Teoria di Progetto di strade - Parte 1

VEICOLO STRADALE

Macchina di qualsiasi specie che circola sulla strada, guidata

dall’uomo (es. ciclomotori, motocicli, autoveicoli, rimorchi

dotati di ruote gomme e propulsore a scoppio o diesel)

Le infrastrutture devono corrispondere alle esigenze

meccaniche e funzionali dei veicoli

La conformazione geometrica d'asse è il supporto ove

ogni veicolo deve potersi immettere e circolare; anche essa

rispetta le caratteristiche del veicolo (curve raggio variabile)

CARATTERISTICHE E PRESTAZIONI CHE INFLUENZANO

LA PROGETTAZIONE GEOMETRICA DELLE INFRASTRUTTURE VIARIE:

• Dimensioni
• Pesi
• Potenza
• velocità massima
• accelerazioni

DIMENSIONI

• caratteristiche geometriche :
• altezza
• larghezza
• lunghezza
• sono presente nel codice della strada limitazioni a riguardo
• caratteristiche cinematiche
• invertibilità in curva (raggio di angolo)

Centro di rotazione

Il meccanismo di sterzo, cioè l'organo meccanico capace di dirigere il veicolo e di controllarne l'assetto, che ricalca la geometria del quadrilatero di Fantema permette di generare un unico

pianeta di rotazione

le cerniere permettono la rotazione dei binari che, accanto all'assetto geometrico particolare risultano di diversa curvatura α ≠ β

R = arctg ^x/_R ≅ ^y/_R perché i piedi

RETIFILO D = 0 R = ∞

CIRCONF. D = costante → dD/dt = 0 R = costante

curva variabile D = D(t) = 1/R(t) R = variabile

Aerodinamica

Fletti fluidi a contatto con il veicolo provocano:

• sovrapressione sulla parte anteriore (predominante)
• attrito lungo fiancate
• depressione al posteriore

R = 1/2 c ρ S V² → velocità coefficiente coefficiente forma

In Curva

• Una componente della forza di trazione, poiché le ruote motrici sono inclinate rispetto all'asse longitudinale del veicolo, non può essere utilizzata
• il pneumatico si deforma e crea resistenza
• raggi grandi → minore resistenza

Alla Livellotta

R = P sen α → P kg l = P . i ^{pendenza = h/l}

Di Inerzia

Presente quando il veicolo si muove al moto vario

F_i = m a e P dv → con verso opposto a quello del moto

d t

VISUALI LIBERE

• Distanza di arresto su tutte le strade
• Distanza di sorpasso strade extraurbane con carreggiata unica per almeno il 20% del tracciato.
• Distanza per il cambiamento di corsia strade con più corsie per senso di marcia

Per le svolte:

• h occhio conducente = 1,10 m
• h ostacolo fisso = 0,10 m (arresto)
• h ostacolo mobile = 1,20 m (sorpasso)

ARRESTO

Spazio minimo necessario perché un conducente possa arrestare il veicolo in condizioni di sicurezza davanti ad un ostacolo imprevisto

D_arresto = V T + S_g

tempo spazio di frenatura di reazione

Eq. della trazione in fase di frenatura (v in km/h)

0 = P (t + μ + β dv + Ks v² + M_g)

di dt 8 dt ρ rf

Affinché si abbia rallentamento M_g = g_i ρ → M_g

frenta accettabile) rf ≤ g_i

t i + M + β dv + Ks v² + g_i=0

dt 8 dt ρ

dv = - (γ) (t i + μ + Ks v²)

ds ρ ρ g_i

dv ds v dv = - ( ) ( )

ds dt ds

RETE STRADALE

Costituita da archi e nodi, definiti per livelli gerarchici la generalizzazione nasce per rispondere ad esigenze diverse di mobilità e di accessibilità sul territorio.

• Strade
• Autostrada (scorrimento)
• Extraurbana principale (raccordo e distribuzione)
• Extraurbana secondaria (penetrazione)
• Urbana di scorrimento (scorrimento e distribuzione)
• Urbana di quartiere (penetrazione)
• Locale (accesso)

Autostrada

• Extraurbana o urbana
• Con carreggiate indipendenti o separate da spartitraffico invalicabile
• Almeno 2 corsie per carreggiata
• Corsia di emergenza a destra
• a) no intersezioni a raso, ma fasi oblique
• b) recinzioni
• c) riservata alla circolazione di alcune categorie di veicoli
• d) dotata di appositi segnali di inizio e fine
• e) dotata di aree di sosta e parcheggio, con corsie di accelerazione e decelerazione

Extraurbana principale

• Con carreggiate indipendenti o separate da spartitraffico invalicabile
• Almeno 2 corsie per carreggiata
• Corsia di emergenza a destra
• a) no intersezioni a raso
• b) riservata a taluni veicoli
• c) dotata di segnali di inizio e fine
• d) attrezzata con aree di sosta, di servizio, e di emergenza

Equilibrio del veicolo in curva

a = _d/_dt (v u_T)

= _dv/_dt u_T + v _du_N/_dt

= _dv/_dt u_T + v _dϕ u_N/_dt

= _dv/_dt u_T + v _dϕ/_{ds ds}/_dt u_N

= _dv/_dt u_T + _v²/_R u_N

accelerazione CENTRIPETA

F_CENTRIFUGA = m _v²/_R = ρ _v²/_R

Equilibrio alla traslazione lungo il piano inclinato

F_C cosα - P_senα = g (P_cosα + F_C senα)

_v²/_R cos²α = ρ f P _senα + gρ F _cosα + gρ _v²/_R senα

_v²/_R = g (f_t + f_n)