Tracéplanning/Tracéspecificatie: verschil tussen versies

Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
KKoolstra (overleg | bijdragen)
KKoolstra (overleg | bijdragen)
Regel 73:
 
===Overgangsboog <ref>Deze paragraaf is een bewerking van de lemmata [[w:overgangsboog|overgangsboog]] en [[w:clothoïde|clothoïde]] van nl.wikipedia. Versie: zie [http://nl.wikipedia.org/w/index.php?title=Overgangsboog&oldid=24380786] en [http://nl.wikipedia.org/w/index.php?title=Clotho%C3%AFde&oldid=27241478]; auteurs: zie [http://nl.wikipedia.org/w/index.php?title=Overgangsboog&action=history] en [http://nl.wikipedia.org/w/index.php?title=Clotho%C3%AFde&action=history].</ref>===
[[Bestand:Clothoide.svg|thumb|right|400px|Clothoïde metals overgangsboog]]
Een overgangsboog is de geleidelijke overgang tussen een rechtstand en een [[w:boog (meetkunde)|cirkelboog]] of tussen twee bogen met een verschillende [[w:straal (wiskunde)|straal]] R in het (horizontaal) [[alignement]] van een weg of spoorweg. Door de [[w:Kromming (meetkunde)|kromming]] van de weg of spoorweg geleidelijk toe- of af te laten nemen, wordt een plotselinge toe- of afname van de zijdelingse versnelling vermeden. Een nevenfunctie van de overgangsboog is om de [[w:verkanting]] van de weg geleidelijk te kunnen aanpassen, waarbij de gewenste verkanting weer afhankelijk is van de boogstraal en de ontwerpsnelheid.
 
Zowel voor wegen als spoorwegen geldt over het algemeen dat een overgangsboog enkel hoeft te worden toegepast tussen een rechtstand en een (ruime) boog, indien ook de verkanting verandert. Hoe ruim de betreffende boog moet zijn hangt samen met de ontwerpsnelheid. Zo hoeft volgens het Nederlandse Handboek Wegontwerp een boog met een straal vanaf 2000 meter in een [[w:stroomweg|stroomweg]] niet te worden ingeleid met een overgangsboog, terwijl bij een ontwerpsnelheid van 50 km/uur een boog met een straal vanaf 300 meter reeds geen overgangsboog meer behoeft <ref>CROW (2002), Handboek Wegontwerp</ref>.
 
Als overgangsboog wordt in Europa meestal de [[w:clothoïde|clothoïde]] gebruikt voor zowel wegen als spoorwegen. Een clothoïde (Grieks: κλοθειν (klothein), spinnen (wol)) is een symmetrische [[w:spiraal|dubbelspiraal]] met het [[w:buigpunt|buigpunt]] in de [[w:oorsprong (wiskunde)|oorsprong]], met de eigenschap dat met toenemende booglengte ook de kromming toeneemt en wel geldt in elk punt van de kromme. De kromming is hierbij de [[w:inverse|inverse]] van de boogstraal:
 
:<math> R\,Lfrac{1}{r} = A^2 = C^{te}k.l</math>.
 
waarbij:
[[Bestand:Clothoide.svg|thumb|right|400px|Clothoïde met overgangsboog]]
*r = de locale boogstraal op een punt van de clothoïde
waarin:
*Al = de parameterverstreken booglengte van de clothoïde, ingemeten [m],vanaf het buigpunt
*k = een constante
*R = de boogstraal in [m],
*L = de booglengte [m] van de overgangsboog (gemeten vanaf de rechtstand)
 
De clothoïdeparameter ''k'' bepaalt dus de 'snelheid' van de verandering van de kromming.
De algemene formule voor een clothoïde in geparametriseerde vorm, is:
 
De totale lengte van de clothoïde wordt berekend uit:
:<math>x(t)=k\int_0^t \sin(u^2)du</math>
:<math>y(t)=k\int_0^t \cos(u^2)du</math>,
 
:<math>y(t)=k\int_0^t R\cos(u,L = A^2)du </math>,.
met
 
waarin:
:*<math>kA =A \,frac {1}{\sqrt{2k}}</math>.
 
*R = de boogstraal van de in te leiden boog in [m],
Voor de booglengte ''L'' geldt:
*L = de booglengte [m] van de overgangsboog, (gemeten vanaf de rechtstand).
 
:<math>L=k\,t</math>.
 
In rechthoekige coördinaten kan de clothoïde niet exact worden weergegeven. De kubische spiraal is echter een goede benadering:
Alle clothoïden zijn dus door de schaalparameter ''k'' met elkaar verbonden.
:<math>Lx=k\,tl</math>.
:<math>x(t)y=k\int_0frac{l^t \sin(u3}{6A^2)du}</math>
 
Toepassing van de clothoïde als overgangsboog heeft een aantal kenmerken die over het algemeen als gunstig worden gezien door verkeersingenieurs:
Informatie afkomstig van https://nl.wikibooks.org Wikibooks NL.
Wikibooks NL is onderdeel van de wikimediafoundation.