بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
هندسه قوسها
مسير راه را مي‌توان با يك خط شان داد كه آن را محور راه مي‌نامند. هنگامي كه راستاهاي مسير بدست آمد در محل برخورد آنها قوس‌هاي دايره‌اي طراحي مي‌نمايند. در نماي 1 قرارگيري قوس بين دو راستاي مسير نشان داده شده است.
اسلاید 2 :
قوسها از ديدگاه هندسي بخشي از پيرامون دايره مي‌باشند كه آنها را قوس‌هاي ساده يا دايره‌اي مي‌ناميم. در نماي 2 اجزاي ساده هندسه قوسها و در نماي 3 اجزاي فرعي قوسها نشان داده شده است كه از فرمول زير بدست مي‌آيند:
اسلاید 3 :
در پاره‌اي از كشورها همانند آمريكا، طراحي قوس بر پايه روش درجه‌بندي قوس D يا α مي‌باشد و برابر است با زاويه مركزي روبروي كمان 100ft (30.48متر) كه به طور قراردادي برابر است با:
(با تبديل راديان به درجه)D=100ft/R
(شعاع به متر)D=1746.37/R
(شعاع به فوت)D=5729.578/R
منظور از درجه قوس، ميزان انحنا يا تيزي قوس (سختي) مي‌باشد. هرچه D يا α كمتر باشد (شعاع قوس بيشتر گشته)، قوس ملايم‌تر و نرمتر است و رانندگي در اين قوسها آسان‌تر است. هرچه D بيشتر باشد، قوس تيزتر و رانندگي بر روي اين قوس دشوارتر (با كاهش سرعت) مي‌باشد.
اسلاید 4 :
قوس‌هاي آميخته
اينگونه قوسها بيشتر در جاده‌هاي فرعي و يا در برشگاه‌ها (تقاطع‌هاي غيرهمسطح) استفاده مي‌شود. هنگامي كه بين دو قوس هيچگونه مسير مستقيم نباشد و دو قوس در كنار همديگر قرار گرفته باشند، بطوري كه انتهاي يك قوس، ابتداي قوس ديگر باشد، آنها را قوس آميخته يا قوس‌هاي مركب مي‌نامند. مركز يكي از قوسها بايد روي شعاع ديگري باشد. بهتر است از اين قوسها براي راه‌هاي اصلي كشور چشم‌پوشي گردد، زيرا امكان اجراي بر بلندي و قوس‌هاي پيوندي (كلوتوئيدي) در اينگونه قوسها پردردسر و غيراصولي مي‌باشد. در بيشتر موارد خودرو هنگام پيمودن اين قوسها بايد سرعت خود را كاهش دهد.
اسلاید 5 :
اين آميختگي قوسها مي‌تواند به گونه‌هاي زير باشد:
الف) دو قوس پياپي: دو قوس با شعاع‌هاي نابرابر به دو حالت مي‌تواند كنار همديگر باشند (قوس با شعاع بزرگتر در ابتدا و يا قوس كوچكتر در ابتدا).
ب) سه قوس پياپي: سه قوس با شعاع‌هاي نابرابر و يا برابر به چندين حالت مي‌تواند كنار همديگر قرار گيرند كه چگونگي قرارگيري آنها در كنار هم بستگي به كاربرد آنها دارد. اين قوسها براي يال شبدري در برشگاه‌ها بيشتر استفاده مي‌شود كه سرعت اتومبيل از مسيري كه مي‌آيد تا به زيرگذر يا روگذر برود، متغير است. روش قرارگيري قوسها مي‌تواند بر پايه اندازه شعاع قوس (از بزرگتر به كوچكتر يا برعكس) باشد.
حالت ديگر اينگونه قوسها، قرارگيري سه قوس پياپي كه دو قوس با شعاع برابر در طرفين يك قوس مياني قرار گيرد. از آنها مي‌توان بجاي قوس پيوندي در راه‌هاي درجه دو استفاده كرد.
اسلاید 6 :
ج) چهار قوس پياپي: كاربرد اين گونه قوسها نيز همانند حالت سه قوس مي‌باشد.
د) قوس‌هاي برگردان: اينگونه قوسها نيز همانند بند الف بوده، با اين تفاوت كه مركز يكي از قوسها بر روي شعاع قوس ديگر قرار نگرفته است، ولي بايد در راستاي شعاع قوس ديگر باشد.
ه( قوس‌هاي مارپيچي (سر پانتين): اينگونه قوسها در جائي كه امكان اجراي قوس با شعاع بزرگتر فراهم نباشد و يا اينكه بخواهيم شيب طولي بين دو نقطه را هماهنگ كنيم و يا اينكه ناهمواري كوهستاني، طرح را مجبور كند جايگاه قوس را جابجا كند، مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
اسلاید 7 :
قوس‌هاي پيوندي
پس از طراحي قوس‌هاي ساده دايره‌اي، از قوس‌هاي پيوندي براي بهبود فرم هندسي مسير استفاده مي‌گردد. بدين گونه كه بين قوس دايره‌اي و مسير مستقيم، قوس پيوندي نيز طراحي مي‌نماييم. اين قوس‌هاي پيوندي را ترانزيت يا قوس‌هاي اتصال مي‌توانند سهمي درجه 3، درجه 4، لامينسكات و يا كلوتوئيد باشتد. در اين نوشتار فقط به قوس‌هاي كلوتوئيدي پرداخته خواهد شد (شكل زير) از ديگر انواع قوس‌هاي پيوندي چشم‌پوشي مي‌شود.
اسلاید 8 :
شعاع قوس پيوندي كلوتوئيدي همواره متغير مي‌باشد. در نقطه TS شعاع كلوتوئيد برابر ∞ و در نقطه SC برابر شعاع قوس مياني RC (قوس ساده دايره‌اي) مي‌باشد. اگر انحنا را برابر 1/R درنظر بگيريم، اندازه انحناي كلوتوئيد داراي تغييراتي همانند نماي 2 مي‌باشد. پس از طراحي قوس كلوتوئيد، قوس مياني كاهش مي‌يابد. اين كاهش قوس مياني برابر ∆-2θمي‌باشد. به غير از كاهش درازا، قوس مياني را به اندازه p به سمت درون قوس جابجا مي‌نماييم تا با دو قوس پيوندي كنار پيوستگي ايجاد نمايد. پس قوس ساده دايره‌اي. حال به سه قوس پيوسته تبديل مي‌گردد. يك قوس كلوتوئيد، يك قوس مياني و سپس قوس كلوتوئيد دوم جايگزين قوس اده مي‌گردد (شكل 3).
اسلاید 9 :
كاربرد قوس‌هاي پيوندي با سه انگيزه زير انجام مي‌گيرد:
ايجاد افزايش تدريجي نيروي گريز از مركز از صفر در TS تا اندازه در SC به گونه‌اي كه رفاه و آسايش سرنشين‌هاي خودرو فراهم گردد.
فراهم نمودن امكان ساخت بر بلندي
ديد بهتر راننده، بدين گونه كه راننده در مسير مسقيم ديد بهتري داشته و در قوس‌هاي دايره‌اي ديد او دشوار مي‌گردد. ايجاد قوس پيوندي اندكي از اين دشواري مي‌كاهد.
اسلاید 10 :
اجزاي كلوتوئيد
چون شعاع كلوتوئيد يكسان نمي‌باشد، درجه سختي قوس (D) نيز در طول آن يكسان نيست. براي نمونه در نقطه P (در فاصله L از TS) شعاع برابر R و درجه قوس برابر D است. پس همواره تساوي زير برقرار است:
K يك عدد ثابت مي‌باشد كه آن برابر K=A2 درنظر مي‌گيرند. با جايگزيني در فرمول بالا خواهيم داشت:
