Linienführung im Grundriss Entwurfselemente im Lageplan Gerade Kreisbogen Klotoide Dipl. Ing. Wulf...

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Linienführung im Grundriss Entwurfselemente im Lageplan Gerade Kreisbogen Klotoide Dipl. Ing. Wulf Heise l Lehrbeauftragter SS 2003 l Universität K

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Linienführung im Grundriss

Entwurfselemente im Lageplan

• Gerade

• Kreisbogen

• Klotoide

Dipl. Ing. Wulf Heise l Lehrbeauftragter SS 2003 l Universität Kassel

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 Bei Straßen der Kategoriengruppe A kann die Gerade vorteilhaft sein

• bei ihr entsprechenden Landschaftsräumen (Ebene, weite Täler)

• im Bereich von Knotenpunkten

• zur Schaffung von Überholsichtweiten

• bei Bündelung mit anderen Verkehrswegen oder Leitungstrassen

Gerade (1)

Für Straßen der Kategoriengruppen B I und B II liegen ihre Vorteile

• bei städtebaulichen Vorgaben

• im Bereich von Knotenpunkten

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Nachteile von langen Geraden mit konstanter Längsneigung

besonders bei Straßen der Kategoriengruppe A:

• Abschätzen von Entfernungen und Geschwindigkeiten schwer

• Verleiten zu hohen Geschwindigkeiten

• Blendgefahr

• Schlechte Anpassung an Struktur der Landschaft in hügeligem Gelände

Wegen der Blendung bei Nacht soll bei Straßen der

Kategoriengruppe A die Länge der Geraden (max L [m])

mit konstanter Längsneigung das 20-fache der

Entwurfsgeschwindigkeit ve [km/h] nicht überschreiten.

Gerade (2)

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Ist zwischen gegensinnig gekrümmten Kurven die

Einschaltung einer Zwischengeraden erforderlich, so beträgt

deren maximal zulässige Länge:

Lz ≤ 0,08 (A1 + A2)

 

Bei Straßen der Kategoriengruppe A sollen Geraden zwischen

gleichsinnig gekrümmten Kurven vermieden werden. Wenn

das nicht möglich ist, soll ihre Mindestlänge min L [m] etwa

das 6-fache der Entwurfsgeschwindigkeit betragen, um die

Stetigkeit der optischen Führung zu gewährleisten.

Gerade (3)

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 Kurvenradien sollen so bemessen sein, dass sie• mit der Struktur des Geländes harmonisieren• mit den Höhenplanelementen in Einklang stehen

(Raumwirkung)• eine gleichmäßige Fahrweise erwarten lassen.

 

Belange des Landschaftsschutzes und städtebauliche

Randbedingungen erfordern im Einzelfall eine sorgfältige

Abwägung zwischen den Erfordernissen der angrenzenden

Flächennutzung und einer harmonischen Linienführung.

Kreisbogen (1)

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Im gleichen Krümmungssinn aneinanderstoßende Kreisbögen

mit verschiedenen Radien, aber gemeinsamer Tangente im

Stoßpunkt (Korbbögen) sind grundsätzlich zu vermeiden. Die

Einschaltung eines Übergangsbogens zwischen den

Radienstücken (Eilinie) ist in solchen Fällen erforderlich.

Die Radien aufeinanderfolgender Kurven sollen aus Gründen

der Verkehrssicherheit bei Straßen der Kategoriengruppe A in

einem ausgewogenen Verhältnis stehen

Kreisbogen (2)

(Relationstrassierung).

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Bei Anwendung der Tabelle 1 ist zu prüfen, ob nicht

durch die ve bereits größere Mindestradien (Tabelle 2)

erforderlich sind.

Für die Folge Gerade – Übergangsbogen – Kreisbogen haben

sich in Abhängigkeit von der Länge L [m] der Geraden die

Kurvenmindestradien in Tabelle 1 bewährt:

Länge L [m] der Geraden

min R [m] des Kreisbogens

L ≥ 300 m min R > 400 m

L < 300 m min R > L

Tabelle 1

Kreisbogen (3)

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ve [km/h] min R [m]

min L [m]

50 60 70 80 90100120

 

80120180250340450720

 

30354045505565 

Tabelle 2

Kreisbogen (4)

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Lassen sich die Kurvenmindestradien der Tabelle 2 in

Ausnahmefällen nicht einhalten, so sind die entstehenden

Sicherheitsminderungen durch andere Maßnahmen zu

kompensieren (z.B. Verbesserung der Erkennbarkeit der Kurve

durch Sichtfeldfreilegung, Bepflanzung, Leiteinrichtungen,

Verkehrszeichen).

 

Der Kreisbogen soll mindestens so lang sein, dass die Fahrt

durch ihn mit der Entwurfsgeschwindigkeit ve mehr als zwei

Sekunden dauert.

Kreisbogen (5)

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 Der Übergangsbogen soll• durch seine allmähliche Krümmungsänderung einen stetigen

Linienverlauf gewährleisten und damit eine gleichmäßige

Geschwindigkeit sowie kontinuierliche Änderung der bei der

Kurvenfahrt auftretenden Zentrifugalbeschleunigung

ermöglichen

• als Übergangsstrecke für die Fahrbahnverwindung dienen

• eine optisch befriedigende Linienführung bewirken

Übergangsbogen (1)

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Übergangsbogen (2)

Der Übergangsbogen wird als Klothoide ausgebildet. 

Das Bildungsgesetz der Klothoide lautet:

A2 = R • L

A [m] = Klothoidenparameter

R [m] = Radius am Ende des Klothoidenabschnittes

L [m] = Länge der Klothoide bis zum Radius R

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Übergangsbogen (3)

Der Übergangsbogen ist bei allen Straßen im Geltungsbereich

der RAS erforderlich. Ein Verzicht ist nur zulässig, wenn

folgende Radien nicht unterschritten werden:

Ve [km/h] min R

≤ 80> 80

1500 (1000)3000 (2000)

(....) Ausnahmewerte

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Darüber hinaus darf auf Übergangsbögen verzichtet werden,

wenn die Winkeländerung der Kurve < 10 gon (Flachbogen)

beträgt. In diesem Fall soll aber die Mindestbogenlänge min L

[m] das 2-fache der Entwurfsgeschwindigkeit ve [km/h]

betragen.

Übergangsbogen (4)

Damit der Übergangsbogen optisch in Erscheinung tritt, sollte

er einen Richtungsänderungswinkel von mindestens = 3,5

gon vom Nullpunkt aus haben. Daraus folgt für den kleinsten

zulässigen Klothoidenparameter die Bedingung: 

min A = R/3.

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Bei großen Radien resultieren aus dieser Bedingung sehr

lange Übergangsbögen. Um Probleme mit der Entwässerung

zu vermeiden, ist in solchen Fällen eine geteilte Verwindung

erforderlich. Da hierbei nachteile hinsichtlich des

Fahrkomforts und des Lenkkraftverlaufes entstehen können,

sollte die Klothoidenlänge bei größeren Radien nach

Möglichkeit auf die Länge begrenzt werden, die für die

Verwindung mit min Δs benötigt wird.

Übergangsbogen (5)

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Als obere Grenze für den Klothoidenparameter gilt aus Sicherheitsgründen: 

max A = R. 

Die daraus resultierenden Klothoiden haben eine maximale Richtungsänderung von  = 31,8 gon.

Übergangsbogen (6)

Über die vorgenannten Bedingungen hinaus soll der

Klothoidenparameter mindestens so groß gewählt werden, dass

die Anrampung der Fahrbahnränder vollständig innerhalb des

Übergangsbogens untergebracht werden kann, ohne

Überschreitung der maximal zulässigen Anrampungsneigungen

max Δs.

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