Какими параметрами характеризуется уклон
Какими параметрами характеризуется уклон
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
Уклоны. Теория
Дорожные знаки. Интересное
Как было сказано ранее, по одному из определений уклон это тангенс угла. С большим интересом узнал, что он равен коэффициенту сцепления. Вот тут и начинает прояснятся тайный смысл предупреждающих дорожных знаков 1.13 и 1.14 (крутой спуск / подъём).
Коэффициентом сцепления называется отношение двух сил – силы, необходимой для сдвига машины с заблокированными колесами, и силы тяжести, прижимающей машину к дороге. Так мы легко можем получить коэффициенты сцепления для сухого асфальта – 7000/10000 = 0,7, для грязной дороги – 3000/10000 = 0,3, и для льда – 1000/10000 = 0,1.
Например, автомобиль, стоящий на сухом асфальтированном уклоне с коэффициентом сцепления 0,7, начнет сползать вниз, если тангенс угла наклона при этом будет равен 70% (это уклон около 35 градусов, вряд ли вы когда-нибудь встретите такой). Но, кроме дорог, существуют улочки старых городов, особенно приморских, с углами наклона, существенно превышающими всевозможные нормативы. [2]
И в чём практическая ценность этой информации? Вот в чём: если на дворе гололёд, то на дороге с уклоном в 10% и более остановившаяся машина не удержится, будет скатываться.
К тому же, “при движении в сырую погоду вниз по асфальтированному уклону крутизной 20% эффективность торможения падает наполовину. И очень часто вам придется двигаться по мокрому льду с коэффициентом сцепления 0,1 и менее. А это значит, что вы должны внимательно отслеживать предупреждающие дорожные знаки 1.13 и 1.14. Их устанавливают, когда тангенс угла уклона приближается к 10%. Если вы пренебрежете этими знаками и остановитесь на подъеме, то в лучшем случае – не сможете сдвинуться с места. А уж если затормозите на спуске, машину может занести. Старайтесь тормозить двигателем на длительных спусках.” [2]
Вот о чём предупреждают знаки.
Причины: почему проценты?
При рассмотрении темы уклонов всегда возникает вопрос, а почему уклон измеряют в процентах, а не в привычных градусах? По этому поводу слышал несколько версий:
б) Погрешность
Построить угол, заданный в градусах, так сказать “в натуре” на строительной площадке, задача не из простых, а построить точно и вовсе запредельная. Небольшие величины уклона в градусах имеют вид десятичных дробей, а ведь погрешность даже в 1° на 10 метров длины даст ошибочные 17 сантиметров высоты. Так же, проценты величина относительная, и потому уклон, выраженный в процентах, можно построить имея в распоряжении только рулетку (или иной инструмент для измерения длинны) и уровень.
в) Неравномерность
Дорога, на протяжении всего спуска (подъёма), имеет неравномерный уклон. В каждый отдельный момент угол разный, и поэтому проще посчитать сколько составляет горизонтальная длинна участка спуска (подъёма), и на сколько изменилась высота относительно начала спуска (подъёма).
Все эти версии вполне имеют право на жизнь. Общим для них является то, что для нахождения величины уклона используются меры длинны, которые всегда есть под рукой, а это практично. Что касается дорожных знаков, то более правдоподобной выглядит третья версия (неравномерность уклона), а для строительства дорог вторая (погрешность построений).
Есть ещё Международная Конвенция о дорожных знаках и сигналах за 1968 год, и Европейское соглашение 1971 года, дополняющее эту Конвенцию, по которой на предупреждающих знаках крутизна уклонов и подъемов указывается в процентах. [3]
Что стоит за цифрами, например 1/12 или 10%, много это или мало, как это выглядит и где применяется, рассмотрим в следующий раз на примерах из жизни.
1. Словари и энциклопедии на Академике © Академик
2. Материалы сайта “Школа жизни” © Shkolazhizni.ru
3. Википедия © Wikipedia
–
1/4 0,25 25% 14°
1/2 0,50 50% 26,6°
1/6 0,17 17% 9,5°
1/8 0,13 13% 7,1°
1/10 0,10 10% 5,7°
1/12 0,08 8% 4,8°
1/14 0,07 7% 4,1°
1/16 0,06 6% 3,6°
1/18 0,06 6% 3,2°
1/20 0,05 5% 2,9°
Вертикальная планировка
1. При уклонах местности до 1% здания можно располагать независимо от направления горизонталей.
2. При уклонах от 1 до 3% поперек горизонталей можно располагать здания длиной не более 50 м. Более длинные здания следует размещать вдоль горизонталей.
3. При уклоне от 3 до 5% (слабо пересеченный рельеф) поперек горизонталей можно располагать здания длиной до 30м.
4. При уклоне от 5 до 8% (пересеченный рельеф) все здания располагают параллельно горизонталям или применяют ступенчатые здания, понижая отметку 1-го этажа каждой секции или блока.
5. При уклоне более 8% (сильно пересеченный рельеф) применяют только террасную застройку.
Б.Ф. Перевозников А.А. Ильина “СООРУЖЕНИЯ СИСТЕМЫ ВОДООТВОДА С ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ”; Обзорная информация; Выпуск 2; Москва 2002
http://www.gosthelp.ru/text/ObzornayainformaciyaAvtom10.html
Часть вторая — техническая, про моделирование уклонов в 3D программах (ArchiCAD и SketchUp)
Часть третья — практическая, примеры из жизни
Уклон (геодезия)
Из Википедии — свободной энциклопедии
Укло́н (в геодезии) — показатель крутизны склона; отношение проекции линии на местности на вертикальную плоскость к проекции этой же линии на горизонтальную плоскость. Иными словами, величина уклона равна тангенсу угла между величиной подъёма склона и горизонталью (тангенсу угла наклона).
При чтении нотации знак «%» произносится «сотых», а «‰» — «тысячных».
На топографическом плане (карте) уклон можно определить по графику заложений уклонов.
Уклоны, наклоны и классификация трасс
Знаки на картах трасс
Показатели крутизны трассы: уклон и наклон. В чём различие?
Уклон (или угол наклона) — это показатель крутизны склона, который равен отношению превышения (перепада высот) к заложению (горизонтальному проложению). Т.е. уклон — это показатель крутизны склона, а наклон — это угол между данной прямой горизонталью. В общих чертах одно и то же, но, говоря про крутизну склона, правильно говорить либо “уклон равен. ” либо “угол наклона равен. “.
Для вычисления процента уклона для начала необходимо вычислить горизонтальное проложение через теорему прямоугольного треугольника Пифагора, зная перепад высот и длину трассы (или участка трассы). А после этого разделить перепад высот на горизонтальное проложение (получится десятичная дробь) и умножить на 100 (получится процент) или 1000 (получится промилле).
Уклон i = h/S*100 (в процентах). При уклоне в 100% горизонтальное расстояние местности увеличивается на 1 метр при подъёме по вертикали на 1 м. В таком случае угол наклона будет равен 45 градусам. Уклон может быть больше 1000% и до бесконечности (при 90-градусном обрыве), но не на общедоступных горнолыжных трассах.
Чтобы получить угол наклона в градусах, необходимо найти тангенс угла наклона через аналогичное отношение превышения к заложению h/S и взять от него arctg. В итоге i = arctg h/S (в градусах). В градусах угол наклона может быть по модулю от 0 до 90 °.
Уклон может быть и отрицательный
Но можно и не заморачиваться такими вычислениями! Тем более, если у вас нет данных по длине и перепаду высот на трассы.
Но как в таком случае померить уклон трассы?
Вариант 2. Научиться пользоваться теодолитом (или аналогичными геодезическими приборами), найти такого же сумасшедшего человека, как и вы, спуститься с ним и с громоздким оборудованием на нужный участок трассы, всё установить, настроить и замерить до того момента, как за вами вышлют вертолёт с Омоном.
Вариант 3. По фото. Этот вариант самый неточный, потому что нужно постараться не завалить горизонт при съёмке и надеяться, что ваш объектив вас не подвел и не исказил действительность. Если искажение обнаружено, то можно включить селфи-камеру, она-то вас точно не подведёт:)
Вариант 4. Если вы хотите определить приблизительный угол наклона крутого склона, но не имеете при себе никаких инструментов, то можно обратиться к старому дедовскому способу. Для этого вам нужно закантоваться, остановившись и направив лыжи поперёк склона (соседи по трассе снова вам скажут спасибо!)), и попытаться достать рукой снега выше по склону, нагнувшись либо вправо, либо влево.
Если вы райдер со средней гибкостью, то ваше “достижение” снега будет свидетельствовать о том, что угол наклона больше или равен 30 градусам. Ну, а если вы не достали, то не расстраивайтесь, значит, у вас есть все шансы спуститься донизу целым! Будут и вашей жизни 30-градусники.
Похожая штука используется и в альпинизме:
Проецируя на горнолыжный спорт, можно ледоруб заменить на горнолыжную палку, которая будет почти вдвое длиннее вашей руки (у вашего покорного слуги, например, длина руки от центра ладони до ключицы 55 см, а длина палки 115 см). И если вы станете прямо, смотря вверх по склону, и достанете палкой до снега в районе вашего плеча, то крутизна трассы будет приблизительно 30 или больше градусов.
Но этот способ зависит от анатомических параметров конкретного человека. А какие ещё способы определения уклона склона Вы знаете?
Теперь, когда вы успешно вычислили крутизну трассы, вы можете определить её уровень в классификациях разных регионов мира.
Общепринятым является разделение трасс по 3 градациям: простые трассы (для тех, кто вскипает при 100 градусах), трассы среднего уровня сложности и сложные трассы для экспертов (или если у вас 40 градусов внутри, то 40 градусов снаружи не страшно).
Но бывают и предельно сложные трассы, которые маркируются либо двумя чёрными ромбиками, либо красным ромбиком. Эти трассы имеют запредельный уклон до 80-100 % или являются зонами фрирайда / могула. Поэтому их выделение весьма условно. Но если вы лом, псих, профессионал или имеете счёты с жизнью, то вам непременно нужно сюда заглянуть. Как и новичкам, чтобы постоять в самом крутом участке, желательно за перегибом, наслаждаясь настоящим, и, смотря в суровое будущее.
Вот, например, Япония, Австралия и Новая Зеландия пошли по уникальному пути развития и создали Франкенштейна
Калькулятор уклонов
Онлайн калькулятор
Посчитать уклон
Расстояние L =
Превышение h =
Посчитать превышение
Уклон α =
Расстояние L =
Посчитать расстояние
Уклон α =
Превышение h =
Теория
Как посчитать уклон
Для того чтобы посчитать уклон вам, для начала, необходимо знать расстояние (L) и превышение (h). Далее следуйте формулам:
В процентах:
Уклон в % = h / L ⋅ 100
В промилле:
Уклон в ‰ = h / L ⋅ 1000
В градусах:
Уклон в ° = arctg ( h /L)
Пример
Для примера рассчитаем уклон дороги в процентах: на дистанции в L = 500 м дорога поднимается на h = 30 м:
Уклон дороги = 30/500 ⋅ 100 = 6%
Как посчитать превышение
Чтобы вычислить превышение (h), надо знать расстояние (L) и уклон (в процентах, в промилле или в градусах).
Если уклон в процентах (%):
h = L ⋅ Уклон в % /100
Если уклон в промилле (‰):
h = L ⋅ Уклон в ‰ /1000
Если уклон в градусах (°):
Пример
Для примера найдём превышение h, если расстояние L= 5м, а угол уклона α=45°:
h = 5 ⋅ tg(45) = 5 ⋅ 1 = 5 м
Как посчитать расстояние
Для того чтобы посчитать расстояние (L) необходимо знать превышение (h) и уклон (в процентах, в промилле или в градусах).
Если уклон в процентах (%):
L = h / Уклон в % ⋅ 100
Если уклон в промилле (‰):
L = h / Уклон в ‰ ⋅ 1000
Если уклон в градусах (°):
Пример
Для примера посчитаем расстояние (L), которое потребуется железной дороге, чтобы подняться на (h =) 6 м при угле подъёма 30‰:
Что такое уклон, и по какой формуле он определяется? Как его выразить в процентах и промилле? Как построить график заложения для уклонов и как провести по карте линию заданного уклона?
Разность высот двух точек называется превышением ДН, h и вычисляется по формуле:
Измерив по карте заложение а и зная высоту сечения рельефа h, можно вычислить тангенс угла наклона (уклон линии) и затем сам угол наклона н.
Углом наклона линии называется угол между горизонтальным проложением линии и самой линией.
Для быстрого определения угла наклона по карте пользуются специальным графиком заложений, который помещается внизу листа карты справа.
Отметка любой точки на топографической карте определяется по отметкам ближайших горизонталей. Если точка находится на самой горизонтали, то ее отметка равна отметке горизонтали. Если точка находится между горизонталями, то необходимо выполнить интерполирование.
Интерполированием горизонталей называется процесс нахождения на линии точек, через которые пройдут горизонтали.
Интерполирование может быть выполнено тремя способами: аналитическим, графическим и “на глаз”.
Продольный профиль местности представляет собой уменьшенное изображение вертикального разреза земной поверхности по заданному направлению.
Объект местности, ситуация и некоторые формы рельефа изображаются на топографических картах условными знаками.
Коэффициент извилистости участка реки определяется по формуле
Коэффициент густоты расчленения рельефа определяется по формуле
