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Text File  |  1997-09-18  |  21KB  |  560 lines
  1. Highway Curves Version 2.0 
  2. Copyright 1992, 93 by Frank M. DeBlanc  *
  3. This program is used to solve horizontal curves
  4. (circular, compound, & spiral) and vertical curves.
  5.  The author of this program is:
  6.  
  7.                     Frank M. DeBlanc
  8.                     2202 Mary Margaret Drive
  9.                     St. Martinville, Louisiana  70582
  10.  
  11.  
  12.  
  13.                          Table of Contents
  14.  
  15.  
  16. Disclaimer......................................................Page 1
  17.  
  18. User Supported Software Concept.................................Page 1
  19.  
  20. Files Used With Highway Curves Version 2.0......................Page 2
  21.  
  22. Introduction....................................................Page 2
  23.  
  24. First Time Use..................................................Page 3
  25.  
  26. Horizontal Curves...............................................Page 3
  27.  
  28. Vertical Curves.................................................Page 6
  29.  
  30. Compound Curves.................................................Page 8
  31.  
  32. Tools & Spiral Curves...........................................Page 8
  33.  
  34. Options.........................................................Page 10
  35.  
  36.  
  37.  
  38.  
  39.                       Highway Curves Version 2.0
  40.                        User Supported Software
  41.  
  42. --------------------------------
  43. Registration and Order Form
  44. --------------------------------
  45.  
  46. Registration of currently used Highway Curves.................$42.00
  47.  
  48. Version Number 2.0
  49.  
  50. Number of Copies.............................................._________
  51.  
  52. Total........................................................._________
  53.  
  54. Disk size required    720 k - 3.5"   _____      1.44 M - 3.5"  _____
  55.                       1.2 M - 5.25"  _____
  56.  
  57. Your Address:
  58.  
  59.                __________________________________________
  60.                Name
  61.  
  62.                __________________________________________
  63.                Address
  64.  
  65.                __________________________________________
  66.                City
  67.  
  68.                __________________________________________
  69.                State                       Zip
  70.  
  71.  
  72. -----------------------------------------------------------------------
  73.  
  74. I obtained my copy of Highway Curves from:
  75.  
  76. _______________________________________________________________________
  77.  
  78. -----------------------------------------------------------------------
  79. Send Order To:     Frank M. DeBlanc
  80.                    2202 Mary Margaret Drive
  81.                    St. Martinville,  Louisiana  70582
  82. -----------------------------------------------------------------------
  83.  
  84. =========================================================================
  85. Highway Curves Version 2.0  Copyright 1992, 93 by Frank DeBlanc  Page 1
  86. =========================================================================
  87. ------------------------------------------------------------------------
  88. Disclaimer
  89. ------------------------------------------------------------------------
  90.      FRANK M. DEBLANC DISCLAIMS ALL WARRANTIES RELATING TO THIS SOFTWARE,
  91. WHETHER EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO ANY IMPLIED
  92. WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE,
  93. AND ALL SUCH WARRANTIES ARE EXPRESSLY AND SPECIFICALLY DISCLAIMED.  
  94. NEITHER FRANK M. DEBLANC NOR ANYONE ELSE WHO HAS BEEN INVOLVED IN THE 
  95. CREATION, PRODUCTION, OR DELIVERY OF THIS SOFTWARE SHALL BE LIABLE
  96. FOR ANY INDIRECT, CONSEQUENTIAL, OR INCIDENTAL DAMAGES ARISING OUT OF 
  97. THE USE OR INABILITY TO USE SUCH SOFTWARE EVEN IF FRANK M. DEBLANC
  98. HAD BEEN ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGES OR CLAIMS.  IN NO
  99. EVENT SHALL FRANK M. DEBLANC'S LIABILITY FOR ANY DAMAGES EVER EXCEED
  100. THE PRICE PAID FOR THE LICENSE TO USE THE SOFTWARE, REGARDLESS OF THE
  101. FORM OF CLAIM.  THE PERSON USING THE SOFTWARE BEARS ALL RISK AS TO THE
  102. QUALITY AND PERFORMANCE OF THE SOFTWARE.
  103.     Some states do not allow the exclusion of the limit of liability
  104. for consequential or incidental damages, so the above limitation may
  105. not be apply to you.
  106.     This agreement shall be governed by the laws of the State of
  107. Louisiana and shall inure to the benefit of Frank M. DeBlanc and any
  108. successors, administrators, heirs and assigns.  Any action proceeding
  109. brought by either party against the other arising out of or related
  110. to this agreement shall be brought only in a STATE or FEDERAL COURT
  111. of competent jurisdiction closest to St. Martin Parish, Louisiana.
  112. The parties hereby consent to in personam jurisdiction of said courts.
  113. ********************************************************************  
  114.  
  115. ------------------------------------------------------------------------
  116. User Supported Software Concept
  117. ------------------------------------------------------------------------
  118.      This program, Highway Curves, is being distributed under the
  119. "Shareware" concept under which an individual or firm using this 
  120. program and finding it of value will voluntarily compensate the
  121. writer of the program.
  122.  
  123.      Users of this program are encouraged to copy this program 
  124. and give it to others who will find it useful.
  125.  
  126.      If you find this program of value, then the cost is $42.
  127. Upon receipt of your payment, you will become a registered owner
  128. of Highway Curves.  I will then send you a copy of the program
  129. that is registered.  You will receive free technical support for
  130. 90 days.
  131.  
  132.  
  133. =========================================================================
  134. Highway Curves Version 2.0  Copyright 1992, 93 by Frank DeBlanc  Page 2
  135. =========================================================================
  136.      
  137.      Registered users can also update to later versions for a
  138. nominal upgrade fee of $12.00.
  139.  
  140.      The author of this program is:
  141.               Frank M. DeBlanc
  142.               2202 Mary Margaret Drive
  143.               St. Martinville, Louisiana  70572
  144.      Please write to me at the above address if you have any comments
  145. about the program or if you need more information.  Or send me a message
  146. via CompuServe [70713,640].
  147. ********************************************************************
  148. ------------------------------------------------------------------------
  149. Files used with Highway Curves 
  150. ------------------------------------------------------------------------
  151.  
  152.         HWY.EXE       Used to start Highway Curves.  
  153.         README.DOC    This documentation file.
  154.         PRINTDOC.BAT  File to print out the documentation.
  155.         SCOLOR.DAT    File for options.
  156.              Included are the following units.
  157.         HWY1.TPU
  158.         HWY2.TPU
  159.         HWYTOOL.TPU
  160.         HWYTOOL0.TPU
  161.         HWYTOOL1.TPU
  162.         HWYTOOL2.TPU
  163.         HWYTOOL3.TPU
  164.         HWYTOOL4.TPU
  165.         HWYTOOL5.TPU
  166.         HWYTOOL6.TPU
  167.         HWYTOOL7.TPU
  168.         HWYTOOL8.TPU
  169.         HWYTOOL9.TPU
  170.         HWYTOOLS.TPU
  171.         MATH.TPU
  172. ************************************************************************
  173.  
  174. ------------------------------------------------------------------------
  175. Introduction                   
  176. ------------------------------------------------------------------------
  177.  
  178.      The purpose of this program is to solve Horizontal and Vertical 
  179. highway curves.  Highway Curves will save time solving highway curve
  180. problems.  Different combinations of solutions of highway curves are
  181. possible with this program.  Although you may never use all the possible
  182. combinations they are there just in case.
  183.  
  184. =========================================================================
  185. Highway Curves Version 2.0  Copyright 1992, 93 by Frank DeBlanc  Page 3
  186. =========================================================================
  187. ------------------------------------------------------------------------
  188. First Time Use                 
  189. ------------------------------------------------------------------------
  190.  
  191.      Before using Highway Curves for the first time, it is a good
  192. idea to make a backup copy.  When using on a hard drive please place
  193. the files in a subdirectory.  DO NOT place files in the root (C:\)
  194. directory.
  195.  
  196.               Example:
  197.                      C:\hwy20  [possible directory to place files]
  198.  
  199.               To copy files to this directory:
  200.  
  201.                     copy *.* c:\hwy20
  202.  
  203. ************************************************************************
  204. ------------------------------------------------------------------------
  205. Horizontal Curves                 
  206. ------------------------------------------------------------------------
  207. Glossary of Terms:
  208.  
  209. Horizontal Curve:  a curve on level ground changing the direction of
  210.                    two highway tangents.  (circular arc).
  211. PC:  point of curvature - the place where the first tangent ends
  212.      and the curve begins.
  213. PT:  point of tangency - the place where the curve ends and the second
  214.      tangent begins.
  215. PI:  point of intersection - point where the two tangents intersect.
  216. Delta:  interior angle 
  217. Degree of Curve:  the interior angle which subtends a 100 foot arc.
  218. Radius:  radius of curve or arc (distance from center of circle to
  219.          a point on the circle or arc).
  220. Long Chord:  the straight distance (feet) from the PC to PT.
  221. Tangent:  the straight distance (feet) from PC to PI (also, PI to PT)
  222. Middle Ordinate:  the distance (feet) from the curve midpoint to the
  223.                   midpoint of the long chord.
  224. External:  the distance from the PI  to the midpoint of the curve.
  225. Length of Arc:  the length of the curve from PC to PT.
  226. POC:  point on curve (any point on the curve).
  227. ------------------------------------------------------------------------
  228.  
  229. =========================================================================
  230. Highway Curves Version 2.0  Copyright 1992, 93 by Frank DeBlanc  Page 4
  231. =========================================================================
  232.  
  233. Equations used to solve problems involving circular curves.
  234.  
  235. The value of pi used for this program is:
  236.                
  237.                3.141592653589793
  238.  
  239. All variables are double precision (accurate to 15 or 16 digits).
  240.  
  241. Degree of Curve & Delta are in DECIMAL degrees.
  242. Radius, Tangent, External, Middle Ordinate, Long Chord, Length of arc are
  243.      in feet.
  244.  
  245.  
  246. Degree of Curve = (18000)/((pi)(Radius))
  247.  
  248. Radius = (18000)/((pi)(Degree of Curve))
  249.  
  250. Tangent = (Radius)(tan(Delta/2))
  251.  
  252. External = (Radius)(tan(Delta/2))(tan(Delta/4))
  253.  
  254. Middle Ordinate = (Radius)(1 - cos(Delta/2))
  255.  
  256. Long Chord = (2)(Radius)(sin(Delta/2))
  257.  
  258. Length of Arc = ((Radius)(pi)(Delta))/(180)
  259. ------------------------------------------------------------------
  260.  
  261. Possible Solutions for Horizontal Curves:
  262. (Any curve can be solved if any two of the following are known)
  263.  
  264. delta & degree of curve
  265. delta & tangent
  266. delta & radius
  267. delta & external
  268. delta & middle ordinate
  269. delta & long chord
  270. delta & length of arc
  271. degree of curve & tangent
  272. degree of curve & external
  273. degree of curve & middle ordinate
  274. degree of curve & long chord
  275. degree of curve & length of arc
  276. tangent & radius
  277. tangent & external
  278. tangent & middle ordinate
  279. tangent & long chord
  280. tangent & length of arc
  281.  
  282. =========================================================================
  283. Highway Curves Version 2.0  Copyright 1992, 93 by Frank DeBlanc  Page 5
  284. =========================================================================
  285. radius & external
  286. radius & middle ordinate
  287. radius & long chord
  288. radius & length of arc
  289. external & middle ordinate
  290. external & long chord
  291. external & length of arc
  292. middle ordinate & long chord
  293. middle ordinate & length of arc
  294. long chord & length of arc
  295. POC & delta
  296. POC & radius
  297. POC & degree of curve
  298. POC & tangent
  299. --------------------------------------------------------------------
  300.  
  301.  
  302. Input Comments:
  303.  
  304. How to input degree of curve or delta?
  305.   
  306.   Input degrees first (as whole number) then hit return.
  307.   Input minutes next (as whole number only) then hit return.
  308.   Input seconds last (decimal numbers allowed) then hit return.
  309.  
  310. What about stations?
  311.  
  312.   Input stations with the plus (+) or without the plus.
  313.     If you input 33 then the station will be 33+00
  314.     If you input 33. then the station will be +33.00
  315.     If you input 33+ then the station will be 33+00
  316.  
  317.   Limited to 900 stations.
  318. ------------------------------------------------------------------
  319. Output Comments:
  320.  
  321. OS 1 - stands for your first offset distance (from centerline)
  322. OS 2 - stands for your second offset distance (from centerline)
  323.  
  324. -OS 1  (means the distance is subtracted from the centerline radius)
  325. -OS 2  (means the distance is subtracted from the centerline radius)
  326. +OS 1  (means the distance is added to the centerline radius)
  327. +OS 2  (means the distance is added to the centerline radius)
  328.  
  329. c1  chord distance from PC to first station after the PC. (for 25 ft inc)
  330. c25 chord distance for 25 foot arc length.
  331. c2  chord distance from station before PT to the PT. (for 25 ft inc)
  332.  
  333. TO PRINT:  Hold down the control key and press <return> on the menu
  334.            instead of just <return>.  You can also press the right 
  335.            button on the mouse.
  336.  
  337.  
  338. =========================================================================
  339. Highway Curves Version 2.0  Copyright 1992, 93 by Frank DeBlanc  Page 6
  340. =========================================================================
  341. c1  chord distance from PC to first station after the PC. (for 50 ft inc)
  342. c50 chord distance for 50 foot arc length.
  343. c2  chord distance from station before PT to the PT. (for 50 ft inc)
  344.  
  345. c1   chord distance from PC to first station after the PC. (for 100 ft inc)
  346. c100 chord distance for 100 foot arc length.
  347. c2   chord distance from station before PT to the PT. (for 100 ft inc)
  348.  
  349. ------------------------------------------------------------------------
  350. Vertical Curves                 
  351. ------------------------------------------------------------------------
  352. Glossary of Terms:
  353.  
  354. Vertical Curve - used to connect sections of highways or railroads
  355.                  of differing gradient.
  356. Crest Curve - a curve that connects as upgrade tangent to a       
  357.               downgrade tangent.
  358. Sag Curve - a curve that connects a downgrade tangent to an upgrade
  359.             tangent.
  360. PVC - point of vertical curvature, beginning of curve.
  361. PVI - point of vertical intersection of grades on either side of
  362.       curve.
  363. PVT - point of vertical tangency, end of curve.
  364. g1 - grade at beginning of curve, ft/ft (input as percent)
  365. g2 - grade at end of curve, ft/ft (input as percent)
  366. L  - length of curve, ft
  367. R  - rate of change of grade, ft per ft squared
  368. V  - elevation of PVI, ft
  369. EO - elevation of PVC, ft
  370. ET - elevation of PVT, ft
  371. x  - distance of any point on the curve from the PVC, ft
  372. EX - elevation of point x distant from PVC, ft
  373. xs - distance from PVC to lowest point on a sag curve or highest
  374.      point on a crest curve, ft.
  375. ES - elevation of lowest point on a sag curve or highest point on
  376.      a crest curve, ft.
  377.  
  378. Constant - the constant referred to in the program is the amount  
  379.            you want added or subtracted from the centerline grade.
  380.   Example:  You have a centerline grade at station 30+00 of 45    
  381.             feet. You want the grade a distance of 20 feet to the
  382.             right of the centerline.  The cross slope is
  383.             - 0.025 ft/ft. Therefore, (20)x(-0.025) = -.5 ft.  
  384.             The constant in this example would be -.5
  385.             The grade at this offset is 45 - .5 = 44.5
  386.  
  387.  
  388. =========================================================================
  389. Highway Curves Version 2.0  Copyright 1992, 93 by Frank DeBlanc  Page 7
  390. =========================================================================
  391.  
  392.  
  393.  
  394. -------------------------------------------------------------
  395.  
  396.  
  397. Equations used to solve problems involving circular curves.
  398.  
  399. The value of pi used for this program is:
  400.                
  401.                3.141592653589793
  402.  
  403. All variables are double precision (accurate to 15 or 16 digits).
  404. g1 & g2 in the following equations are not used as percents.
  405.  
  406.  
  407. R = (g2 - g1)/(L)
  408.  
  409. EO = V - (1/2)(L)(g1)
  410.  
  411. EX = EO + (g1)(x) + (1/2)(R)(x)(x)
  412.  
  413. XS = -g1/R  (If XS if negative or if XS > L, the curve does not
  414. have
  415.              a high point or a low point)
  416.  
  417. ES = EO - ((g1)(g1))/(2R)
  418.  
  419.  
  420. ------------------------------------------------------------------
  421.  
  422. Possible Solutions for Vertical Curves
  423.                                                               
  424. PVC & PVC grade, g1%, g2% , Length of Curve
  425. PVC & PVC grade, g1%, g2% , Known Pt. on Curve & Grade
  426. PVC & PVC grade, g1%, Length of Curve, Known Pt. of Curve & Grade
  427. PVC & PVC grade, g2%, Length of Curve, Known Pt. of Curve & Grade
  428.  
  429. PVI & PVI grade, g1%, g2% , Length of Curve
  430. PVI & PVI grade, g1%, g2% , Known Pt. on Curve & Grade
  431. PVI & PVI grade, g1%, Length of Curve, Known Pt. of Curve & Grade
  432. PVI & PVI grade, g2%, Length of Curve, Known Pt. of Curve & Grade
  433.  
  434. PVT & PVT grade, g1%, g2% , Length of Curve
  435. PVT & PVT grade, g1%, g2% , Known Pt. on Curve & Grade
  436. PVT & PVT grade, g1%, Length of Curve, Known Pt. of Curve & Grade
  437. PVT & PVT grade, g2%, Length of Curve, Known Pt. of Curve & Grade
  438.                                                                        
  439.  
  440. =========================================================================
  441. Highway Curves Version 2.0  Copyright 1992, 93 by Frank DeBlanc  Page 8
  442. =========================================================================
  443. ------------------------------------------------------------------------
  444. Compound Curves                 
  445. ------------------------------------------------------------------------
  446.      Glossary of Terms
  447.  
  448. compound curve - consists of two or more simple horizontal curves with
  449.                  different radii joined together at a common tangent
  450.                  point.  Their centers are on the same side of the 
  451.                  curves.
  452.  
  453. PCC - Point of Common Curvature - the point of common tangency.  Also,
  454.       the point where the two arcs intersect.
  455.  
  456. ************************************************************************
  457.  
  458. ------------------------------------------------------------------------
  459. Tools & Spiral Curves           
  460. ------------------------------------------------------------------------
  461.  
  462. Tools:
  463.  
  464. Decimal Degrees to DMS
  465.  
  466.     Converts Decimal Degrees to Degrees Minutes Seconds (DMS) format.
  467.  
  468. DMS to Decimal Degrees
  469.     
  470.     Converts Degrees Minutes Seconds (DMS) format to Decimal Degrees.
  471.  
  472. Angle Sum
  473.     
  474.     Adds two angles in DMS format.
  475.  
  476. Angle Difference
  477.     
  478.     Subtracts two angles in DMS format.
  479.  
  480.  
  481. Trapizoidal Transition
  482.     
  483.     Given a simple roadway transition:
  484.  
  485.                Begin Transition:  34+55.33  12 ft wide
  486.                             to
  487.                End Transition:    55+01.22  24 ft wide
  488.     
  489.     The program will find the offset for each station between the beginning
  490. and ending stations.  Also, the program will give distances along the
  491. transition (not parallel with centerline).
  492.  
  493.  
  494. =========================================================================
  495. Highway Curves Version 2.0  Copyright 1992, 93 by Frank DeBlanc  Page 9
  496. =========================================================================
  497.  
  498. Herons Formula
  499.     
  500.     Solves for the area of a triangle given the lengths of it's three
  501.     sides.
  502.  
  503. Area-Circular Sector
  504.  
  505.     Find the area of a circular sector.
  506.  
  507. Area-Annulus
  508.  
  509.     Find the area of a circular annulus.
  510.  
  511.  
  512. Spiral Curve Layout
  513.  
  514. Glossary of Terms
  515.  
  516. TS = point of change from tangent to spiral.
  517. SC = point of change from spiral to circle.
  518. CS = point of change from circle to spiral.
  519. ST = point of change from spiral to tangent.
  520. LC = chord distance from TS to SC or ST to CS.
  521. LT = long tangent
  522. ST = short tangent
  523.  
  524. delta = intersection angle, total central angle.
  525. degree = degree of curve of shifted circle to which the spiral becomes
  526.          tangent at the SC.
  527. theta spiral = central angle of spiral, 'spiral angle'.
  528. delta circle = central angle of circular arc extending from SC to CS.
  529.  
  530. radius = radius of circular curve.
  531. p = offset from the initial tangent to the PC of the shifted circle.
  532. k = abscissa of the shifted PC referred to the TS.
  533.  
  534.        Program will give deflection angles other curve data from
  535. TS to SC and then from ST to CS.  If you need data on the circular
  536. part use the other portion of the program:  horizontal.
  537.  
  538.  
  539. =========================================================================
  540. Highway Curves Version 2.0  Copyright 1992, 93 by Frank DeBlanc  Page 10
  541. =========================================================================
  542.  
  543. ------------------------------------------------------------------------
  544. Options           
  545. ------------------------------------------------------------------------
  546.      Options will change the display colors.  
  547.              
  548.              Option Choices:
  549.  
  550.            1.  Background Color
  551.            2.  Foreground Color
  552.            3.  Pointer Color
  553.            4.  First Letter Color
  554.      
  555.      By hitting the enter key you can choose the color of your
  556. choice.  To exit without saving this color hit the <esc> key.
  557. To save this color hold down the control key and press 'q'.
  558.  
  559.  
  560.