HL93輪荷重は、橋梁設計における重要な基準です。この記事では、HL93輪荷重とは何か、何トンに相当するのか、そして実際の応用について解説します。
HL93（Highway Load accepted in 1993）は、1993年に米国州 highway transport and traffic association (AASHTO) によって承認された高速道路の荷重基準です。この基準は、橋梁の設計に使用され、特に大型トラックなどの車両の荷重に対する構造物の耐力を保証します。
HL93輪荷重は何トンに相当するのか？
HL93基準によると:
- 設計トラック: 前軸3.5トン (35kN)、後軸14.79トン (145kN)。
- タンデムトラック: 1軸あたり11.22トン (110kN)。
TCVN 11823-3:2017 (道路橋設計基準 – 第3部：荷重と荷重係数):
橋梁のグレードがIV以下の場合、必要に応じて輪荷重に0.5または0.65の係数を乗じて調整できます。したがって：
- 0.5HL93荷重:
- 設計トラック: 前軸1.78トン (17.5kN)、後軸7.39トン (72.5kN)。
- タンデムトラック: 1軸あたり5.6トン (55kN)。
- 0.65HL93荷重:
- 設計トラック: 前軸2.3トン (22.75kN)、後軸9.6トン (94.25kN)。
- タンデムトラック: 1軸あたり7.3トン (71.5kN)。
TCVN 11823-3:2017規格に基づく設計トラックの特性の図
HL93設計荷重の分類
HL93基準には、3種類の設計荷重が含まれます。
1. HL-93設計トラック (HL-93 Design Truck)
前軸1つと後軸2つで構成され、特定の距離と荷重があります。設計荷重を最小限に抑えるために、2つの後軸間の距離は4.3mから9.0mまで変更できます。
HL93設計トラックの輪荷重基準を示す図
2. HL-93設計タンデム (HL-93 Design Tandem)
両側にダブルホイールを備えた2つのタンデムアクスルで構成されます。2つの軸は1.2m間隔で配置され、各軸は11.22トン (110kN) の荷重を受けます。
HL93規格に基づく設計タンデムトラックの輪荷重を示す図
3. 設計レーン荷重 (Design Lane Load)
縦方向に9.34 kN/m、横方向に3mの幅で均等に分散された荷重です。
HL93に基づく設計レーン荷重を示す図
HL93荷重の位置と設計力
車両荷重とレーン荷重は、設計において最大の力を達成するように配置されます。主な設計力は、設計トラック、タンデムトラック、レーン荷重の異なる荷重ケースの中で、より大きな値として取得されます。
最大たわみモーメントのためのHL93トラックの位置を示す図
結論
HL93輪荷重は、橋梁設計において安全と耐久性を確保するための重要な基準です。この基準とその適用方法を理解することは、橋梁建設分野のエンジニアや請負業者にとって不可欠です。HL93は更新され、新しい基準に置き換えられていますが、HL93について学ぶことは、現在の基準を研究し適用するための重要な基礎知識を提供します。
