Obciążenie zastępcze dwuosiowe jest kluczowym pojęciem w projektowaniu mostów drogowych. W tym artykule wyjaśnimy, czym jest obciążenie zastępcze, przeanalizujemy metody określania obciążenia projektowego mostów oraz wskażemy błędne przekonania dotyczące ograniczeń obciążenia mostów drogowych.
Obciążenie zastępcze i obciążenie projektowe
Obciążenie ruchome to obciążenie wywołane przez ruch pojazdów (pojedynczych lub zespołów pojazdów) lub pieszych. Normy projektowania mostów określają teoretyczne obciążenia, które mają symulować wpływ rzeczywistych pojazdów na konstrukcję mostu. Obciążenie zastępcze jest określane w taki sposób, aby efekt wywołany na konstrukcji mostu był równoważny (zwykle większy ze względu na współczynniki bezpieczeństwa i rezerwę na wzrost obciążenia) efektowi rzeczywistemu ruchu pojazdów. Określenie obciążenia projektowego pojazdu lub zespołu pojazdów mostu opiera się na następujących zasadach:
- Pojazdy poruszające się po drogach mają bardzo zróżnicowane obciążenia, co powoduje różne efekty na konstrukcji mostu (siły wewnętrzne, odkształcenia, przemieszczenia…).
- Analiza statystyczna tych efektów ma na celu znalezienie obwiedni, czyli zbioru wartości maksymalnych.
- Normy projektowania mostów określają sposób rozmieszczenia i wartości obciążeń tak, aby efekt był równoważny lub większy od rzeczywistej obwiedni.
Ten schemat rozmieszczenia i wartości obciążeń stanowi obciążenie projektowe. Może ono przyjmować formę szeregu sił skupionych lub rozłożonych równomiernie, jak w normie wietnamskiej 22TCN 272-05, lub pojedynczych pojazdów i zespołów pojazdów zastępczych, jak w normie wietnamskiej 22TCN 18-79.
Ilustracja schematu obciążenia osi typowego pojazdu dwuosiowego.
Błędne przekonania dotyczące ograniczeń obciążenia mostów
Wiele osób uważa, że obciążenie projektowe mostu (np. H30) jest również maksymalnym dopuszczalnym obciążeniem eksploatacyjnym (30 ton). To przekonanie jest błędne. Norma 22TCN 18-79 definiuje obciążenie ruchome H30 jako standardowy zespół pojazdów składający się z 2 typów pojazdów 3-osiowych (30 ton) ustawionych naprzemiennie w określonej odległości. Wykorzystywanie wartości obciążenia projektowego do określania obciążenia eksploatacyjnego i umieszczania znaków zakazu ograniczenia obciążenia jest nieprawidłowe.
Podobnie, mosty projektowane na obciążenie H13 lub H10 nie oznaczają, że maksymalne dopuszczalne obciążenie pojazdów wynosi 13 ton lub 10 ton. Pojazdy dopuszczone do ruchu na drogach krajowych mogą poruszać się również po drogach wojewódzkich, z wyjątkiem ograniczeń dotyczących wymiarów.
Wniosek
Obciążenie zastępcze dwuosiowe jest pojęciem teoretycznym stosowanym w projektowaniu mostów, a nie podstawą do ograniczania obciążenia eksploatacyjnego. Prawidłowe zrozumienie tego pojęcia pomaga uniknąć błędów w zarządzaniu i eksploatacji mostów drogowych, zapewniając bezpieczeństwo ruchu drogowego i efektywność ekonomiczną. Należy zaprzestać mechanicznego stosowania wartości obciążenia projektowego do umieszczania znaków ograniczenia obciążenia mostów.
