Hoạt Tải Tương đương Xe Hai Trục là một khái niệm quan trọng trong thiết kế cầu đường bộ. Bài viết này sẽ giải thích hoạt tải tương đương, phân tích cách xác định tải trọng thiết kế cầu và chỉ ra những quan niệm sai lầm về hạn chế tải trọng cầu đường.
Hoạt tải tương đương và tải trọng thiết kế
Hoạt tải là tải trọng do dòng xe (đơn chiếc hoặc đoàn xe) hoặc người đi bộ tạo ra. Tiêu chuẩn thiết kế cầu quy định tải trọng lý thuyết để mô phỏng tác động của xe thực tế lên kết cấu cầu. Hoạt tải tương đương được xác định sao cho hiệu ứng gây ra trên kết cấu cầu tương đương (thường lớn hơn do hệ số an toàn và dự phòng phát triển tải trọng) so với hiệu ứng thực tế của xe lưu thông. Việc xác định tải trọng xe hoặc đoàn xe thiết kế cầu dựa trên nguyên tắc sau:
- Xe lưu thông trên đường có tải trọng rất đa dạng, tạo ra các hiệu ứng khác nhau lên kết cấu cầu (nội lực, biến dạng, chuyển vị…).
- Phân tích thống kê các hiệu ứng này để tìm ra đường bao, tức tập hợp các giá trị lớn nhất.
- Tiêu chuẩn thiết kế cầu quy định cách bố trí và trị số tải trọng sao cho hiệu ứng tương đương hoặc lớn hơn đường bao thực tế.
Sơ đồ bố trí và trị số tải trọng này chính là hoạt tải thiết kế. Chúng có thể là dãy lực tập trung hoặc phân bố đều như trong tiêu chuẩn 22TCN 272-05 của Việt Nam, hoặc là xe đơn chiếc và đoàn xe giả định như trong tiêu chuẩn 22TCN 18-79 của Việt Nam.
Hình ảnh minh họa sơ đồ tải trọng trục của một loại xe hai trục điển hình.
Quan niệm sai lầm về hạn chế tải trọng cầu
Nhiều người cho rằng tải trọng thiết kế của cầu (ví dụ H30) cũng là tải trọng khai thác tối đa cho phép (30 tấn). Quan niệm này là sai lầm. Tiêu chuẩn 22TCN 18-79 quy định hoạt tải H30 là đoàn xe tiêu chuẩn gồm 2 loại xe 3 trục (30 tấn) xếp xen kẽ với cự ly nhất định. Việc lấy trị số tải trọng thiết kế để quy định tải trọng khai thác và cấm biển hạn chế tải trọng là không chính xác.
Tương tự, cầu thiết kế theo H13 hoặc H10 không có nghĩa là tải trọng xe cho phép tối đa là 13 tấn hoặc 10 tấn. Các xe được phép lưu hành trên đường quốc gia đều được phép lưu hành trên đường tỉnh, trừ trường hợp hạn chế về kích thước.
Kết luận
Hoạt tải tương đương xe hai trục là khái niệm lý thuyết dùng trong thiết kế cầu, không phải là căn cứ để hạn chế tải trọng khai thác. Việc hiểu đúng khái niệm này giúp tránh những sai lầm trong quản lý và vận hành cầu đường, đảm bảo an toàn giao thông và hiệu quả kinh tế. Cần chấm dứt việc áp dụng máy móc trị số tải trọng thiết kế để đặt biển hạn chế tải trọng cầu.
