Hoạt Tải Xe Oto là yếu tố quan trọng trong thiết kế cầu đường bộ. Việc xác định hoạt tải chính xác đảm bảo cầu đủ khả năng chịu lực và vận hành an toàn trong suốt thời gian sử dụng. Bài viết này sẽ phân tích chi tiết về hoạt tải xe oto và mối quan hệ của nó với tải trọng thiết kế của cầu.
Quan niệm sai lầm về hoạt tải xe oto và tải trọng thiết kế
Nhiều người lầm tưởng tải trọng thiết kế của cầu chính là tải trọng của xe nặng nhất hoặc đoàn xe được quy định trong tiêu chuẩn thiết kế. Ví dụ, nếu cầu được thiết kế với tải trọng H30, H13 hoặc H10 theo tiêu chuẩn 22TCN 18-79, nhiều người cho rằng tải trọng tối đa cho phép là 30 tấn, 13 tấn hoặc 10 tấn tương ứng. Quan niệm này là hoàn toàn sai lầm.
Hoạt tải xe oto: Khái niệm và nguyên tắc xác định
Theo tiêu chuẩn thiết kế cầu của Úc (Austroads: Bridge Design Code 1992), hoạt tải được định nghĩa là tải trọng của dòng xe (đơn chiếc hoặc đoàn xe) hoặc của người đi bộ. Trị số và cách bố trí tải trọng mang tính lý thuyết, được quy định trong tiêu chuẩn để tạo ra các hiệu ứng trong kết cấu tương đương với hiệu ứng do xe thực tế tạo ra.
Nguyên tắc xác định hoạt tải xe oto dựa trên việc phân tích thống kê hiệu ứng của các loại xe lưu thông trên đường bộ lên kết cấu cầu. Các hiệu ứng này bao gồm nội lực, biến dạng, chuyển vị, dao động… Dựa trên tập hợp các giá trị lớn nhất của các hiệu ứng (đường bao), người ta sẽ tìm ra cách bố trí và trị số tải trọng sao cho hiệu ứng của chúng gây ra trong kết cấu cầu tương đương, thậm chí lớn hơn, so với đường bao đã tính toán. Sự bố trí và trị số tải trọng này chính là hoạt tải thiết kế.
Hoạt tải thiết kế và các tiêu chuẩn
Hoạt tải thiết kế có thể là các dãy lực tập trung hoặc phân bố đều như trong các tiêu chuẩn CHnII 84 (Nga), AASHTO (Mỹ), 22TCN 272-05 (Việt Nam). Cũng có thể là các xe đơn chiếc và đoàn xe thiết kế giả định như trong tiêu chuẩn 22TCN 18-79 (Việt Nam), CHnII 200-62 (Liên Xô), AASHTO 1992 (Mỹ), DIN 1072 (Đức), AUSTROADS 1992 (Úc).
Ví dụ, theo tiêu chuẩn 22TCN 18-79, hoạt tải H30 là đoàn xe tiêu chuẩn gồm 2 loại xe 3 trục, tổng tải trọng mỗi xe 30 tấn, xếp xen kẽ với cự ly 10m.
Hoạt tải xe oto và hạn chế tải trọng cầu
Việc sử dụng trị số tải trọng trong tiêu chuẩn thiết kế để quy định tải trọng khai thác và đặt biển hạn chế tải trọng cầu là không chính xác. Hoạt tải xe oto thiết kế mang tính chất lý thuyết, được xác định để đơn giản hóa việc tính toán. Cầu được thiết kế phải đáp ứng yêu cầu lưu thông bình thường cho tất cả phương tiện giao thông được chế tạo để làm nhiệm vụ vận tải đường bộ.
Kết luận
Hoạt tải xe oto là yếu tố quan trọng trong thiết kế cầu đường bộ. Cần hiểu đúng khái niệm và nguyên tắc xác định hoạt tải để tránh những sai lầm trong thiết kế, xây dựng và quản lý cầu. Việc đặt biển hạn chế tải trọng cần dựa trên phân tích cụ thể về tình trạng cầu và hoạt tải xe oto thực tế, chứ không phải dựa trên trị số tải trọng trong tiêu chuẩn thiết kế.
