Thiết Kế Hoạt Tải Xe Container là yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và tuổi thọ của cầu đường bộ. Bài viết này phân tích bản chất của tải trọng thiết kế và tải trọng khai thác, đồng thời chỉ ra những quan niệm sai lầm về việc hạn chế tải trọng cầu đường bộ dựa trên tải trọng thiết kế.
Tải Trọng Thiết Kế Không Phản Ánh Tải Trọng Khai Thác Thực Tế
Nhiều người cho rằng tải trọng thiết kế của cầu (ví dụ H30, H13, H10 theo tiêu chuẩn 22TCN 18-79) tương ứng với tải trọng khai thác tối đa cho phép (30 tấn, 13 tấn, 10 tấn). Quan niệm này là không chính xác. Tải trọng thiết kế mang tính chất lý thuyết, được xác định dựa trên phân tích thống kê hiệu ứng của dòng xe thực tế lên kết cấu cầu.
Nguyên Tắc Xác Định Tải Trọng Thiết Kế
Việc xác định tải trọng xe hoặc đoàn xe thiết kế cầu dựa trên nguyên tắc sau:
- Phân tích Thống kê: Các xe lưu thông trên đường bộ có tải trọng rất đa dạng, gây ra các hiệu ứng khác nhau lên kết cấu cầu (nội lực, biến dạng, chuyển vị…). Phân tích thống kê các hiệu ứng này giúp xác định tập hợp các giá trị lớn nhất.
- Tương Đương Hiệu Ứng: Tải trọng thiết kế được bố trí và chọn lựa sao cho hiệu ứng của chúng gây ra trong kết cấu cầu tương đương (thực tế lớn hơn do hệ số an toàn và dự phòng phát triển tải trọng) với các hiệu ứng thống kê được.
- Hệ Số An Toàn: Tải trọng thiết kế bao gồm hệ số an toàn để đảm bảo độ bền và tuổi thọ của cầu.
Bản Chất của Hoạt Tải Thiết Kế Theo Tiêu Chuẩn
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 18-79 quy định hoạt tải H30 (dùng cho đường quốc lộ, đường trục chính…) là đoàn xe tiêu chuẩn gồm 2 loại xe 3 trục (30 tấn/xe) xếp xen kẽ với cự ly nhất định. Tiêu chuẩn cũng quy định hoạt tải H10, H13 (dùng cho đường địa phương, đường cấp IV…). Việc lựa chọn hoạt tải thiết kế dựa trên cường độ vận tải và tầm quan trọng của tuyến đường. Các hoạt tải này được đơn giản hóa để tính toán thiết kế, nhưng cầu phải đảm bảo lưu thông bình thường cho tất cả phương tiện giao thông.
Sai Lầm Trong Việc Hạn Chế Tải Trọng Khai Thác
Việc lấy trực tiếp tải trọng xe trong tiêu chuẩn thiết kế (30 tấn, 13 tấn, 10 tấn…) để quy định tải trọng khai thác và đặt biển hạn chế tải trọng là sai lầm. Điều này gây khó khăn cho hoạt động vận tải và làm tăng chi phí xây dựng cầu không cần thiết.
Kết Luận
Thiết kế hoạt tải xe container là một quá trình phức tạp, dựa trên phân tích thống kê và các tiêu chuẩn kỹ thuật. Không nên nhầm lẫn giữa tải trọng thiết kế và tải trọng khai thác. Việc hạn chế tải trọng cầu đường bộ cần dựa trên đánh giá thực tế khả năng chịu lực của cầu, chứ không phải dựa trên tải trọng thiết kế lý thuyết. Việc hiểu đúng bản chất của thiết kế hoạt tải sẽ giúp tối ưu hóa việc xây dựng và khai thác cầu đường bộ.
