Tiêu chuẩn tải trọng HL93 (Highway Load ’93) được sử dụng rộng rãi trong thiết kế cầu đường tại Mỹ và nhiều quốc gia khác. Vậy HL93 là gì và cách tính tải trọng bánh xe theo tiêu chuẩn này như thế nào? Bài viết này sẽ giải đáp chi tiết những vấn đề này, giúp bạn hiểu rõ hơn về tiêu chuẩn quan trọng trong ngành xây dựng cầu đường.
HL93 là viết tắt của Highway Load accepted in 1993, nghĩa là tải trọng đường cao tốc được chấp nhận vào năm 1993. Tiêu chuẩn này được AASHTO (Hiệp hội các Quan chức Giao thông và Đường cao tốc Tiểu bang Hoa Kỳ) phát triển để thay thế mô hình tải trọng di động cũ, nhằm phù hợp hơn với tình hình giao thông của các loại xe tải nặng. HL93 không đại diện cho một loại xe cụ thể nào mà là sự kết hợp của ba loại tải: xe tải thiết kế HL-93, xe tải trục đôi HL-93 và tải trọng làn thiết kế.
Tính Tải Trọng Bánh Xe Theo HL93
Một số câu hỏi thường gặp liên quan đến tiêu chuẩn HL93 là: “Tiêu chuẩn tải trọng HL93 tương đương bao nhiêu tấn?” hoặc “Tải trọng 0.5HL93 là bao nhiêu tấn?”. Để trả lời câu hỏi này, chúng ta cần áp dụng tiêu chuẩn HL93 và Tiêu chuẩn Quốc gia về Thiết kế Cầu Đường bộ TCVN 11823-3:2017 – Phần 3: Tải trọng và Hệ số tải trọng.
Tiêu chuẩn tải trọng HL93 tương đương:
- 3.5 tấn (35kN) ở trục trước và 14.79 tấn (145kN) ở trục sau với xe tải thiết kế.
- 11.22 tấn/trục (110kN) với xe tải trục đôi.
Theo TCVN 11823-3:2017, đối với cầu trên đường cấp IV trở xuống, có thể điều chỉnh tải trọng trục nhân với hệ số 0.50 hoặc 0.65 nếu cần.
Tải trọng 0.5HL93 và 0.65HL93:
- 0.5HL93: 1.78 tấn (17.5kN) ở trục trước, 7.39 tấn (72.5kN) ở trục sau (xe tải thiết kế); 5.6 tấn/trục (55kN) (xe tải trục đôi).
- 0.65HL93: 2.3 tấn (22.75kN) ở trục trước, 9.6 tấn (94.25kN) ở trục sau (xe tải thiết kế); 7.3 tấn/trục (71.5kN) (xe tải trục đôi).
Xe Tải Thiết Kế Theo HL93
Xe tải thiết kế HL93 gồm ba trục: trục trước và hai trục sau.
- Trọng lượng: 35kN (~3.57 tấn) ở trục trước; 145kN (~14.79 tấn) ở hai trục sau.
- Khoảng cách: 4.3m giữa trục trước và trục sau; 4.3m – 9.0m giữa hai trục sau.
- Khoảng cách giữa lốp: 1.8m ở bất kỳ trục nào.
Tâm bánh xe phải cách mép làn đường ít nhất 600mm và cách phần nhô ra của boong ít nhất 300mm. Khoảng cách tối thiểu giữa hai xe tải liên tiếp trên một làn đường là 15m.
Diện tích tiếp xúc của lốp được giả định là hình chữ nhật 510mm x 250mm. Áp suất lốp được coi là đồng đều trên diện tích tiếp xúc.
Xe Tải Trục Đôi HL93
Xe tải trục đôi HL93 thường có hai bộ trục đôi, mỗi bộ có bánh xe đôi ở mỗi bên.
- Trọng lượng: 110kN (~11.22 tấn)/trục.
- Khoảng cách: 1.2m giữa hai trục.
- Khoảng cách giữa các lốp trong một trục: 1.8m.
Để đạt mô men âm tối đa, nên cân nhắc sử dụng cặp trục đôi cách nhau 8.0m – 12.0m cùng với tải trọng làn đường thiết kế.
Tải Trọng Làn Thiết Kế HL93
Tải trọng làn thiết kế HL93 bao gồm tải trọng 9.34 kN/m phân bố đều theo hướng dọc và phân bố đều trên chiều rộng 3m theo hướng ngang.
Vị Trí Tải Trọng HL93
Tải trọng xe và làn đường thiết kế phải được áp dụng sao cho đạt được hiệu ứng lực lớn nhất cho thiết kế. Hệ số tác động hoặc phụ cấp tải trọng chỉ áp dụng cho xe tải và xe tải trục đôi, không áp dụng cho tải trọng làn đường.
Lực thiết kế chủ đạo phải lấy bằng giá trị lớn hơn trong các giá trị sau:
- Tác động của thiết kế trục đôi + tải trọng làn đường thiết kế.
- Tác động của một xe tải thiết kế (HL93) + tác động của tải trọng đường làn thiết kế.
- Đối với mô men xoắn giữa các điểm uốn: 90% tác dụng của 2 xe tải thiết kế (HL93 có khoảng cách trục 4.3m) cách nhau tối thiểu 15m, kết hợp với 90% tải trọng làn thiết kế.
