Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлено из Federal Bridge Weight Formula )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Эта диаграмма иллюстрирует разницу в концентрации веса между грузовиком с короткой и длинной колесной базой . Более короткий грузовик вызывает больший износ, поскольку весь его вес сосредоточен на меньшей площади. [1]

Формула полного веса федерального моста , также известная как формула моста B или формула федерального моста , представляет собой математическую формулу, которая используется в Соединенных Штатах водителями грузовиков и должностными лицами Министерства транспорта (DOT) для определения подходящего максимального веса брутто для рекламного ролика. автотранспортное средство (CMV) в зависимости от номера оси и расстояния между ними. Формула является частью федеральных правил веса и размера, касающихся межгосударственного коммерческого трафика (внутригосударственное движение подлежит ограничениям штата). Формула необходима, чтобы тяжелые автомобили не повредили дороги и мосты. Чаще всего это тягачи с прицепамиили автобусы, но формула представляет наибольший интерес для водителей грузовиков из-за того, что их автомобили часто перевозят тяжелые грузы.

В начале 20-го века были введены ограничения по весу, чтобы защитить грунтовые и гравийные дороги от повреждений, вызванных твердыми колесами тяжелых грузовиков. По прошествии времени ограничения веса грузовиков были сосредоточены в первую очередь на ограничениях полной массы (которые не имели предписанных ограничений по длине). К 1974 году мосты получили особую защиту от увеличения предельной массы грузовиков. Закон о формуле моста был принят Конгрессом США для ограничения отношения веса к длине тяжелых грузовиков и защиты дорог и мостов от повреждений, вызванных сосредоточенным весом более коротких грузовиков. Формула эффективно снижает допустимый предел веса для более коротких грузовиков, предотвращая преждевременный износ мостов и инфраструктуры шоссе .

Соблюдение закона проверяется, когда автомобили проезжают через станцию ​​взвешивания , часто расположенную на границе между штатами или на окраинах крупных городов , где транспортное средство может быть взвешено и обмерено. Единственное исключение из формулы позволяет стандартной пятиосной конфигурации полуприцепа весить максимально допустимую полную массу. Это исключение было специально запрошено Американской ассоциацией грузчиков, чтобы разрешить грузовикам-цистернам достичь максимальной разрешенной полной массы без нарушения закона о формуле моста.

История [ править ]

Первые ограничения по весу грузовиков были введены в действие четырьмя штатами в 1913 году и варьировались от 18 000 фунтов (8 200 кг) в штате Мэн до 28 000 фунтов (13 000 кг) в Массачусетсе . Эти законы были приняты для защиты дорог с грунтовым и гравийным покрытием от повреждений, вызванных стальными и прочными резиновыми колесами ранних тяжелых грузовиков. К 1933 году во всех штатах существовала какая-либо форма регулирования веса грузовиков. Закон о федеральной автостраде 1956 года ввел первые федеральные нормы веса грузовиков (установленный на уровне 73 280 фунтов или 33 240 килограммов) и санкционировал строительство системы автомагистралей между штатами . [2]

В конце 1950-х годов Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта (AASHTO) провела серию обширных полевых испытаний дорог и мостов, чтобы определить, как движение способствовало ухудшению качества материалов дорожного покрытия . В 1964 году AASHTO рекомендовал Конгрессу использовать таблицу формул моста вместо единого предельного веса брутто для грузовиков. В Поправках Федерального закона Aid Highway 1974 года установили формулу моста в качестве закона, наряду с валовым пределом веса 80000 фунтов (36000 кг). Текущие применения формулы допускают до 7 осей и длину 86 футов или более между комплектами осей, а также максимальную нагрузку 105 500 фунтов. [2]

Использование [ править ]

В задней части автобетоносмесителя установлена ​​«вспомогательная ось», которую можно опустить, чтобы увеличить колесную базу полностью загруженного грузовика в соответствии с правилами. [3]

Формула была принята как закон, ограничивающий отношение веса к длине коммерческого автомобиля (CMV). [4] Формула необходима для предотвращения того, чтобы сосредоточенный вес на оси грузовика создавал нагрузку на элементы моста (что могло привести к обрушению моста ). [5]В упрощенном виде это аналог человека, идущего по тонкому льду. Когда человек стоит в вертикальном положении, вес человека сосредоточен на ступнях, и весь его вес переносится на небольшую площадь. В положении лежа вес человека распределяется на гораздо большую площадь. Эта разница в распределении веса позволит человеку пересекать ледяную поверхность при ползании, которая в противном случае могла бы рухнуть под весом своего тела при вставании. Чтобы грузовик с избыточным весом соответствовал формуле, необходимо добавить больше осей, увеличить расстояние между осями или уменьшить вес. [1] [6]

Подразделение DOT, Федеральное управление по безопасности автомобильных перевозчиков (FMCSA), регулирует безопасность грузовых автомобилей США . [7] FMCSA устанавливает ограничения по длине, ширине и весу CMV, установленные Федеральным управлением автомобильных дорог (FHWA) для межгосударственного коммерческого движения. Межгосударственный коммерческий трафик , как правило , ограничивается сетью автомагистралей между штатами , США автомобильных дорог и государственных дорог , известных как Национальная сеть (NN). При условии, что грузовик остается на NN, на него не распространяются государственные ограничения. Эти ограничения (которые могут быть ниже или выше федеральных) вступают в силу длявнутригосударственное коммерческое сообщение при условии, что транспортное средство не находится на NN. [8]

CMV определяются FMCSA как транспортные средства, участвующие в торговле между штатами, которые используются для перевозки пассажиров или имущества: транспортные средства с полной массой 10 001 фунт (4536 кг) или более; те, которые предназначены или используются для перевозки более 8 пассажиров (включая водителя) за компенсацию; транспортные средства, предназначенные или используемые для перевозки более 15 пассажиров (включая водителя) без компенсации; или те, которые используются для перевозки опасных материалов в количествах, требующих, чтобы транспортное средство было маркировано или нанесено табло в соответствии с правилами, касающимися опасных материалов . [9]

Вес и размер CMV ограничены по практическим соображениям и соображениям безопасности. CMV ограничиваются полной массой (общая масса транспортного средства и груза) и массой на ось (т. Е. Массой, которую несет каждая шина). Федеральные ограничения по весу для CMV составляют 80 000 фунтов (36 000 кг) для полной массы (если формула моста не определяет нижний предел), 34 000 фунтов (15 000 кг) для сдвоенной оси и 20 000 фунтов (9 100 кг) для одиночной оси. [10] Тандемная ось определяется как две или более последовательных оси, центры которых разнесены на расстояние более 40 дюймов (102 см), но не более 96 дюймов (244 см) друг от друга. [9] Оси, расположенные на расстоянии менее 40 дюймов (102 см) друг от друга, считаются одной осью. [11]

Фактически, формула снижает допустимый предел веса для более коротких грузовиков с меньшим количеством осей (см. Таблицу ниже). Например, трехосный самосвал длиной 25 футов (7,6 м) будет иметь предельную массу брутто 54 500 фунтов (24 700 кг) вместо 80000 фунтов (36 000 кг), что является стандартным пределом веса для 63-футового ( 19,2 м) пятиосный тягач с прицепом. [1] Правило §658.17 FHWA гласит: «Максимальная полная масса транспортного средства должна составлять 80 000 фунтов (36 000 кг), за исключением случаев, когда меньшая полная масса транспортного средства определяется формулой моста». [10]

Обрушение моста [ править ]

Знак ограничения веса моста, на который водители должны обратить внимание, прежде чем переходить мост в Огайо . Предельный вес увеличивается с увеличением количества осей для одноместных грузовиков. Вес указан в тоннах .

Обрушение моста через реку Миссисипи между штатами 35 Вт в августе 2007 года в Миннеаполисе вновь привлекло внимание к проблеме веса грузовиков и их связи с нагрузкой на мост. [12] В ноябре 2008 года Национальный совет по безопасности на транспорте определил, что причиной обрушения моста было несколько, в том числе (но не ограничиваясь ими): дефектные косынки , ненадлежащие проверки и дополнительный вес тяжелого строительного оборудования в сочетании с весом. трафика в час пик. [13] Исследование торгового коридора I-35 показало, что Федеральное управление автомобильных дорог (FHWA) выразило озабоченность по поводу мостов на I-35.коридор из-за ожидаемого увеличения международных грузовых перевозок из Канады и Мексики , при этом FHWA включил его в список «высокоприоритетных» в 2005 году [14].

По состоянию на 2007 год, по федеральным оценкам, грузопоток увеличился на 216% с 1970 года, незадолго до того, как федеральный предел полной массы для грузовиков был увеличен на 30 000 фунтов (14 000 кг). Это также период, когда были построены многие из существующих межгосударственных мостов. Исследования показывают, что увеличенное движение грузовиков (и, следовательно, повышенная нагрузка) сокращает срок службы мостов. [12] По оценкам Национальной модели затрат на дорожное покрытие (NAPCOM), один грузовик весом 80 000 фунтов (36 000 кг) наносит такой же ущерб дорогам, как 750 автомобилей весом 3 800 фунтов (1700 кг). [15]

У некоторых меньших мостов есть предел веса (или номинальная грузоподъемность брутто), обозначенный вывешенным знаком (отсюда и ссылка на «установленный мост»). Это необходимо, когда предельная масса моста ниже федеральной или государственной предельной массы грузовиков. [16] [17]Перемещение грузовика по мосту, который слишком слаб, чтобы его выдержать, обычно не приводит к немедленному обрушению. На мосту могут образоваться трещины, которые со временем могут ослабить мост и вызвать его обрушение. Большинство этих трещин обнаруживается во время обязательных осмотров мостов. Большинство обрушений мостов происходит в сельской местности, приводит к небольшому количеству травм или смертей и привлекает относительно мало внимания средств массовой информации. Хотя это число меняется из года в год, за год может рухнуть до 150 мостов. В период с 1966 по 2007 год обрушилось около 1500 мостов, и большинство из них произошло в результате эрозии почвы вокруг опор мостов. [18] [19] В 1987 году обрушился мост Schoharie Creek в северной части штата Нью-Йорк., из-за эрозии почвы вокруг фундамента, что вызвало новый интерес к проектированию мостов при проведении инспекций. [20]

В особых случаях, когда речь идет о грузовиках с необычно тяжелым весом (требующих специальных разрешений), несоблюдение предельной массы моста может привести к катастрофическим последствиям. Через пятнадцать дней после обрушения моста в Миннеаполисе тяжелый грузовик обрушился на небольшой мост в Оквилле, штат Вашингтон . [21]

Формульный закон [ править ]

ЦМВ должны проходить через весовые станции на границах большинства штатов и некоторых крупных городов. Эти весовые станции находятся в ведении государственных служб DOT, а контроль за соблюдением веса и размеров CMV осуществляет FHWA. Весовые станции проверяют полную массу и ось каждого транспортного средства с помощью набора наземных автомобильных весов , и обычно именно там проверяется соответствие грузовика формуле. [22]

Группы осей грузовика используются для расчета соответствия формуле. Любые две оси должны соответствовать результатам формулы, но группы осей 1–5, 1–3 и 2–5 являются наиболее важными. Этот грузовик не нарушает формулу. [1]

Постановление FMCSA §658.17 гласит: [10]

  • Ни одно транспортное средство или состав транспортных средств не должны перемещаться или эксплуатироваться по любой межгосударственной автомагистрали, если полная масса на двух или более последовательных осях превышает ограничения, предписанные следующей формулой:
  • w = максимальный вес в фунтах, который может быть перенесен на группу из двух или более осей с точностью до 500 фунтов (230 кг).
  • = расстояние в футах между внешними осями любых двух или более последовательных осей.
  • n = количество рассматриваемых осей.

Две или более следующих друг за другом оси не могут превышать вес, рассчитанный по формуле моста, даже если полная масса грузовика (или вес на одну ось) ниже установленных законом ограничений. [4] Хотя это означает, что любые две оси должны соответствовать формуле, опыт показал, что оси с 1 по 3, с 1 по 5 и со 2 по 5 имеют решающее значение и должны быть проверены. Это означает, что группа осей, которая включает в себя весь грузовик (известная как «внешняя группа»), и внутренние группы осей (известные как «группа тягача» и «группа прицепа») также должны соответствовать формуле моста. Если эти комбинации будут признаны удовлетворительными, то все другие группы осей на этом типе транспортного средства обычно будут удовлетворительными. [1]

Штрафы за нарушение ограничений по весу различаются в зависимости от штата (нарушение веса по формуле моста рассматривается как нарушение веса брутто), поскольку штаты несут ответственность за исполнение и сбор штрафов. Некоторые штаты, такие как Коннектикут , налагают штрафы на процентной основе (например, 20% перевеса по цене 10 долларов за 100 фунтов или 45 килограммов), что означает, что более крупные грузовики платят более высокие штрафы. Например, грузовик с законным пределом брутто в 20 000 фунтов (9 100 кг), который нарушает ограничение на 5 000 фунтов (2300 кг), будет платить штраф в размере 500 долларов, а грузовик с допустимым пределом брутто в 60 000 фунтов (27 000 кг) за нарушение лимита на 5 000 фунтов взимается штраф в размере 250 долларов. В других штатах, например в Нью-Йорке , штрафы назначаются из расчета на каждый фунт (например, 5 000 фунтов превышают штраф в размере 300 долларов США). Другие, такие какМассачусетс , вводит менее сложный график штрафов, в соответствии с которым транспортное средство, которое нарушает ограничения менее чем на 10 000 фунтов (4500 кг), оштрафовано на 40 долларов за 1000 фунтов (450 кг), а нарушение более 10 000 фунтов (4500 кг) платит 80 долларов за 1000 фунтов (450 кг) (например, 5 000 фунтов или 2 300 кг лишнего веса равны штрафу в размере 200 долларов США). [23]

В некоторых штатах требуется, чтобы грузовики с большим весом выгрузили достаточно груза, чтобы соответствовать ограничениям. Во Флориде любое транспортное средство, превышающее лимиты более чем на 6 000 фунтов (2 700 кг), необходимо разгружать до тех пор, пока транспортное средство не будет соответствовать требованиям. Флорида также включает допуск по шкале, который позволяет прощать нарушения менее 10% и не налагать штраф. Флорида также допускает смещение груза (например, перемещение от передней части к задней части транспортного средства), чтобы транспортное средство соответствовало ограничениям по весу на ось без штрафных санкций. [24]

Исключение [ править ]

Из формулы есть одно исключение: два последовательных комплекта сдвоенных осей могут нести 34 000 фунтов (15 000 кг) каждый, если общее расстояние между первой и последней осями этих тандемов составляет 36 футов (11 м) или более. Например, пятиосный грузовик может нести 34000 фунтов как на сдвоенных осях трактора (2 и 3), так и на сдвоенных осях прицепа (4 и 5), при условии, что оси 2 и 5 расположены на расстоянии не менее 36 футов (11 м) друг от друга. . [1]

Это исключение позволяет стандартной 5-осной конфигурации полугрузовика набрать до 80 000 фунтов (36 000 кг) (законный предел) [10] без нарушения закона формулы моста. Без него формула моста позволила бы фактический вес от 66 000 фунтов (30 000 кг) до 67 500 фунтов (30 600 кг) на тандемах, расположенных на расстоянии от 36 футов (11 м) до 38 футов (11,6 м) друг от друга; по сравнению с 68 000 фунтов (31 000 кг) за исключением. Американские ассоциации грузоперевозчиков добивались этого исключения, чтобы автотранспортные компании могли использовать 40-футовые (12,2 м) прицепы и весить 80 000 фунтов (36 000 кг). Это был единственный способ, которым операторы автоцистерн могли набрать 80 000 фунтов без добавления осей к уже эксплуатируемым прицепам. [25]

CMV может превышать пределы формулы моста (или предельные значения полной и осевой массы) до 550 фунтов (249 кг), если транспортное средство оборудовано вспомогательной силовой установкой (APU) или технологией снижения холостого хода . Согласно FMCSA, это разрешено «в целях сокращения расхода топлива и выбросов из-за холостого хода двигателя». Чтобы иметь право на участие, оператор транспортного средства должен подтвердить вес APU с помощью письменной сертификации или - путем демонстрации или сертификации - что технология снижения холостого хода полностью работоспособна в любое время. Сертификация веса ВСУ должна быть доступна сотрудникам правоохранительных органов, если обнаружено, что транспортное средство нарушает применимые законы о весе. Допустимый дополнительный вес не может превышать 550 фунтов или сертифицированного веса, в зависимости от того, что меньше.[26]

Проблемы [ править ]

Формула моста (также называемая формулой B) основана на исследовании однопролетных мостов и не учитывает многопролетные мосты. Двухпролетные мосты не могут быть полностью защищены Формулой B, в зависимости от длины грузовика, длины пролета и других факторов. [27] Автомобили с более короткой колесной базой (обычно специализированные грузовики, такие как мусоровозы и водовозы) не соответствуют требованиям Формулы B. [28]

В 1987 году Конгресс США принял Закон о наземном транспорте и единообразной помощи при переселении , потребовав от Совета по исследованиям в области транспорта (TRB) провести исследование для разработки альтернатив Формуле B. В исследовании было рекомендовано несколько вариантов, которые так и не были реализованы. Было высказано предположение, что Формула B слишком строгая для грузовиков с более короткой осью. Одна из альтернативных формул (позже известная как формула моста TTI HS-20) была разработана совместно с Техасским транспортным институтом . TTI HS-20 позволил более коротким грузовикам иметь более высокие пределы веса, чем Formula B. Для трехосных грузовиков с длиной оси 14 футов (4,3 м) предел веса увеличился с 46 500 фунтов (21 100 кг) до 54 000 фунтов (24 000 фунтов). кг). [28]TTI HS-20 также не смог решить проблему многопролетных мостов. [27]

  • 1 Рассчитанные значения отражают политику FHWA округления в меньшую сторону, когда расстояния попадают точно в интервал 6 дюймов (15,24 см). [29]
  • 2 Рассчитанные значения отражают политику FHWA округления в меньшую сторону, когда веса попадают точно между шагом 500 фунтов (227 кг). [4]
  • 3 Тандемный мост по определению. [11]
  • 4 Расстояние от 8 футов (2,44 м) до 8 футов 11 дюймов (2,72 м) не может быть округлено в меньшую сторону. [29]
  • 5 __ Максимально допустимый допустимый вес в зависимости от количества осей. Увеличенная длина оси сверх указанного не увеличивает допустимый максимальный вес. [11]
  • 6 __ Исключение из формулы: когда четыре рассматриваемые оси являются двумя сдвоенными осями, разнесенными на расстояние не менее 36 футов (10,97 м), допускается общий вес 68 000 фунтов (30 844 кг). [11]
  • __ Верхние пустые области представляют собой нереалистичные конфигурации. [4]

См. Также [ править ]

  • Длинный автопоезд

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f "Утяжелители по формуле моста" . Федеральное управление автомобильных дорог . Проверено 3 февраля 2008 года .
  2. ^ a b «Глава 2: Ограничения по размеру и весу грузовика» (PDF) . Комплексное исследование размеров и веса грузовиков . Федеральное управление автомобильных дорог . Проверено 3 мая 2008 года .
  3. ^ Booster Axle: Абсолютный тяжелоатлет . NRMCA.
  4. ^ a b c d «Калькулятор веса формулы моста» . Федеральное управление автомобильных дорог . Проверено 3 февраля 2008 года .
  5. ^ Вудроффе, Джон. «Формула федерального моста: как она влияет на динамическое поведение транспортных средств» (PDF) . Анн-Арбор: Институт транспортных исследований Мичиганского университета. Архивировано из оригинального (PDF) 24 марта 2009 года . Проверено 8 марта 2009 года .
  6. ^ "Руководство по габаритам и весу коммерческого транспорта штата Монтана, 2006 г. и безопасности" (PDF) . Департамент транспорта штата Монтана . Проверено 9 марта 2009 года .
  7. ^ «Стратегия FMCSA» . Федеральное управление безопасности автотранспортных средств . Архивировано из оригинала на 24 января 2008 года . Проверено 3 февраля 2008 года .
  8. ^ "Федеральные правила габаритов коммерческих автомобилей" (PDF) . Федеральное управление автомобильных дорог . Проверено 27 марта 2008 года .
  9. ^ a b «§658.5 Определения» . Федеральное управление безопасности автотранспортных средств. Архивировано из оригинала 5 марта 2008 года . Проверено 27 марта 2008 года .
  10. ^ a b c d "§658.17 Вес" . Федеральное управление безопасности автотранспортных средств. Архивировано из оригинала на 4 января 2008 года . Проверено 3 февраля 2008 года .
  11. ^ a b c d "Формула полного веса федерального моста" (PDF) . Рэнд МакНелли . Архивировано из оригинального (PDF) 8 марта 2003 года . Проверено 8 марта 2009 года .
  12. ^ a b Гундерсон, Дэн (10 августа 2007 г.). «Тяжелые грузовики разводят дороги и мосты» . Общественное радио Миннесоты . Проверено 28 марта 2008 года .
  13. ^ «Отчет о дорожно-транспортном происшествии: обрушение автомобильного моста I-35W» . Национальный совет по безопасности на транспорте . Проверено 31 декабря 2009 года .
  14. ^ I-35 Исследование торгового коридора (зима 1998 г.). «Исследование торгового коридора I-35» (PDF) . Исследование торгового коридора I-35 . Проверено 8 марта 2013 года .
  15. ^ Джон Merriss (июнь 2003). «Новое исследование факторов повреждения дорожного покрытия» (PDF) . Департамент транспорта штата Орегон . Архивировано из оригинального (PDF) 25 июня 2008 года . Проверено 31 марта 2008 года .
  16. ^ «Оценка нагрузки моста, разрешение и публикация» (PDF) . Департамент транспорта Флориды . Архивировано из оригинального (PDF) 25 июня 2008 года . Проверено 28 марта 2008 года .
  17. ^ «Глава 191: Разрешение на использование мостов из-за состояния моста» . Департамент транспорта Пенсильвании . Проверено 21 марта 2009 года .
  18. ^ Толчин, Мартин (12 апреля 1987). «Разрывы мостов» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 28 марта 2008 года .
  19. ^ «Многие ключи к краху» . Дейли Геральд . Эверетт, Вашингтон. 3 августа 2007 . Проверено 3 марта 2009 года .
  20. ^ LeBeau, Keary H .; Вадиа-Фашетти, Сара Дж. (Июль – август 2007 г.). "Анализ дерева разломов обрушения моста через ручей Шохари" . Американское общество инженеров-строителей . Проверено 8 марта 2009 года .
  21. ^ «Грузовик обрушивает мост в округе Грейс-Харбор» . Сиэтл: КОМО-ТВ . Ассошиэйтед Пресс . 15 августа, 2007. Архивировано из оригинального 18 августа 2007 года . Проверено 31 марта 2008 года .
  22. ^ «Программа размеров и веса коммерческого транспорта» . Федеральное управление автомобильных дорог . Проверено 27 марта 2008 года .
  23. ^ Schurin, Захари (20 марта 2007). «Уголовные наказания за грузовики с перевесом» . Генеральная ассамблея штата Коннектикут . Проверено 23 апреля 2009 года .
  24. ^ "316.545 Вес и загрузка незаконны; Применение специальных налогов на топливо и моторное топливо; Инспекция; Штрафы; Обзор" . Законодательное собрание Флориды . Проверено 23 апреля 2009 года .
  25. ^ «Жизнь с« Мостом » » . Управление инженеров графства Клермон. 2 января 2002 года Архивировано из оригинального 10 -го октября 2007 года . Проверено 27 марта 2008 года .
  26. ^ «23 USC 127: Ограничения веса транспортного средства - межгосударственная система» .
  27. ^ а б «Глава 6: Мост» (PDF) . Комплексное исследование размеров и веса грузовиков . Федеральное управление автомобильных дорог . Проверено 17 марта 2009 года .
  28. ^ a b Пределы веса грузовика: проблемы и варианты . Национальный исследовательский совет . 1990. ISBN. 978-0-309-04955-9. Проверено 9 марта 2009 года .
  29. ^ a b «Вопросы и ответы о размере и весе транспортного средства» . США: Федеральное управление автомобильных дорог. Архивировано из оригинального 15 марта 2008 года . Проверено 27 марта 2008 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Калькулятор весов по формуле моста