具体交通条件下车辆轴载换算系数计算方法
- 格式:pdf
- 大小:699.45 KB
- 文档页数:4
挂车每轴的承载力计算公式挂车是一种常见的运输工具,用于运输货物和其他物品。
在挂车设计和使用过程中,承载力是一个非常重要的参数。
挂车每轴的承载力计算公式是用来确定挂车在运输过程中能够承载的重量的一种计算方法。
本文将介绍挂车每轴的承载力计算公式,并对其进行详细的解析和应用。
挂车每轴的承载力计算公式一般可以表示为:F = (P × L) / (N × C)。
其中,F表示每轴的承载力,P表示轮胎的额定负荷,L表示轮胎距离,N表示轴数,C表示修正系数。
首先,我们来看一下轮胎的额定负荷。
轮胎的额定负荷是指轮胎能够承受的最大荷载重量,通常由轮胎制造商在轮胎上标注。
在进行承载力计算时,我们需要根据实际使用的轮胎的额定负荷来确定每轴的承载力。
接下来,轮胎距离也是一个需要考虑的因素。
轮胎距离是指同一轴上相邻两个轮胎的中心距离。
在进行承载力计算时,我们需要根据实际的轮胎距离来确定每轴的承载力。
然后,轴数是指挂车上的轮轴数量。
在进行承载力计算时,我们需要根据实际的轴数来确定每轴的承载力。
最后,修正系数是一个根据实际情况进行修正的参数。
在进行承载力计算时,我们需要根据实际情况确定修正系数,并将其应用到计算公式中。
通过上述公式,我们可以计算出挂车每轴的承载力。
在实际应用中,我们可以根据具体的情况,确定轮胎的额定负荷、轮胎距离、轴数和修正系数,并将它们代入公式中进行计算。
挂车每轴的承载力计算公式的应用可以帮助我们在挂车设计和使用过程中合理确定每轴的承载能力,从而保证挂车在运输过程中能够安全稳定地运输货物和其他物品。
除了上述的计算公式,我们还需要注意一些其他因素对挂车承载力的影响。
例如,挂车自重、货物重量、挂车结构强度等因素都会对挂车每轴的承载力产生影响,因此在实际应用中,我们需要综合考虑这些因素,合理确定每轴的承载力。
在进行挂车每轴的承载力计算时,我们还需要遵循相关的国家标准和规定,确保计算结果符合国家的安全标准和要求。
挂车轴载重计算公式挂车轴载重是指挂车轴承受的最大荷载能力,是衡量挂车承载能力的重要指标。
在实际使用中,合理计算挂车轴载重对于保障行车安全、延长挂车使用寿命具有重要意义。
本文将介绍挂车轴载重的计算公式,帮助用户合理计算挂车轴载重,确保挂车的安全运行。
挂车轴载重计算公式主要包括静载重计算和动载重计算两种情况。
静载重是指挂车在静止状态下承受的最大荷载能力,动载重是指挂车在运行状态下承受的最大荷载能力。
下面将分别介绍这两种情况下的挂车轴载重计算公式。
一、静载重计算。
静载重计算是指挂车在停车状态下承受的最大荷载能力。
挂车轴载重的计算公式为:F = N g。
其中,F为挂车轴承受的最大荷载能力,单位为牛顿(N);N为挂车轴的数量;g为重力加速度,取9.8米/秒²。
在实际使用中,挂车轴承受的最大荷载能力需根据挂车轴的材质、结构和工艺进行合理计算。
一般来说,挂车轴的最大荷载能力由生产厂家根据挂车的设计要求进行计算,并在挂车的技术文件中进行标注。
用户在使用挂车时,应严格按照技术文件中的规定来确定挂车轴承受的最大荷载能力,确保挂车的安全运行。
二、动载重计算。
动载重是指挂车在运行状态下承受的最大荷载能力。
挂车轴载重的计算公式为:F = (N P) / L。
其中,F为挂车轴承受的最大荷载能力,单位为牛顿(N);N为挂车轴的数量;P为挂车的总重量,单位为千克(kg);L为挂车轴距,单位为米(m)。
在实际使用中,挂车轴承受的最大荷载能力需根据挂车的总重量和轴距进行合理计算。
一般来说,挂车轴承受的最大荷载能力由生产厂家根据挂车的设计要求进行计算,并在挂车的技术文件中进行标注。
用户在使用挂车时,应严格按照技术文件中的规定来确定挂车轴承受的最大荷载能力,确保挂车的安全运行。
在实际使用中,用户还需注意以下几点:1. 合理分配货物重量。
在装载货物时,应合理分配货物重量,确保挂车各轴承受的荷载能力均匀分布,避免因部分轴承受的荷载过大而导致挂车失稳。
轴载换算公式轴载换算公式这玩意儿,在交通工程领域里可是相当重要的存在!咱先来说说为啥要搞这个轴载换算公式。
就拿咱们平常走的路来说吧,路上跑的车那是五花八门,有小轿车,有大货车,它们的重量和对路面的压力可大不一样。
要是不把这些不同的车轴载给统一换算一下,那怎么去评估这条路能承受多大的压力,能用多久呢?比如说有一天我在路上走着,看到一辆大货车轰隆隆地开过去,那车轮子压在路上,感觉地面都微微颤抖了一下。
我就在想,这大货车这么重,得给路面造成多大的伤害啊。
后来我了解到,这就得靠轴载换算公式来算一算,看看它相当于多少辆小轿车的压力。
这个轴载换算公式呢,简单来说就是把不同类型车辆的轴载,按照一定的规则转换成一个标准的轴载。
这里面的原理可有点复杂,涉及到力学、材料学等好多知识。
咱就拿常见的单轴双轮组来说吧。
假设一辆车的单轴轴载是 P,标准轴载是 P0,那么换算公式就是 N = (P / P0)^n 。
这里的 N 就是轴载的换算次数,n 是指数,一般根据路面类型来确定。
比如说,一条水泥路,n 可能是 4;要是柏油路,n 可能就是 5 。
这可不能搞错了,要不然算出来的结果就差得远了。
再举个例子,有一辆车的轴载是 100kN,标准轴载我们假设是100kN ,水泥路的 n 是 4 。
那换算次数 N 就等于(100 / 100)^4 = 1 次。
这就说明,这辆车的这个轴载对水泥路的作用相当于 1 次标准轴载。
但要是在柏油路上,n 是 5 ,那换算次数 N 就变成了(100 / 100)^5 = 1 次。
你看,就这么一个小小的公式,能帮咱们搞清楚不同车辆对路面的影响。
在实际应用中,轴载换算公式用处可大了。
比如说,交通部门在规划道路的时候,得先算一算这条路未来会有多少不同类型的车通过,然后用轴载换算公式算出总的轴载次数,这样才能确定路要修多厚,用什么样的材料,才能保证路能用上好多年。
还有啊,在评估现有的道路状况时,也得用这个公式。
三、标准轴载与轴载换算路面设计时使用累计当量轴次的概念。
但在道路上行驶的车辆类型很多,所以必需选定一种标准轴载,把不同类型轴载的作用次数。
根据道路汽车运输车辆的现状及发展趋势。
我国路面设计以双轮组单轴载100kn为标准轴载,以BZZ-100表示。
标准轴载的计算参数按下表确定。
标准轴载计算参数当把各种轴载换算为标准轴载时,为使换算前后轴载对路面的作用达到相同的效果,应该遵循两项原则:第一,换算以达到相同的临界状态为标准,即对同一种路面结构,甲轴载作用N1次后路面达到预定的临界状态,路面弯沉为L1,乙轴载作用路面达到相同临界状态作用次数为N2,弯沉为L2,此时甲乙两种轴载作用是等效的。
则应按此等效原则建立两种轴载作用次数之间的换算关系;第二,对某一种交通组成,不论以哪种轴载的标准进行轴载换算,由换算所得轴载作用次数计算的路面厚度是相同的。
当以设计弯沉值为设计指标及沥青层层底拉应力验算时,凡轴载大于25kn的各级轴载(包括车辆的前、后轴)P i的次数n i,均按如下公式换算成标准轴载P的当量作用次数N。
式中:N——标准轴载的当量轴次,次/日;n i——被换算车辆的各级轴载作用次数,次/日;P——标准轴载,kn;P i——被换算车辆的各级轴载,kn;k——被换算车辆的类型数;C1——轴数系数,C1 =1+1.2(m-1),m是轴数。
当轴间距大于3m时,按单独的一个轴载计算,当轴间距小于3m时,应考虑轴数系数;C2——轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。
当进行半刚性基层层底拉应力验算时,凡轴载大于50 kn的各级轴载(包括车辆的前后轴)的作用次数n i,均按如下公式换算成标准轴载p的当量作用次数n’。
式中:C1’—轴数系数,C2’=1+2(m-1);c’2—轮组系数,单轮组为1.85,双轮组为1.0,四轮组为0.09。
上述轴载换算公式仅适用于单轴轴载小于130 kn的轴载换算。
对于城市道路的路面设计,请参照城市道路设计规范的有关规定进行轴载换算。
文章编号:1673-6052(2019)05-0053-03 DOI:10.15996/j.cnki.bfjt.2019.05.015具体交通条件下车辆轴载换算系数计算方法常家树(辽宁省高速公路运营管理有限责任公司 沈阳市 110003) 摘 要:依据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)对车辆当量设计轴载换算系数的确定过程进行分析,并参考国家及地方相关超限超载的治理政策,提出了具体设计交通条件下车辆当量设计轴载换算系数的计算方法。
关键词:特定交通;车辆当量设计轴载;换算系数中图分类号:U414 文献标识码:A1 概述《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)(以下简称设计规范)已于2017年9月正式实施。
规范中对于交通荷载的计算采用将车辆按轴型及轮胎数量划分为11类,然后将每类车换算为标准轴载作用次数来确定设计轴载作用次数,这需要首先确定车辆当量设计轴载换算系数。
对于此系数,规范规定可以采用三个水平来确定,其中,水平一是依据道路的实际荷载确定,水平二是根据当地经验确定,水平三是根据规范中推荐的数值来确定。
在实际应用中,对于低等级道路或者新建的高等级道路,由于缺乏必要的资金、时间及技术手段,故很难依据水平一来进行设计,而水平二的建立需要大量的地方统计数据,因此对其应用受到一定的限制,所以设计时绝大多数采用的是水平三,也就是规范中推荐数值。
由于规范中推荐数值是建立在全国交通条件下的一般值,对于具体设计的某一条路,荷载计算针对性不强,依据规范,对具体计算过程进行细化分析。
2 车辆当量设计轴载换算系数确定过程分析由于设计规范中对车辆当量设计轴载换算系数给出了推荐值,但未给出其确定方法,不能直接进行应用。
故需依据其提供的计算公式,找到具体的计算过程。
车辆类型分类及相关参数的定义与设计规范相同。
首先依据式(1)确定车辆的当量设计轴载换算系数:EALFm=EALFml×PERml+EALFmh×PERmh(1)式中:EALFm为m类车辆的当量设计轴载换算系数;EALFml、EALFmh为m类车辆中非满载及满载的当量设计轴载换算系数;PERml、PERmh为m类车辆中非满载及满载的车辆百分比。
分析满载车的轴载换算系数,则式(1)变为:EALFm=EALFmh=∑i(NAPTmi∑j(EALFmij×ALDFmij))(2)式中:NAPTmi为m类车辆i种轴型的平均轴数;ALDFmij为m类车辆i种轴型在j级轴重区间的轴重分布系数;EALFmij为m类车辆i种轴型在j级轴重区间的当量设计轴载换算系数。
首先假定,所有车辆均按《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》(GB1589-2004)中规定的上限值进行装载,则式(2)中的j=1,ALDFmij=1,此式变为:EALFm=EALFmh=∑i(NAPTmi×EALFmi)(3)EALFmi=c1×c2(PmiPs)b(4)式中:c1为轴组系数;c2为轮组系数;Ps为设计轴载100kN或10t;b为换算系数。
为达到水平三规定的当量设计轴载换算系数具体值,每类车辆需要在GB1589-2004中规定的轴载上限值基础上,进行一定比例的超限。
具体计算结果见表1。
表中的轴组序号是依据规定的各类车由前到后的轴组顺序。
通过调整不同车辆类型的超—35—2019年 第5期 北方交通限比例,计算出整车换算系数。
但车辆载重量超限时,一般是承重轴超限而方向轴轴载增加较少,这涉及到荷载的重新分配问题,但其对最终的计算结果影响较小,所以忽略此方面的影响。
从表1中的计算结果可得到以下几点结论:(1)表1提到的满载车实际指的是车辆装载存在一定比例的超限车辆;(2)表1中,在计算无机结合料稳定层层底拉应力(以下简称基层用系数)、沥青混合料层层底拉应变、沥青混合料层永久变形(以下简称沥青层用系数)、路基顶面竖向压应变(以下简称路基用系数)等不同的指标时,使用了不同的超限比例。
(3)计算基层层底拉应力时,采用了远高于其它指标计算时的超限比例。
其中以6类车数值最大,超限比例约79.5%。
表1计算不同指标时,采用的超限比例见表2。
表1 超限比例与设计轴载换算系数确定过程车型编号GB1589标准轴载轴组序号1234总重超限比例(%)超限后轴载轴组序号1234总重各轴组换算系数1234整车换算系数无机结合料稳定层层底拉应力(b=13)2类711 1819.58.413.1 21.50.435.1 35.53类710 1755.110.915.5 26.413.1301.1 314.24类719 2642.510.027.1 37.04.4133.2 137.65类725 3249.310.437.3 47.88.064.9 72.96类7718 3279.512.612.632.3 57.487.887.81330.2 1505.77类71019 3652.110.615.228.9 54.710.1232.5310.3 553.08类71026 4359.611.216.041.5 68.619.0436.4258.1 713.59类71824 4951.610.627.336.4 74.39.8147.846.7 204.310类7710254954.910.810.815.538.775.912.912.9295.9105.1426.811类71610104360.011.225.616.016.068.819.664.4450.7450.7985.4沥青混合料层层底拉应变、沥青混合料层永久变形(b=4)2类711 182.07.111.2 18.41.21.6 2.83类710 1718.58.311.9 20.12.12.0 4.14类719 2611.07.821.1 28.91.62.6 4.25类725 3224.58.731.1 39.82.63.7 6.36类7718 3222.18.58.522.0 39.12.42.43.1 7.97类71019 3612.07.811.221.3 40.31.71.62.7 6.08类71026 4314.58.011.529.8 49.21.91.73.1 6.79类71824 498.07.619.425.9 52.91.51.91.8 5.110类7710254910.57.77.711.127.654.11.61.61.52.37.011类71610104332.59.321.213.313.357.03.32.73.13.112.1路基顶面竖向压应变(b=5)2类711 184.07.311.4 18.70.92.0 2.93类710 1726.08.812.6 21.42.43.2 5.64类719 2617.08.222.2 30.41.77.1 8.85类725 3223.88.731.0 39.62.210.2 12.46类7718 3233.79.49.424.1 42.83.23.210.6 17.17类71019 3618.58.311.922.5 42.71.82.37.6 11.78类71026 4315.78.111.630.1 49.81.62.18.8 12.59类71824 4915.58.120.827.7 56.61.65.15.9 12.510类7710254917.28.28.211.729.357.41.71.72.27.713.311类71610104338.29.722.113.813.859.43.86.95.05.020.8表2 满载车不同计算位置时采用的超限比例一览表(%)计算位置2类3类4类5类6类7类8类9类10类11类基层用系数19.555.142.549.379.552.159.651.654.960.0沥青层用系数2.018.511.024.522.112.014.58.010.532.5路基用系数4.026.017.023.833.718.515.715.517.238.2 从表2中可看出,计算基层、沥青层及路基指标时各类车的超限比例平均值分别为52.4%、15.6%及21.0%。
3 具体交通条件下车辆当量设计轴载换算系数计算方法车辆当量设计轴载换算系数的大小取决于车辆的实际载重。
而车辆载重的大小与国家及各省地方政策密切相关。
我国对治理超载超限车辆处罚力度—45—北方交通 2019年 第5期一直较大,因此货车司机在装载货物时,必然严格依据国家及各地方政策。
《中华人民共和国道路交通安全法》第九十二条规定货运机动车超过核定载质量百分之三十或者违反规定载客的,处五百元以上二千元以下罚款。
2016年7月工信部、交通部、工商总局、公安部及质检总局多个部门联合发布了《关于进一步做好货车非法改装和超限超载治理工作的意见》(交公路发 2016 124号)。
文件中规定严格按照《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》(GB1589)规定的最大允许总质量限值,统一车辆限载标准。
取消车货总重超过55t、平均轴载超过10t和载货超过车辆出厂标记载质量的超限超载认定标准。
3.1 满载车当量设计轴载换算系数货车司机会追求经济效益最大化,在满足国家政策的前提下,尽可能地进行装载。
因此,我们可以依据各地方政策或实际测量道路所在区域的车辆超载比例来进行车辆满载时当量设计轴载换算系数计算。
以辽宁省为例,货车高速公路基本费率为0.09元/t·km,其对车辆计重收费的政策如下:(1)超限率≤30%,且车货总质量≤55t:按合法装载车辆计重收费。
(2)30%<超限率≤100%,且车货总质量≤55t:对超限≤30%部分,按基本费率计收,对超限30%<超限率≤100%部分,按基本费率的3倍递增到6倍计收。
(3)超限率>100%,且车货总质量≤55t:对超限>100%部分,按基本费率6倍计收。
(4)车货总质量>55t:对车货总质量>55t部分,按基本费率16倍计收。
从以上政策可分析出,货车装载时,从过路费角度出发不会超过55t,从道路交通安全法处罚角度出发不会超过30%。
在设计中一般要考虑一定的安全度,因此,满载时货车车货总质量最大值按60t考虑,超载上限值取35%。
2类车为大客车,其超载概率较小,因此取其最大超载值为5%。
这样计算出特定条件时车辆当量设计轴载换算系数见表3。
3.2 非满载车当量设计轴载换算系数不可否认,车辆存在空载状况,但总体上来说,表3 车辆当量设计轴载换算系数(满载)(适用于高速公路)车辆类型2类3类4类5类6类7类8类9类10类11类超限比例(%)5.035.035.035.035.035.035.022.522.535.0车货总重(t)18.923.035.143.243.248.658.160.060.058.1基层用系数6.651.668.219.737.0117.780.912.820.2108.2沥青层用系数3.16.99.38.711.812.612.98.510.613.1路基用系数3.07.918.019.117.922.426.916.816.618.5货运时一般是从出发地装载货物去目的地,然后装载另一种货物返回出发地,空驶会极大地增加运输成本。