Формула веса брутто федерального моста , также известная как Формула моста B или Формула федерального моста , представляет собой математическую формулу, используемую в Соединенных Штатах водителями грузовиков и должностными лицами Министерства транспорта (DOT) для определения подходящего максимального веса брутто для коммерческого автотранспортного средства (CMV) на основе количества осей и расстояния между ними. Формула является частью федеральных правил веса и размера, касающихся межштатных коммерческих перевозок (внутриштатные перевозки подчиняются ограничениям штата). Формула необходима для предотвращения повреждения дорог и мостов тяжелыми транспортными средствами. Чаще всего CMV представляют собой тягачи с прицепами или автобусы, но формула представляет наибольший интерес для водителей грузовиков из-за тяжелых грузов, которые часто перевозят их транспортные средства.
В начале 20-го века были введены ограничения веса для защиты грунтовых и гравийных дорог от повреждений, вызванных сплошными колесами тяжелых грузовиков. Со временем ограничения веса грузовиков были сосредоточены в основном на ограничениях общего веса (которые не имели предписанных ограничений по длине). К 1974 году мосты получили особую защиту от увеличения ограничений веса грузовиков. Закон о формуле моста был принят Конгрессом США для ограничения соотношения веса к длине тяжелых грузовиков и для защиты дорог и мостов от повреждений, вызванных концентрированным весом более коротких грузовиков. Формула эффективно снижает допустимый предел веса для более коротких грузовиков, не давая им вызывать преждевременный износ мостов и дорожной инфраструктуры .
Соблюдение закона проверяется, когда транспортные средства проезжают через станцию взвешивания , часто расположенную на границах между штатами или на окраинах крупных городов , где транспортное средство может быть взвешено и измерено. Единственное исключение из формулы позволяет стандартной пятиосной конфигурации полуприцепа взвешивать максимально допустимый общий вес. Это исключение было специально запрошено Американской ассоциацией грузоперевозчиков , чтобы позволить автоцистернам достигать максимально допустимого общего веса без нарушения закона формулы моста.
Первые ограничения веса грузовиков были приняты четырьмя штатами в 1913 году, от 18 000 фунтов (8 200 кг) в Мэне до 28 000 фунтов (13 000 кг) в Массачусетсе . Эти законы были приняты для защиты грунтовых и гравийных дорог от повреждений, вызванных стальными и литыми резиновыми колесами ранних тяжелых грузовиков. К 1933 году во всех штатах существовала та или иная форма регулирования веса грузовиков. Закон о федеральных автомагистралях 1956 года ввел первое федеральное регулирование веса грузовиков (установленное на уровне 73 280 фунтов или 33 240 килограммов) и разрешил строительство системы межштатных автомагистралей . [2]
В конце 1950-х годов Американская ассоциация государственных дорожных и транспортных чиновников (AASHTO) провела ряд обширных полевых испытаний дорог и мостов, чтобы определить, как движение способствовало ухудшению материалов дорожного покрытия . В 1964 году AASHTO рекомендовала Конгрессу использовать таблицу формул моста вместо единого ограничения веса брутто для грузовиков. Поправки к Закону о федеральных автомагистралях 1974 года установили формулу моста в качестве закона вместе с ограничением веса брутто в 80 000 фунтов (36 000 кг). Текущие приложения формулы допускают до 7 осей и 86 футов или более длины между осями, а также максимальную нагрузку в 105 500 фунтов. [2]
Формула была принята в качестве закона для ограничения соотношения веса к длине коммерческого автотранспортного средства (CMV). [4] Формула необходима для предотвращения перенапряжения мостов и мостовых элементов концентрированными осями грузовика (что может привести к обрушению моста ). [5] В упрощенном виде это аналогично человеку, идущему по тонкому льду. Когда человек стоит прямо, вес человека сосредоточен в подошвах его ступней, направляя весь его вес на небольшую площадь. Когда человек лежит, вес человека распределяется по гораздо большей площади. Эта разница в распределении веса позволила бы человеку ползком пересечь участок льда, который в противном случае мог бы рухнуть под его весом, когда он стоит. Чтобы перегруженный грузовик соответствовал формуле, необходимо добавить больше осей, увеличить расстояние между осями или убрать вес. [1] [6]
В то время как Федеральное управление безопасности автотранспортных средств (FMCSA) регулирует безопасность для грузовой отрасли США , [7] Федеральное управление шоссейных дорог (FHWA) контролирует соблюдение государством федеральных ограничений по размеру и весу грузовиков, установленных Конгрессом для Федеральной системы помощи, как описано в 23 CFR 658. Федеральные ограничения по размеру применяются во всех штатах к Национальной сети (NN), которая представляет собой сеть межштатных автомагистралей , автомагистралей США и государственных автомагистралей . При условии, что грузовик остается на NN, во всех штатах и грузовик не подпадает под государственные ограничения по размеру. [8] Аналогичным образом федеральные ограничения по весу и формула федерального моста применяются к межштатной системе во всех штатах. Государственные правила по размеру и весу грузовиков применяются к маршрутам Федеральной системы помощи, которые не имеют федеральных ограничений.
Вес и размер CMV ограничены по практическим соображениям и соображениям безопасности. CMV ограничены по общему весу (общий вес транспортного средства и груза) и по весу оси (т. е. весу, приходящемуся на каждую шину). Федеральные ограничения веса для CMV составляют 80 000 фунтов (36 000 кг) для общего веса (если формула моста не диктует более низкий предел), 34 000 фунтов (15 000 кг) для тандемной оси и 20 000 фунтов (9 100 кг) для одинарной оси. [9] Тандемная ось определяется как две или более последовательных оси, центры которых находятся на расстоянии более 40 дюймов (102 см), но не более 96 дюймов (244 см) друг от друга. [10] Оси, расположенные на расстоянии менее 40 дюймов (102 см) друг от друга, считаются одинарной осью. [11]
По сути, формула снижает допустимый предел веса для более коротких грузовиков с меньшим количеством осей (см. таблицу ниже). Например, 25-футовый (7,6 м) трехосный самосвал будет иметь предел веса брутто 54 500 фунтов (24 700 кг) вместо 80 000 фунтов (36 000 кг), что является стандартным пределом веса для 63-футового (19,2 м) пятиосного тягача с прицепом. [1] Положение FHWA §658.17 гласит: «Максимальный вес брутто транспортного средства должен составлять 80 000 фунтов (36 000 кг), за исключением случаев, когда формула моста диктует меньший вес брутто транспортного средства». [9]
Обрушение моста Interstate 35W через реку Миссисипи в Миннеаполисе в августе 2007 года вновь привлекло внимание к вопросу веса грузовиков и его связи с нагрузкой на мост. [12] В ноябре 2008 года Национальный совет по безопасности на транспорте определил, что было несколько причин обрушения моста, включая (но не ограничиваясь): неисправные косынки , ненадлежащие проверки и дополнительный вес тяжелого строительного оборудования в сочетании с весом движения в час пик. [13] Исследование торгового коридора I-35 сообщило, что Федеральное управление автомобильных дорог (FHWA) выразило обеспокоенность по поводу мостов на коридоре I-35 из-за ожидаемого увеличения международного движения грузовиков из Канады и Мексики , при этом FHWA включило его в список «высокоприоритетных» в 2005 году. [14]
По состоянию на 2007 год федеральные оценки показывают, что движение грузовиков увеличилось на 216% с 1970 года, незадолго до того, как федеральный предел общей массы для грузовиков был увеличен на 30 000 фунтов (14 000 кг). Это также период, в течение которого были построены многие из существующих межгосударственных мостов. Исследования показывают, что увеличение движения грузовиков (и, следовательно, увеличение нагрузки) сокращает срок службы мостов. [12] Оценки Национальной модели стоимости дорожного покрытия (NAPCOM) показывают, что один грузовик весом 80 000 фунтов (36 000 кг) наносит дорогам такой же ущерб, как 750 автомобилей весом 3800 фунтов (1700 кг). [15]
На некоторых небольших мостах есть ограничение по весу (или общая грузоподъемность), указанное на вывешенном знаке (отсюда и ссылка на «вывешенный мост»). Они необходимы, когда ограничение по весу моста ниже федерального или государственного ограничения по весу для грузовиков. [16] [17] Проезд грузовика по мосту, который слишком слаб, чтобы выдержать его, обычно не приводит к немедленному обрушению. На мосту могут появиться трещины, которые со временем могут ослабить мост и привести к его обрушению. Большинство этих трещин обнаруживаются во время обязательных проверок мостов. Большинство обрушений мостов происходит в сельской местности, приводит к небольшому количеству травм или смертей и получает относительно мало внимания со стороны СМИ. Хотя это число меняется из года в год, за год может рухнуть до 150 мостов. Около 1500 мостов рухнули в период с 1966 по 2007 год, и большинство из них были результатом эрозии почвы вокруг опор моста. [18] [19] В 1987 году мост Скэхари-Крик рухнул в северной части штата Нью-Йорк из-за эрозии почвы вокруг фундамента, что вызвало новый интерес к проектированию мостов в процедурах проверки. [20]
В особых случаях, связанных с необычно перегруженными грузовиками (которые требуют специальных разрешений), несоблюдение предела веса моста может привести к катастрофическим последствиям. Через пятнадцать дней после обрушения моста в Миннеаполисе тяжелый грузовик обрушил небольшой мост в Оквилле, штат Вашингтон . [21]
CMV должны проходить через станции взвешивания на границах большинства штатов и некоторых крупных городов. Эти станции взвешивания находятся в ведении DOT штатов, а контроль за соблюдением веса и размера CMV осуществляется FHWA. Станции взвешивания проверяют общий вес и нагрузку на ось каждого транспортного средства с помощью набора подземных грузовых весов , и обычно являются местом, где проверяется соответствие грузовика формуле. [22]
В постановлении FMCSA §658.17 говорится: [9]
Две или более последовательных осей не могут превышать вес, рассчитанный по формуле моста, даже общий вес грузовика. [4] Это означает, что «внешняя группа» или оси 1-5, которые включают в себя весь общий вес транспортного средства (GVW) грузовика и все внутренние комбинации осей, также должны соответствовать формуле моста. Штат не может выписать менее четырех штрафов, когда грузовик нарушает каждое из федеральных ограничений веса в системе межштатных автомагистралей, а именно: 1) одинарная ось, 2) сдвоенная ось, 3) общий вес транспортного средства (GVW), 4) внутренняя группа. [23] [1]
Штрафы за нарушение ограничений по весу различаются в зависимости от штата (нарушения веса формулы моста рассматриваются как нарушения общего веса), поскольку штаты несут ответственность за обеспечение соблюдения и сбор штрафов. Некоторые штаты, такие как Коннектикут , выписывают штрафы на процентной основе (например, 20% перевеса по 10 долларов за 100 фунтов или 45 килограммов), что означает, что более крупные грузовики платят более высокие штрафы. Например, грузовик с разрешенным общим весом 20 000 фунтов (9 100 кг), который нарушает ограничение на 5 000 фунтов (2 300 кг), заплатит штраф в размере 500 долларов, в то время как грузовик с разрешенным общим весом 60 000 фунтов (27 000 кг), который нарушает ограничение на 5 000 фунтов, заплатит штраф в размере 250 долларов. Другие штаты, такие как Нью-Йорк , выписывают штрафы на основе за фунт (например, 5 000 фунтов перевеса равны штрафу в размере 300 долларов). Другие, такие как Массачусетс , вводят менее сложную схему штрафов, согласно которой транспортное средство, которое нарушает ограничения менее чем на 10 000 фунтов (4500 кг), штрафуется в размере 40 долларов за 1000 фунтов (450 кг), в то время как нарушение свыше 10 000 фунтов (4500 кг) оплачивается в размере 80 долларов за 1000 фунтов (450 кг) (например, 5000 фунтов или 2300 килограммов перевеса равняются штрафу в размере 200 долларов). [24]
Некоторые штаты требуют, чтобы грузовики с избыточным весом выгружали достаточно груза для соблюдения ограничений. Во Флориде любое транспортное средство, превышающее ограничения более чем на 6000 фунтов (2700 кг), должно быть разгружено до тех пор, пока транспортное средство не будет соответствовать ограничениям. Флорида также включает допуск по шкале, который позволяет прощать нарушения менее чем на 10% и не выписывать штраф. Флорида также позволяет смещать груз (например, перемещать его с передней части транспортного средства на заднюю), чтобы транспортное средство соответствовало ограничениям по нагрузке на ось, без штрафа. [25]
Из формулы есть одно исключение: два последовательных набора тандемных 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 34 000 фунтов как на тандемных осях тягача (2 и 3), так и на тандемных осях прицепа (4 и 5), при условии, что оси 2 и 5 находятся на расстоянии не менее 36 футов (11 м) друг от друга. [1]
Это исключение позволяет стандартной конфигурации полуприцепа с 5 осями иметь полную массу до 80 000 фунтов (36 000 кг) (законный предел) [9] , не нарушая закон формулы моста. Без этого формула моста допускала бы фактический вес только 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); по сравнению с 68 000 фунтов (31 000 кг) с исключением. Это исключение было запрошено Американской ассоциацией грузоперевозчиков , чтобы транспортные компании могли использовать прицепы длиной 40 футов (12,2 м) и весить 80 000 фунтов (36 000 кг). Это был единственный способ, с помощью которого операторы автоцистерн могли достичь грузоподъемности 80 000 фунтов без добавления осей к уже эксплуатируемым паркам прицепов. [26]
CMV может превышать ограничения формулы моста (или общий вес и его пределы нагрузки на ось) до 550 фунтов (249 кг), если транспортное средство оснащено вспомогательной силовой установкой (APU) или технологией снижения холостого хода . Это разрешено «в целях содействия снижению расхода топлива и выбросов из-за работы двигателя вхолостую». Чтобы иметь право, оператор транспортного средства должен подтвердить вес APU письменным сертификатом или — путем демонстрации или сертификации — что технология снижения холостого хода полностью функциональна в любое время. Сертификация веса APU должна быть доступна сотрудникам правоохранительных органов, если транспортное средство будет обнаружено с нарушением применимых законов о весе. Дополнительный разрешенный вес не может превышать 550 фунтов или сертифицированный вес, в зависимости от того, что меньше. [27]
Формула моста (также называемая Формулой B) основана на исследовании однопролетных мостов и не учитывает многопролетные мосты. Двухпролетные мосты могут быть не полностью защищены Формулой B в зависимости от длины грузовика, длины пролета и других факторов. [28] Транспортные средства с более короткой колесной базой (обычно специализированные грузовики, такие как мусоровозы и водовозы) испытывают трудности с соблюдением Формулы B. [29]
В 1987 году Конгресс США принял Закон о наземном транспорте и единообразной помощи при переезде , поручив Исследовательскому совету по транспорту (TRB) провести исследование для разработки альтернатив Формуле B. Исследование рекомендовало несколько, которые так и не были реализованы. В нем говорилось, что Формула B слишком строга для грузовиков с более короткой длиной осей. Одна из альтернативных формул (позже известная как Формула моста TTI HS-20) была разработана совместно с Техасским институтом транспорта . TTI HS-20 позволяла более коротким грузовикам иметь более высокие ограничения по весу, чем Формула B. Для 3-осного грузовика с длиной оси 14 футов (4,3 м) ограничение по весу увеличилось с 46 500 фунтов (21 100 кг) до 54 000 фунтов (24 000 кг). [29] TTI HS-20 также не смогла решить проблему многопролетных мостов. [28]
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )