Формула полной массы 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 подходящей максимальной полной массы для коммерческого автомобиля . автомобиль (CMV) в зависимости от количества осей и расстояния между ними. Эта формула является частью федеральных правил веса и размера, касающихся коммерческих перевозок между штатами (на движение внутри штата распространяются ограничения штата). Формула необходима для предотвращения повреждения дорог и мостов тяжелыми транспортными средствами. CMV чаще всего представляют собой тягачи с прицепами или автобусы, но эта формула представляет наибольший интерес для водителей грузовиков из-за тяжелых грузов, которые часто перевозят их автомобили.
В начале 20-го века были введены ограничения по весу, чтобы защитить грунтовые и гравийные дороги от повреждений, вызванных сплошными колесами тяжелых грузовиков. Со временем ограничения по весу грузовиков сосредоточились в первую очередь на ограничениях полной массы (у которых не было установленных ограничений по длине). К 1974 году мосты получили особую защиту от увеличения предельной массы грузовиков. Закон о формуле моста был принят Конгрессом США, чтобы ограничить соотношение веса к длине тяжелых грузовиков и защитить дороги и мосты от ущерба, причиняемого сосредоточенным весом более коротких грузовиков. Формула эффективно снижает установленный законом предел веса для более коротких грузовиков, предотвращая преждевременное разрушение мостов и дорожной инфраструктуры .
Соблюдение закона проверяется при прохождении транспортных средств 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 стандартному пятиосному полуприцепу иметь максимальную разрешенную полную массу. Это исключение было специально запрошено Американскими ассоциациями грузоперевозчиков , чтобы позволить автоцистернам достигать максимальной разрешенной полной массы без нарушения закона о формуле моста.
Первые ограничения по весу грузовиков были приняты 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 грунтовых и гравийных дорог от повреждений, вызванных стальными и цельнорезиновыми колесами первых тяжелых грузовиков. К 1933 году во всех штатах существовало определенное регулирование веса грузовиков. Закон о федеральной помощи автомагистралям 1956 года ввел первое федеральное правило веса грузовика (установленное на уровне 73 280 фунтов или 33 240 килограммов) и разрешил строительство системы автомагистралей между штатами . [2]
В конце 1950-х годов Американская ассоциация государственных служащих шоссейных дорог и транспорта (AASHTO) провела серию обширных полевых испытаний дорог и мостов, чтобы определить, как движение транспорта способствует ухудшению качества материалов дорожного покрытия . В 1964 году AASHTO рекомендовало Конгрессу использовать таблицу формул моста вместо единого предельного значения полной массы для грузовиков. Поправки к Закону о федеральной помощи шоссейных дорог 1974 года установили формулу моста в качестве закона, а также установили предел полной массы в 80 000 фунтов (36 000 кг). Текущие применения формулы допускают использование до 7 осей и длину между комплектами осей 86 футов или более, а максимальную нагрузку 105 500 фунтов. [2]
Формула была принята в качестве закона, ограничивающего соотношение веса и длины коммерческого автомобиля (CMV). [4] Формула необходима для предотвращения перегрузки осей концентрированного грузовика на тротуары и элементы моста (что может привести к обрушению моста ). [5] В упрощенном виде это аналогично тому, как человек идет по тонкому льду. Когда человек стоит прямо, вес человека концентрируется в ступнях, направляя весь вес на небольшую площадь. В положении лежа вес человека распределяется на гораздо большую площадь. Эта разница в распределении веса позволила бы человеку пересечь участок льда во время ползания, который в противном случае мог бы рухнуть под весом его тела при вставании. Чтобы грузовик с большим весом 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 в автомобильной отрасли США . [7] Федеральное управление шоссейных дорог (FHWA) контролирует соблюдение штатом требований к размеру и весу грузовиков, установленных Конгрессом для Федеральной системы помощи, как описано в 23 CFR 658. Федеральные ограничения на размер применяются во всех штатах к Национальной сети. (NN), которая представляет собой сеть межштатных автомагистралей , автомагистралей США и автомагистралей штата . При условии, что грузовик остается на NN во всех штатах и на грузовик не распространяются ограничения штата по размеру. [8] Аналогичным образом федеральные ограничения по весу и формула федерального моста применяются к межштатной системе во всех штатах. Правила штата по размеру и весу грузовиков применяются к маршрутам Федеральной системы помощи, на которых нет федеральных ограничений.
Вес и размер CMV ограничены по практическим соображениям и соображениям безопасности. CMV ограничены полной массой (общий вес транспортного средства и груза) и массой оси (т. е. массой, которую несет каждая шина). Федеральные ограничения веса для CMV составляют 80 000 фунтов (36 000 кг) для полной массы (если формула моста не требует нижнего предела), 34 000 фунтов (15 000 кг) для сдвоенной оси и 20 000 фунтов (9 100 кг) для одинарной оси. [9] Тандемная ось определяется как две или более последовательные оси, центры которых расположены 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 одной осью. [11]
По сути, формула снижает установленный законом предел веса для более коротких грузовиков с меньшим количеством осей (см. таблицу ниже). Например, трехосный самосвал длиной 25 футов (7,6 м) будет иметь предел полной массы 54 500 фунтов (24 700 кг) вместо 80 000 фунтов (36 000 кг), что является стандартным пределом веса для 63-футового ( 19,2 м) пятиосный тягач с прицепом. [1] Постановление FHWA §658.17 гласит: «Максимальная полная масса транспортного средства должна составлять 80 000 фунтов (36 000 кг), за исключением случаев, когда меньшая полная масса транспортного средства продиктована формулой моста». [9]
Обрушение моста через реку Миссисипи 35W в августе 2007 года в Миннеаполисе привлекло новое внимание к проблеме 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, в том числе (но не ограничиваясь ими): неисправные косынки , неадекватные проверки и дополнительный вес тяжелого строительного оборудования в сочетании с весом движения в час пик. [13] В исследовании торгового коридора I-35 сообщается, что Федеральное управление шоссейных дорог (FHWA) выразило обеспокоенность по поводу мостов на коридоре I-35 из-за ожидаемого увеличения международного грузового движения из Канады и Мексики , при этом FHWA перечислило это как « высокий приоритет» в 2005 году. [14]
По состоянию на 2007 год, по федеральным оценкам, движение грузовиков увеличилось на 216% с 1970 года, незадолго до того, как федеральный предел полной массы 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] По оценкам Национальной модели затрат на дорожное покрытие (NAPCOM), один грузовик массой 80 000 фунтов (36 000 кг) наносит такой же ущерб дорогам, как 750 автомобилей массой 3 800 фунтов (1700 кг). [15]
Некоторые мосты меньшего размера имеют предел веса (или номинальную полную нагрузку), указанный на вывешенном знаке (отсюда и ссылка на «вывешенный мост»). Это необходимо, когда предельная масса моста ниже, чем федеральный или государственный предел полной массы для грузовиков. [16] [17] Проезд грузовика по мосту, который слишком слаб, чтобы его поддерживать, обычно не приводит к немедленному обрушению. На мосту могут образоваться 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 незначительному количеству травм и смертей и привлекает относительно мало внимания средств массовой информации. Хотя число варьируется от года к году, 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 моста. [18] [19] В 1987 году мост Шохари-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, когда речь идет о грузовых автомобилях с необычно большим весом (которые требуют специальных разрешений), несоблюдение предельной массы 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 департаментов транспорта штата, а соблюдение веса и размеров CMV контролируется FHWA. Станции взвешивания проверяют полную массу каждого транспортного средства и нагрузку на ось с помощью набора наземных весов для грузовиков , и обычно на них проверяется соответствие грузовика формуле. [22]
Постановление FMCSA §658.17 гласит: [9]
Две или более последовательные оси не могут превышать вес, рассчитанный по формуле моста, даже полную массу грузовика. [4] Это означает, что «внешняя группа» или оси 1–5, которая включает в себя всю полную массу грузового автомобиля (GVW) и все внутренние комбинации осей, также должна соответствовать формуле моста. Штат не может выдать менее четырех штрафов, если грузовик нарушает каждый из федеральных ограничений веса в межштатной системе, а именно: 1) одинарная ось, 2) сдвоенная ось, 3) полная масса транспортного средства (GVW), 4) внутренняя группа. [23] [1]
Штрафы за нарушение ограничений по весу различаются в зависимости от штата (нарушения веса по формуле моста рассматриваются как грубые нарушения веса), поскольку штаты несут ответственность за обеспечение соблюдения и сбор штрафов. В некоторых штатах, таких как Коннектикут , штрафы налагаются на процентной основе (например, 20% превышения веса по цене 10 долларов за 100 фунтов или 45 килограммов), что означает, что более крупные грузовики платят более высокие штрафы. Например, грузовик с установленным законом пределом полной массы в 20 000 фунтов (9 100 кг), который превышает этот предел на 5 000 фунтов (2 300 кг), будет платить штраф в размере 500 долларов США, в то время как грузовик с установленным законом пределом полной массы в 60 000 фунтов (27 000 кг) за нарушение лимита на 5000 фунтов придется заплатить штраф в размере 250 долларов. В других штатах, таких как Нью-Йорк , штрафы назначаются из расчета за фунт (например, 5000 фунтов лишнего веса равны штрафу в 300 долларов). Другие, такие как Массачусетс , налагают менее сложную шкалу штрафов, согласно которой транспортное средство, которое нарушает ограничения менее чем на 10 000 фунтов (4 500 кг), штрафуется в размере 40 долларов за 1 000 фунтов (450 кг), а за нарушение более 10 000 фунтов (4 500 кг) выплачивается штраф. 80 долларов США за 1000 фунтов (450 кг) (например, 5000 фунтов или 2300 кг лишнего веса равняются штрафу в 200 долларов США). [24]
В некоторых штатах грузовики с избыточным весом требуют разгрузки достаточного количества груза, чтобы соответствовать ограничениям. Во Флориде любое транспортное средство, масса которого превышает установленные ограничения более чем на 6000 фунтов (2700 кг), необходимо разгружать до тех пор, пока транспортное средство не будет соответствовать требованиям. Во Флориде также действует шкала допусков, которая позволяет прощать нарушения менее 10% и не налагать штрафы. Флорида также позволяет без штрафных санкций смещать груз (например, перемещать его из передней части автомобиля в заднюю часть), чтобы автомобиль соответствовал ограничениям по нагрузке на ось. [25]
Есть одно исключение из формулы: два последовательных комплекта тандемных осей могут нести по 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 перевозить 34 000 фунтов как на сдвоенных осях тягача (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 конфигурации 5-осного полуприцепа перевозить до 80 000 фунтов (36 000 кг) (законный предел) [9] без нарушения закона о формуле моста. Без него формула моста допускала бы фактический вес всего 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. Этого исключения добивались Американские ассоциации грузоперевозчиков , чтобы автотранспортные компании могли использовать прицепы длиной 40 футов (12,2 м) и весом 80 000 фунтов (36 000 кг). Это был единственный способ, которым операторы автоцистерн могли достичь 80 000 фунтов без добавления осей к уже находящимся в эксплуатации прицепам. [26]
CMV может превышать пределы формулы моста (или полную массу и ограничения по нагрузке на ось) на величину до 550 фунтов (249 кг), если автомобиль оснащен вспомогательной силовой установкой (ВСУ) или технологией снижения холостого хода . Это разрешено «в целях содействия снижению расхода топлива и выбросов из-за работы двигателя на холостом ходу». Чтобы иметь право на участие, оператор транспортного средства должен доказать вес ВСУ с помощью письменного сертификата или — путем демонстрации или сертификации — что технология снижения холостого хода всегда полностью функциональна. Сертификация веса ВСУ должна быть доступна сотрудникам правоохранительных органов, если будет обнаружено, что транспортное средство нарушает применимые законы о весе. Разрешенный дополнительный вес не может превышать 550 фунтов или сертифицированного веса, в зависимости от того, что меньше. [27]
Формула моста (также называемая формулой B) основана на исследованиях однопролетных мостов и не учитывает многопролетные мосты. Двухпролетные мосты могут не быть 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) не могут соответствовать требованиям Формулы B. [29]
В 1987 году Конгресс США принял Закон о наземном транспорте и единообразной помощи при переезде , поручив Совету по транспортным исследованиям (TRB) провести исследование по разработке альтернатив Формуле B. В исследовании были рекомендованы некоторые из них, которые так и не были реализованы. Было высказано предположение, что Формула B слишком строга для грузовиков с более короткой осью. Одна из альтернативных формул (позже известная как TTI HS-20 Bridge Formula) была разработана совместно с Техасским транспортным институтом . TTI HS-20 позволял более коротким грузовикам иметь более высокие пределы веса, чем Формула B. Для трехосного грузовика с длиной оси 14 футов (4,3 м) предел веса увеличился с 46 500 фунтов (21 100 кг) до 54 000 фунтов (24 000 кг). кг). [29] TTI HS-20 также не смог решить проблему многопролетных мостов. [28]
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )