Bridge Formula Weights

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U.S. Department of Transportation
Federal Highway Administration
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Agosto 2019
FHWA-HOP-19-028

Note

La Federal Highway Administration (FHWA) rivede il suo pamphlet guida Federal Bridge Formula Weights (maggio 2015). Le edizioni precedenti di questa guida sono superate e non più valide. Questa guida parafrasa le disposizioni del 23 U.S.C. § 127 e 23 C.F.R. § 658 solo a scopo illustrativo. In caso di controversia, lo statuto e il regolamento hanno la precedenza per quanto riguarda i pesi massimi consentiti dalla Formula del Ponte Federale.

Pesi della Formula del Ponte

Con alcune eccezioni riportate in questo opuscolo, la Formula del Ponte stabilisce il peso massimo che ogni serie di assi di un veicolo a motore può portare sul sistema autostradale interstatale. Questo opuscolo descrive la Formula del Ponte, perché è stata stabilita e come viene utilizzata.

Che cos’è?

Il Congresso ha emanato la Formula del Ponte nel 1975 per limitare il rapporto peso/lunghezza di un veicolo che attraversa un ponte. Questo si ottiene distribuendo il peso su assi aggiuntivi o aumentando la distanza tra gli assi.

Il rispetto dei limiti di peso della Bridge Formula è determinato utilizzando la seguente formula:

Equazione: W è uguale a 500 moltiplicato per il risultato di L moltiplicato per N diviso per N meno 1 più 12 moltiplicato per N più 36

W = il peso lordo complessivo su qualsiasi gruppo di due o più assi consecutivi al più vicino 500 libbre.

L = la distanza in piedi tra gli assi esterni di qualsiasi gruppo di due o più assi consecutivi.

N = il numero di assi nel gruppo in esame.

In aggiunta ai limiti di peso della Bridge Formula, la legge federale stabilisce che gli assi singoli sono limitati a 20.000 libbre, e gli assi distanziati di più di 40 pollici e non più di 96 pollici (assi tandem) sono limitati a 34.000 libbre. Il peso lordo del veicolo è limitato a 80.000 libbre (23 U.S.C. 127).

La formula è necessaria?

I ponti sulle autostrade del sistema interstatale sono progettati per sostenere una grande varietà di veicoli e i loro carichi previsti. Quando i camion sono diventati più pesanti negli anni ’50 e ’60, qualcosa doveva essere fatto per proteggere i ponti. La soluzione era quella di collegare i pesi consentiti al numero e alla distanza degli assi.

Diagramma che mostra un camion lungo da 80.000 libbre, Figura 1A, e un camion corto da 80.000 libbre, Figura 1B, che attraversa un ponte sull'acqua. La Figura 1A mostra la superficie del ponte sotto il camion lungo che rimane in piano, e la Figura 1B mostra il ponte sotto il camion corto come concavo.
Figura 1

La distanza tra gli assi è importante quanto il peso degli assi nella progettazione dei ponti. Nella Figura 1A, lo stress sui membri del ponte quando un camion più lungo ci passa sopra è molto inferiore a quello causato da un veicolo corto come mostrato nella Figura 1B, anche se entrambi i camion hanno lo stesso peso totale e lo stesso peso individuale degli assi. Il peso del veicolo più lungo è distribuito, mentre il veicolo più corto è concentrato su un’area più piccola.

Come si usa la Formula?

Il peso su varie configurazioni di assi deve essere controllato per determinare la conformità con la Formula del Ponte. Tre definizioni sono necessarie per usare correttamente la Formula del Ponte.

  • Peso lordo – Il peso di un veicolo o di una combinazione di veicoli e qualsiasi carico su di essi. Il limite di peso lordo federale sul sistema interstatale è di 80.000 libbre, a meno che la formula del ponte non imponga un limite di peso inferiore.
  • Peso per asse singolo – Il peso totale su uno o più assi i cui centri non sono distanziati di più di 40 pollici. Il limite di peso federale per un solo asse sul sistema interstatale è di 20.000 libbre.
  • Peso del tandem – Il peso totale su due o più assi consecutivi i cui centri sono distanziati di più di 40 pollici ma non più di 96 pollici. Il limite di peso federale dell’asse tandem sul sistema interstatale è 34.000 libbre.

I limiti di peso del sistema interstatale in alcuni Stati possono essere più alti delle cifre indicate sopra a causa dei diritti di “nonno”. Quando i limiti di peso lordo e per asse del sistema interstatale sono stati adottati nel 1956, e modificati nel 1975, agli Stati è stato permesso di mantenere o “nonno” i limiti di peso che erano più alti.

I calcoli della Bridge Formula producono una serie di pesi (Bridge Table, pagine 5-6). È importante notare che il limite di peso dell’asse singolo sostituisce il limite di peso della formula del ponte sugli assi non più di 40 pollici di distanza, e il limite di peso dell’asse tandem sostituisce il limite di peso della formula del ponte per gli assi oltre 40 ma non più di 96 pollici di distanza. A 97 pollici di distanza, per esempio, due assi possono portare 38.000 libbre (Figura 2A) e tre assi possono portare 42.000 libbre, come mostrato nella Figura 2B.

Diagramma di due camion. La figura 2A mostra un camion con assi numerati da 1 a 5 da davanti a dietro, mostrando che gli assi 4 e 5, distanti 97 pollici, possono trasportare 38.000 libbre. La Figura 2B mostra un camion con gli assi numerati da 1 a 6 da davanti a dietro, mostrando che gli assi 4 e 6, distanti 97 pollici, possono trasportare 42.000 libbre.


Figura 2

La legge federale afferma che qualsiasi due o più assi consecutivi non possono superare il peso calcolato dalla Bridge Formula anche se gli assi singoli, gli assi in tandem e il peso lordo sono entro i limiti legali. Di conseguenza, il gruppo di assi che include l’intero camion – a volte chiamato il gruppo “ponte esterno” – deve essere conforme alla formula del ponte. Tuttavia, le combinazioni interne di assi, come il “ponte del trattore” (assi 1, 2 e 3) e il “ponte del rimorchio” (assi 2, 3, 4 e 5), devono anche rispettare i pesi calcolati dalla formula del ponte (Figura 3).

Diagramma di un camion con assi numerati da 1 a 5 da davanti a dietro.


Figura 3

La figura 3 mostra il veicolo più comune controllato per la conformità ai requisiti dei limiti di peso. Anche se la formula del ponte si applica ad ogni combinazione di due o più assi, l’esperienza mostra che le combinazioni di assi da 1 a 3, da 1 a 5 e da 2 a 5 sono critiche e devono essere controllate. Se queste combinazioni sono trovate soddisfacenti, allora tutte le altre su questo tipo di veicolo saranno normalmente soddisfacenti.

Il veicolo con i pesi e le dimensioni degli assi mostrato nella Figura 4 è usato per illustrare un controllo della Formula del Ponte.

Diagramma di un camion con assi numerati da 1 a 5 da davanti a dietro. Il peso lordo del camion totale è di 80.000 libbre: 12.000 libbre sono applicate all'asse 1, e 17.000 libbre sono applicate a ciascuno degli assi 2, 3, 4 e 5. La distanza tra gli assi 1 e 3 è di 20 piedi, la distanza tra gli assi 1 e 5 è di 51 piedi e la distanza tra gli assi 2 e 5 è di 35 piedi.


Figura 4

Carico lordo ammissibile per veicoli in funzionamento regolare. Questa tabella fornisce i carichi lordi ammissibili (in libbre) per i veicoli in funzionamento regolare basato sulla formula del ponte. Il valore di L varia da 4 a 60, e il numero di assi varia da 2 a 9. Il limite di peso lordo interstatale è identificato come 80.000 libbre.


Carichi lordi ammissibili per veicoli in funzionamento regolare1

Prima di verificare la conformità con la formula del ponte, si dovrebbe controllare l’asse singolo, l’asse tandem e il peso lordo di un veicolo. Qui l’asse singolo (numero 1) non supera le 20.000 libbre, i tandem 2-3 e 4-5 non superano le 34.000 libbre ciascuno, e il peso lordo non supera le 80.000 libbre. Quindi, questi requisiti preliminari sono soddisfatti. La prima combinazione Bridge Formula è controllata come segue:

Diagramma di un camion che mostra la distribuzione del peso dei primi 3 assi di un camion, numerati da 1 a 3 da davanti a dietro: 12.000 libbre sono applicate all'asse 1, e 17.000 libbre sono applicate a ciascuno degli assi 2 e 3. La distanza tra gli assi 1 e 3 è di 20 piedi.
Figura 5

Controlla gli assi da 1 a 3 (Figura 5)

Peso effettivo = 12.000 + 17.000 + 17.000 = 46.000 libbre.

N = 3 assi

L = 20 piedi

Equazione 1: W è uguale a 500 moltiplicato per il risultato di L moltiplicato per N diviso per N meno 1 più 12 moltiplicato per N più 36. Equazione 2: W è uguale a 500 moltiplicato per il risultato di 20 moltiplicato per 3 diviso per 3 meno 1 più 12 moltiplicato per 3 più 36, uguale a 51.000 libbre.

Peso massimo (W) = 51.000 libbre, che è più del peso effettivo di 46.000 libbre. Quindi, il requisito della formula del ponte è soddisfatto.

Esempio dalla Bridge Table (pagine 5 & 6)

Questo stesso numero (51.000 libbre) potrebbe essere ottenuto dalla Bridge Table leggendo in basso a sinistra fino a L = 20 e in alto a destra dove N = 3.

Diagramma di un camion con assi numerati da 1 a 5 da davanti a dietro. Il peso lordo del camion totale è di 80.000 libbre: 12.000 libbre sono applicate all'asse 1, e 17.000 libbre sono applicate a ciascuno degli assi 2, 3, 4 e 5. La distanza tra gli assi 1 e 5 è di 51 piedi.


Figura 6

Ora controlla gli assi da 1 a 5 (Figura 6)

Peso effettivo = 12.000 + 17.000 + 17.000 + 17.000 + 17.000 = 80.000 libbre.

Peso massimo (W) = 80.000 libbre (Tabella ponte per “L” di 51 piedi e “N” di 5 assi).

Quindi, questa distanza tra gli assi è soddisfacente.

Diagramma di una parte di un camion con assi numerati da 2 a 5 da davanti a dietro: 17.000 libbre sono applicate a ciascuno degli assi 2, 3, 4 e 5. La distanza tra gli assi 2 e 5 è di 35 piedi.


Figura 7

Ora controlla gli assi da 2 a 5 (Figura 7)

Peso effettivo = 17.000 + 17.000 + 17.000 + 17.000 = 68.000 libbre.

Peso massimo (W) = 65.500 libbre (Tabella del ponte per “L” di 35 piedi e “N” di 4 assi).

Questa è una violazione perché il peso effettivo supera il peso consentito dalla Formula del ponte. Per correggere la situazione, un po’ di carico deve essere rimosso dal veicolo o la distanza tra gli assi (35 piedi) deve essere aumentata.

Eccezione alla Formula e alla Tabella del Ponte

In aggiunta alle note sui diritti dei nonni a pagina 3, la legge federale (23 U.S.C. 127) include un’altra eccezione alla Formula del Ponte e alla Tabella del Ponte – due serie consecutive di assi tandem possono portare 34.000 libbre ciascuna se la distanza complessiva tra il primo e l’ultimo asse di questi tandem è di 36 piedi o più. Per esempio, una combinazione trattore-semirimorchio a cinque assi può trasportare 34.000 libbre sia sul tandem del trattore (assi 2 e 3) che sul tandem del rimorchio (assi 4 e 5), purché gli assi 2 e 5 siano distanziati di almeno 36 piedi. Senza questa eccezione, la Formula del Ponte permetterebbe un peso effettivo di solo 66.000 a 67.500 libbre sui tandem distanziati da 36 a 38 piedi.

Applicazione della Formula del Ponte ai camion monoblocco

La procedura descritta sopra potrebbe essere usata per controllare qualsiasi combinazione di assi, ma diversi assi strettamente distanziati di solito producono la situazione più critica.

Diagramma del camion che illustra l'applicazione della Formula del Ponte ai camion monoblocco. Il peso lordo del camion è di 57.000 libbre. 12.000 libbre sono applicate all'asse 1 mentre 15.000 libbre sono applicate a ciascuno degli assi 2, 3 e 4. La distanza tra gli assi 1 e 4 è di 23 piedi. La distanza tra gli assi 1 e 2 è di 14 piedi mentre ci sono 4,5 piedi tra 2 e 3 e 3 e 4.

Figura 8

Il camion mostrato nella Figura 8 soddisfa il limite di peso dell’asse singolo (12.000 libbre sono meno di 20.000 libbre), il limite dell’asse tandem (30.000 libbre sono meno di 34.000 libbre) e il limite del peso lordo (57.000 libbre sono meno di 80.000 libbre). Con queste restrizioni soddisfatte, viene fatto un controllo per i requisiti della Formula Bridge, assi da 1 a 4.

Peso effettivo = 12.000 + 15.000 + 15.000 + 15.000 = 57.000 libbre.

Peso massimo (W) = 57.500 libbre (Tabella Bridge per “L” di 23 piedi e “N” di 4 assi).

Siccome gli assi da 1 a 4 sono soddisfacenti, controllare gli assi da 2 a 4:

Peso effettivo = 15.000 + 15.000 + 15.000 = 45.000 libbre.

Peso massimo (W) = 42.500 libbre (Tabella del ponte per “L” di 9 piedi e “N” di 3 assi.

Questa è una violazione perché il peso effettivo supera il peso consentito dalla Formula del Ponte. Il carico deve essere ridotto, gli assi aggiunti o la spaziatura aumentata per conformarsi alla Bridge Formula.

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