ผลกระทบของมุมเฉียงที่มีต่อการกระจายน้ำหนักรถบรรทุกไทย ในสะพานคอนกรีตความยาวช่วงปานกลาง

Abstract

บทความนี้ได้ศึกษาผลกระทบของมุมเฉียงที่มีต่อการกระจายน้ำหนักรถบรรทุกไทยและน้ำหนักบรรทุกจรตามมาตรฐาน AASHTO (HS20-44) เปรียบเทียบกับสูตรการคำนวณตัวคูณการกระจายน้ำหนักบรรทุกจรตามมาตรฐาน AASHTO ในสะพานคอนกรีตความยาวช่วงปานกลาง 2 รูปแบบ 3 ความยาวช่วง ได้แก่ (1) Multiple Box Girder ที่มีความยาวช่วง 20 เมตร (MB-20) และ (2) I-Girder ที่มีความยาวช่วง 30 และ 35 เมตร (IG-30 และ IG-35) โดยมีมุมเฉียงที่ปลายสะพานตั้งแต่ 0 ถึง 30 องศา ผลการศึกษาพบว่ามุมเฉียงที่ปลายสะพานมีผลทำให้แรงเฉือนสูงสุดเพิ่มมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับสะพานที่ไม่มีมุมเฉียง ในตรงกันข้าม มุมเฉียงจะทำให้โมเมนต์ดัดสูงสุดลดลงเพียงเล็กน้อยยกเว้น MB-20 โมเมนต์ดัดของคานภายนอกจะเพิ่มขึ้นสูงสุดด้วยสัดส่วนเท่ากับ 1.17 เมื่อพิจารณาแรงภายในแล้วพบว่า ค่าแรงเฉือนที่ได้จากสูตรการคำนวณจะน้อยกว่าค่าแรงเฉือนที่ได้จาก HS20-44 และรถบรรทุกไทยทุกรูปแบบสะพาน โดยแรงเฉือนสูงสุดจากรถบรรทุกไทยมีค่ามากกว่าด้วยสัดส่วนเท่ากับ 3.49, 1.48 และ 1.54 สำหรับ MB-20, IG-30 และ IG-35 ตามลำดับ โดยแรงเฉือนสูงสุดจะเกิดขึ้นในรูปแบบสะพานที่มีมุมเฉียง 30 องศา สำหรับโมเมนต์ดัดสูงสุดจาก HS20-44 และรถบรรทุกไทยมีค่าน้อยกว่าโมเมนต์ดัดสูงสุดจากสูตรการคำนวณเกือบทุกรูปแบบสะพานยกเว้นคานภายใน MB-20 ที่รับน้ำหนักรถบรรทุกไทยซึ่งมีค่ามากกว่าโมเมนต์ดัดจากสูตรการคำนวณด้วยสัดส่วนสูงสุดเท่ากับ 1.15 สำหรับสะพานที่มีมุมเฉียง 30 องศา

EFFECTS OF SKEW ANGLES ON LIVE LOAD DISTRIBUTIONS OF THAI TRUCKS IN MEDIUM-SPAN CONCRETE BRIDGES

This paper aimed to study the effects of skew angles on live load distributions in medium-span concrete bridges due to Thai trucks and AASHTO standard live load (HS20-44) compared with those calculated from AASHTO live load distribution formula. Two types and three spans of bridges, including (1) Multiple Box Girder with 20-meter span; MB-20, (2) I-Girder with 30- and 35-meter span; IG-30 and IG-35, were selected to study. The bridge skew angles of 0 up to 30 degree were also incorporated for each bridge type. It was found that the maximum shear forces were increased with the increasing of the skew angles. Conversely, the maximum bending moments were slightly decreased except those of exterior girders on MB-20 which were increased with the ratio of 1.17. Furthermore, the shear forces according to the AASHTO formula were less than those from Thai trucks. The shear ratios between Thai trucks and the AASHTO formula were 3.49, 1.48 and 1.54 for MB-20, IG-30 and IG-35, respectively. The maximum shear forces were observed at the bridges with the skew angle of 30 degree. The maximum bending moments due to HS20-44 and Thai trucks were less than those obtained from the AASHTO formula excluding the moments of interior girders calculated from MB-20 due to Thai truck. The maximum bending moment ratio was 1.15 at the skew angle of 30 degree.