การหาน้ำหนักรถบรรทุกขณะเคลื่อนที่บนสะพานด้วยการทดสอบภาคสนาม

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้ได้ทำการหาน้ำหนักรถบรรทุกสิบล้อขณะเคลื่อนที่บนสะพานโดยการทดสอบภาคสนาม ด้วยการใช้สัญญาณความเครียดของสะพานที่หน้าตัดต่างๆ มาเป็นข้อมูลในการหาน้ำหนักในการศึกษานี้จะใช้ การคำนวณหาน้ำหนักด้วยวิธีไดนามิคโปรแกรมมิงร่วมกับเทคนิคการคำนวณซ้ำ ซึ่งจากผลการศึกษาในอดีต พบว่าวิธีดังกล่าวมีความสามารถในการหาน้ำหนักรถบรรทุกได้ดีเพียงพอสำหรับนำไปใช้ในงานจริง แต่ การศึกษาดังกล่าวจำกัดอยู่เพียงการศึกษาด้วยแบบจำลองในคอมพิวเตอร์หรือแบบจำลองย่อส่วนในห้องปฏิบัติการเท่านั้น การศึกษาได้พิจารณาถึงผลกระทบของปัจจัยต่างๆ ที่เกี่ยวข้องได้แก่ น้ำหนักและความเร็วของ รถบรรทุกทดสอบ ตำแหน่งการเคลื่อนที่ของรถตามแนวขวางของสะพาน และความขรุขระของพื้นผิวสะพาน โดยทำการทดสอบที่สะพานข้ามคลองบางน้อย ซึ่งมีรูปแบบโครงสร้างเป็นสะพานคอนกรีตอัดแรงขนาด 3 ช่อง จราจร (1 ทิศทางจราจร) โดยช่วงสะพานที่ทำการทดสอบมีความยาวช่วง 9.43 เมตร และมีความกว้าง 14 เมตร โดยแผ่นพื้นสะพานใช้พื้นคอนกรีตอัดแรงขนาดกว้าง 1 เมตร วางเรียงกันและเททับหน้าด้วยคอนกรีต (topping) หนาประมาณ 45 เซนติเมตร รถบรรทุกที่ใช้ในการทดสอบเป็นรถสิบล้อที่มีค่าระยะห่างระหว่างเพลาประมาณ เมตร โดยวัดระยะจากเพลาหน้าถึงกึ่งกลางระหว่างเพลาคู่หลังและให้น้ำหนักบรรทุกโดยใช้ทรายหยาบใน การศึกษานี้ทำการทดสอบด้วยรถบรรทุกที่ความเร็ว ระหว่าง 20-45 กม./ซม.และน้ำหนักรถระหว่าง 20-26 ตัน จากข้อมูลการตรวจวัดค่าความเครียดของสะพานที่ได้พบว่า พฤติกรรมของสะพานต้องการทำ ปรับเทียบกับแบบจำลองด้วยวิธีการเฉลี่ยค่าสัญญาณความเครียดแบบถ่วงน้ำหนักและแยกผลการทดสอบ เนื่องจากตำแหน่งการวิ่งตามแนวขวางที่แตกต่างกัน เนื่องจากรูปแบบสะพานมีลักษณะหน้าตัดที่ไม่เท่ากันโดย ที่บริเวณขอบของสะพานจะมีความหนามากกว่าบริเวณกลางหน้าตัด ซึ่งเป็นผลมาจากความหนาของทางเท้า และราวกันตกและความแตกต่างของแผ่นพื้นคอนกรีตอัดแรงแต่ละแผ่น จากผลการทดสอบทั้งหมดจำนวน 51 การทดสอบ พบว่าการนำค่าความเครียดในหน้าตัดสะพาน เดียวกันมาทำการเฉลี่ยแบบถ่วงน้ำหนักโดยคำนึงถึงผลของความไม่เท่ากันของหน้าตัดสะพานสามารถนำไป คำนวณหาค่าน้ำหนักรถบรรทุกได้และมีความถูกต้องในระดับที่น่าพอใจ โดยพบว่ามีความคลาดเคลื่อนสูงขึ้น เมื่อมีความขรุขระของพื้นผิวสะพาน โดยผลการหาน้ำหนักรถบรรทุกทั้งในเพลาหน้า เพลาหลัง และน้ำหนักรวม ของทุกกรณียกเว้นกรณีที่คิดความขรุขระนั้น มีค่าอยู่ในช่วงไม่เกิน ±50%, ±10% และ ±6% ตามลำดับ ดังนั้นเมื่อพิจารณาค่าความคลาดเคลื่อนของน้ำหนักรวมของการทดสอบทั้งหมดยกเว้นกรณีที่คิดผลของความ ขรุขระของสะพาน จะพบว่าค่าความคลาดเคลื่อน ± 6% ของน้ำหนักรวม จะใกล้เคียงกับเกณฑ์ประเภทที่ 3 ของ ASTM E1318-94 ซึ่งเป็นประเภทให้ความถูกต้องของระบบ Weight in motion (WIM) ที่ให้ค่าน้ำหนักรถที่ถูกต้องมากที่สุด