ເສົາກັ້ນການເກີດການປະທົບຂອງເສົາຂ້າມສາມາດຮັບນ້ຳໜັກໄດ້ເທົ່າໃດ?

ອັດຕາການຮັບນ້ຳໜັກສະຖຽນທີ່ສຳລັບເຂດກັ້ນການປະທົບຂອງສະພານ ແມ່ນເປັນເພີຍງຂໍ້ມູນທີ່ບອກທ່ານວ່າເຂດກັ້ນດັ່ງກ່າວສາມາດຮັບນ້ຳໜັກໄດ້ຫຼາຍປານໃດໃນສະພາບທີ່ເປັນເອກະລັກ (ສະພາບທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມແທ້ຈິງທີ່ສຸດ). ເມື່ອເກີດການປະທົບຂຶ້ນຈິງໆ ສະພາບການຈະແຕກຕ່າງໄປຢ່າງມີນັກ ເນື່ອງຈາກປະເພດຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງ (stress) ແລະ ນ້ຳໜັກທີ່ເກີດຂຶ້ນຈະແຕກຕ່າງກັນ ເຊິ່ງຈະປ່ຽນແປງການແຈກຢາຍຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງ ແລະ ຜົນກະທົບຕໍ່ຊິ້ນສ່ວນທີ່ເປັນໂຄງສ້າງ. ເມື່ອລົດຄັນໜຶ່ງປະທົບເຂດກັ້ນການປະທົບຂອງສະພານ ລົດຄັນນັ້ນຈະສ້າງຄວາມເຄັ່ງຕຶງສູງສຸດ (peak load) ເຖິງ 3 ເຖິງ 5 ເທົ່າຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ກຳນົດໄວ້ໃນອັດຕາການຮັບນ້ຳໜັກສະຖຽນທີ່. ຄວາມເຄັ່ງຕຶງສູງສຸດເກີດຂຶ້ນຈາກຄວາມໄວ, ມວນນ້ຳໜັກ ແລະ ມຸມທີ່ລົດປະທົບ. ເຂດກັ້ນເບຕົງທີ່ອອກແບບມາເພື່ອການປະທົບ (Collision Concrete Barriers) ແມ່ນຖືກອອກແບບມາເພື່ອດູດຊຶມພະລັງງານຈາກການປະທົບ. ມັນເຮັດສິ່ງນີ້ດ້ວຍການຫຼຸດລົງ (crushing) ໃນທາງທີ່ໄດ້ກຳນົດໄວ້ລ່ວງໆ ແລະ ສາມາດຄາດເດົາໄດ້. ບໍ່ມີການທົດສອບສະຖຽນທີ່ໃດໆທີ່ຈະສາມາດສະແດງເຖິງເຫດການດັ່ງກ່າວນີ້ໄດ້. ເຖິງແນວໃດກໍຕາມ ເຖິງແນວໃດກໍຕາມ ເຂດກັ້ນອາດຈະລົ້ມເຫຼວໃນເວລາເກີດການປະທົບ ເຖິງແນວໃດກໍຕາມ ມັນຈະຜ່ານເງື່ອນໄຂຂອງ kN (kilo Newtons) ທີ່ກຳນົດໄວ້. ເຂດກັ້ນຈະລົ້ມເຫຼວເມື່ອຖືກລົດບັນທຸກເຕັມທີ່ ແລະ ລົດທີ່ໜັກຫຼາຍເກີນໄປ (ເກີນ 36 ຕັນ). ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ຂໍ້ມູນການທົດສອບການປະທົບ (crash test data) ມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍຂື້ນຕໍ່ວິສະວະກອນ ເທົ່າທີ່ເທີບີ່ເປັນຕົວເລກທີ່ກຳນົດໄວ້ຢ່າງສຸ່ມໃນເອກະສານເທັກນິກ. ນີ້ແມ່ນຄຸນຄ່າທີ່ແທ້ຈິງຂອງຂໍ້ມູນການທົດສອບ: ມັນຈະບອກທ່ານວ່າໂຄງສ້າງນີ້ມີຄວາມປອດໄພແທ້ຈິງຫຼາຍປານໃດ.

ປັດໄຈການປັບຕົວແບບເຄື່ອນໄຫວສຳລັບການນຳໃຊ້ທາງດ້ານມາດຕະຖານ
ແຮງການທີ່ເກີດຂື້ນຢ່າງທັນທີຈາກການເຄື່ອນທີ່ທີ່ຮຸນແຮງທີ່ສຸດ 3.5× ຄ່າທີ່ກຳນົດໄວ້ສຳລັບສະພາບທີ່ຢູ່ນິ່ງ
ຄວາມເທົ່າທຽມກັນໃນການອອກແບບ ESF ແບບ 1:1 ສຳລັບການປຽບທຽບໃນສະພາບທີ່ຢູ່ນິ່ງ
ພາສາທີ່ເຫຼືອຫຼັງຈາກການເຄື່ອນທີ່ ແລະ ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໂຄງສ້າງ ≤70% ຂອງຄວາມຈຸກຳລັງເລີ່ມຕົ້ນ

ໂຄງສ້າງນີ້ຮັບປະກັນວ່າສິ່ງກີດຂວາງຈະຮັກສາຄວາມສາມາດໃນການເຮັດວຽກຫຼັງຈາກການເຄື່ອນທີ່ ແລະ ການອອກແບບຈະດູດຊຶມພະລັງງານທີ່ເກີດຈາກການເຄື່ອນທີ່ໄດ້ຕາມທີ່ຕ້ອງການ. ແຕ່ຜົນການປະຕິບັດທີ່ແທ້ຈິງແມ່ນຂື້ນກັບການເສີມແຂງ, ຄຸນນະພາບຂອງເບຕົງ, ແລະ ການຍືດຕິດຕັ້ງໃນຮາກຖານ.

ມາດຕະຖານການທົດສອບການເຄື່ອນທີ່ສຳລັບປະສິດທິພາບຂອງສິ່ງກີດຂວາງການເຄື່ອນທີ່ຂອງສະພານ

ມາດຕະຖານ MASH-2016 TL-4 ສຳລັບຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເຄື່ອນທີ່ຈາກຍານພາຫະນະໆຫຼາຍ

ສິ່ງກີດຂວາງການຈອກຕົວ (Crash barriers) ໃນສະພາບແວດລ້ອມຂອງສະພານ ຖືກຄຸມຄອງໂດຍມາດຕະຖານ MASH-2016 TL-4 ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ພວກມັນສາມາດຮັບມືກັບການປະທົບຈາກຢານພາຫະນະທີ່ມີນ້ຳໜັກ 36,000 ກິໂລແກຼມ ເຊິ່ງເດີນທາງດ້ວຍຄວາມໄວ 80 ກິໂລແມັດຕໍ່ຊົ່ວໂມງ. ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ TL-4 ແຕກຕ່າງຈາກການທົດສອບທົ່ວໄປແມ່ນຫຍັງ? ຕ່າງຈາກການທົດສອບທົ່ວໄປ, TL-4 ດຳເນີນການທົດສອບການຈອກຕົວໃນມຸມທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍມຸມ, ລວມທັງມຸມໜຶ່ງທີ່ຢານພາຫະນະຈອກຕົວເຂົ້າກັບສິ່ງກີດຂວາງດ້ວຍມຸມເທິງຈຸດກາງ 15 ອົງສາ. ສິ່ງກີດຂວາງຕ້ອງສາມາດກັກຂັງ ແລະ ຫັນທິດທາງຢານພາຫະນະໄດ້, ຮັກສາຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງແຮງທີ່ມີຕໍ່ຜູ້ໂດຍສານໃຫ້ຢູ່ທີ່ 20g ຫຼື ໜ້ອຍກວ່າ, ແລະ ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດການປຸບລົ້ມ, ການທີ່ຢານພາຫະນະຈອກຕົວຜ່ານສິ່ງກີດຂວາງ, ແລະ ການປ່ອຍເອກະສານອັນຕະລາຍອອກມາ. ການສຶກສາດ້ານຄວາມປອດໄພໃໝ່ໆ ທີ່ດຳເນີນການໂດຍ ກົມທາງດ່ວນແຫ່ງຊາດ (Federal Highway Administration) ໃນປີ 2023 ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ສະພານທີ່ຕິດຕັ້ງສິ່ງກີດຂວາງທີ່ໄດ້ຮັບການຮັບຮອງຕາມມາດຕະຖານດັ່ງກ່າວ ມີອັດຕາການເກີດອຸບັດຕິເຫດທີ່ເຮັດໃຫ້ເສຍຊີວິດເມື່ອຂັບໄປນອກເສັ້ນທາງ (run off road accidents) ນ້ອຍລົງເຖິງ 50% ເມື່ອທຽບກັບສະພານທີ່ບໍ່ໄດ້ປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານ MASH-2016 TL-4.

ວິທີການທີ່ການທົດສອບທີ່ມີຂະໜາດເຕັມຮູບແບບ (Full-Scale Testing) ນຳໃຊ້ເພື່ອດູດຊືມພະລັງງານທີ່ເກີດຈາກການເຄື່ອນທີ່ໃນສະພາບການຈິງ

ການທົດສອບໃນຊີວິດຈິງໃຊ້ການທົດສອບການເກີດອຸບັດຕິເຫດເພື່ອວິເຄາະ ແລະ ວັດແທກການຖ່າຍໂອນພະລັງງານຜ່ານເຊັນເຊີທີ່ຝັງຢູ່ໃນເວລາເກີດອຸບັດຕິເຫດທີ່ມີລົດໄຖ່-ລົດເປີດນ້ຳໜັກ 15,000 ກິໂລແກຼມ ເດີນທາງດ້ວຍຄວາມໄວ 90 ກິໂລແມັດຕໍ່ຊົ່ວໂມງ. ເຊັນເຊີເຫຼົ່ານີ້ວັດແທກ ແລະ ບັນທຶກພະລັງງານທີ່ຖືກດູດຊຶມໂດຍສິ່ງກີດຂວາງໃນระหว່າງການທົດສອບ. ມາດຕະຖານການປະຕິບັດທີ່ໄດ້ຮັບການຢືນຢັນບາງຢ່າງປະກອບມີ:

ຮູບແບບການເปลີ່ນຮູບ

ສິ່ງກີດຂວາງທີ່ເຮັດດ້ວຍເບຕົງຕ້ອງຮັກສາຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງເບຕົງໄວ້ ແລະ ຄວບຄຸມການສູນເສຍເບຕົງໃຫ້ໜ້ອຍກວ່າ 10% ໂດຍການບີບອັດເບຕົງ.

ການແຜ່ນໍາໂທດ

ຢ່າງໜ້ອຍ 85% ຂອງແຮງທີ່ເກີດຈາກການຕີຕ້ອງຕ້ອງຖືກຖ່າຍໂອນຜ່ານລະບົບຮາກທີ່ຖືກຕິດຕັ້ງຢ່າງຖືກຕ້ອງ.

ຕົວຊີ້ວັດການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມໄວ:

ໂຄງສ້າງຕ້ອງຖືກອອກແບບເພື່ອປ້ອງກັນການພັງທະລາຍ ໂດຍການຄວບຄຸມຄ່າສູງສຸດຂອງແຮງທີ່ວັດໄດ້ໃຫ້ໜ້ອຍກວ່າ 250 kN ເພື່ອປ້ອງກັນການພັງທະລາຍຢ່າງຮຸນແຮງ.

ການທົດສອບສິ່ງກີດຂວາງທີ່ເຮັດດ້ວຍເບຕົງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສາມາດທີ່ແທ້ຈິງໃນການດູດຊຶມພະລັງງານຂອງສິ່ງກີດຂວາງຕໍ່ກັບການຕີຕ້ອງທີ່ມີພະລັງງານ 740 kJ ເຊິ່ງເທົ່າກັບພະລັງງານຈີນີຕິກຂອງລົດບັນທຸກໜັກທີ່ຂີ່ດ້ວຍຄວາມໄວໃນທາງດ່ວນ.

ບົດຄວາມນີ້ເນັ້ນໃສ່ຜົນກະທົບຂອງຮ້ານກັ້ນການປະທົບຂອງສະພາບແວດລ້ອມຕໍ່ໂຄງສ້າງ. ບົດຄວາມນີ້ເນັ້ນໃສ່ການຈັດສົ່ງເສັ້ນທາງຂອງແຮງທີ່ເກີດຂື້ນ ແລະ ການດູດຊຶມພະລັງງານ ແລະ ວິທີທີ່ຮ້ານກັ້ນສົ່ງຜົນຕໍ່ໂຄງສ້າງ.

ເມື່ອຖືກປະທົບ ຮ້ານກັ້ນຈະເປັນຕົວຊີ້ນຳພະລັງງານທີ່ເກີດຈາກການປະທົບໄປຫາເສັ້ນທາງຂອງແຮງທີ່ຖືກອອກແບບມາເພື່ອຮັກສາສ່ວນປະກອບຂອງສະພາບແວດລ້ອມ. ພວກມັນຍັງສາມາດສູນເສຍພະລັງງານໄດ້ເຖິງ 70% ທີ່ເກີດຈາກການແ cracks ຢ່າງເລັກນ້ອຍ (micro cracking) ແລະ ການເปลີ່ນຮູບແບບຢ່າງຖາວອນ (plastic deformation) ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ຮ້ານກັ້ນສາມາດຮັກສາສະພາບການປ່ຽນແປງຂອງຜົນກະທົບຈາກເສົາສະພາບແວດລ້ອມ (piers) ຫຼື ສ່ວນປະກອບທີ່ຢູ່ທີ່ທ້າຍຂອງສະພາບແວດລ້ອມ (abutments). ສິ່ງນີ້ເກີດຂື້ນຜ່ານກົນໄກທີ່ເຮັດວຽກຕາມທິດຕັ້ງຕັ້ງ (vertical), ຕາມທິດຕັ້ງຍາວ (longitudinal), ແລະ ກົນໄກທີ່ສູນເສຍພະລັງງານ (dissipative mechanisms).

ກົນໄກຕາມທິດຕັ້ງຍາວ (Longitudinal) ຈະຊ່ວຍແຈກຢາຍພະລັງງານຕາມຄວາມຍາວຂອງຮ້ານກັ້ນ, ໃນຂະນະທີ່ກົນໄກຕາມທິດຕັ້ງຕັ້ງ (vertical) ຈະເນັ້ນໃສ່ການສົ່ງພະລັງງານລົງໄປໃນສ່ວນຮາກຖານທີ່ເລິກ. ກົນໄກທີ່ສູນເສຍພະລັງງານ (dissipative mechanisms) ຍັງມີສ່ວນປະກອບທີ່ຖືກອອກແບບໃຫ້ເປັນເຫຍື່ອ (sacrificial components) ເພື່ອເปลີ່ນຮູບແບບຕາມທີ່ໄດ້ກຳນົດໄວ້ລ່ວງໆ.

ການຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພິສູດແລ້ວວ່າ ເຫຼັກເສີມເປັນວັດຖຸທີ່ໃຫ້ປະໂຫຍດຫຼາຍທີ່ສຸດໃນການປະທົບ. ການປະທົບຂອງຮ້ານກັ້ນທີ່ມີເຫຼັກເສີມຢ່າງເໝາະສົມຈະຫຼຸດຜ່ອນແຮງປະທົບສູງສຸດລົງ 40-60% ຂອງຈຳນວນທີ່ທິດສະດີການປະທົບທຳນາຍໄວ້. ການຕອບສະຫນອງທາງໂຄງສ້າງເກີດຈາກຄວາມເປີດເຜີຍທີ່ຖືກຄຳນວນແລ້ວຂອງຄວາມເປີດເຜີຍທີ່ບໍ່ມີຄວາມຍືດหยຸ່ນ ແລະ ການຂັດຂວາງການລວມຕົວຂອງແຮງໃນບໍລິເວນທີ່ຈຳກັດ. ມັນເກີດຈາກຄວາມຈຳເປັນທີ່ຕ້ອງຮັກສາຄວາມສົມດຸນເພື່ອໃຫ້ມີການລວມຕົວຂອງແຮງທີ່ພໍເທົ່າທີ່ຈະປອດໄພຕໍ່ການປະທົບ.

ການນຳໃຊ້ໃນທາງປະຕິບັດ ແລະ ການບັງຄັບໃຊ້ອັດຕາການຮັບນ້ຳໜັກ

ພວກເຮົາມີຂໍ້ບັງຄັບທີ່ກ່າວວ່າ: “ອຸປະກອນກັ້ນຕ້ອງເຮັດວຽກໄດ້ຈິງ ແລະ ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ເບິ່ງດີໃນເອກະສານເທົ່ານັ້ນ ໂດຍມີການຈັດອັນດັບຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ແຮງກົດ”. ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ຂໍ້ບັງຄັບກ່າວວ່າອຸປະກອນກັ້ນຕ້ອງຜ່ານການທົດສອບການເກີດອຸບັດຕິເຫດຈິງໃນຊີວິດຈິງ ແລະ MASH-2016 ແມ່ນໜຶ່ງໃນມາດຕະຖານທີ່ພວກເຂົາຈະຕ້ອງປະຕິບັດຕາມ. ໃນກໍລະນີຂອງບໍລິສັດທີ່ບໍ່ປະຕິບັດຕາມຂໍ້ບັງຄັບ ພວກເຂົາຈະຖືກສັ່ງຢຸດການເຮັດວຽກ ຖືກຟ້ອງຮ້ອງໃນທາງກົດໝາຍ ແລະ ອາດເກີດບາດເຈັບທີ່ສາມາດປ້ອງກັນໄດ້. ວິສະວະກອນຈະຕ້ອງຜ່ານຂະບວນການອອກແບບ ແລະ ຕ້ອງເຮັດການຄຳນວນ ESF ທີ່ພວກເຮົາສ່ວນຫຼາຍຄຸ້ນເຄີຍ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ ທີມງານກໍ່ສ້າງຈະຖືກກວດສອບຢ່າງເປັນລະບົບເພື່ອຮັບປະກັນວ່າການເຮັດວຽກທັງໝົດຖືກດຳເນີນໄປຢ່າງຖືກຕ້ອງ – ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ການຕິດຕັ້ງເຂົ້າເຖິງ (anchors), ຄວາມເລິກຂອງເຂົ້າເຖິງ, ການຈັດວາງເຂົ້າເຖິງ, ການເທີ້ງເບຕົງ (concrete pour), ແລະ ອື່ນໆ. ນີ້ແມ່ນໜຶ່ງໃນເຫດຜົນທີ່ການທົດສອບເບຕົງ ແລະ ການທົດສອບເຂົ້າເຖິງຈະຖືກດຳເນີນເປັນປະຈຳທຸກໆສີ່ເດືອນ ແລະ ຜູ້ກວດສອບຈະບັນທຶກ ແລະ ຈັດເກັບບັນທຶກເພື່ອຊ່ວຍກຳນົດເຫດຜົນທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວຫຼັງຈາກເກີດເຫດການ. ຂະບວນການທັງໝົດເຫຼົ່ານີ້ຮວມເຂົ້າດ້ວຍກັນຈະສ້າງເປັນເຄືອຂ່າຍຄວາມປອດໄພຫຼາຍຊັ້ນ ເຊິ່ງຫຼັງຈາກການທົດສອບແລ້ວ ອຸປະກອນກັ້ນທີ່ສອດຄ່ອງຕາມມາດຕະຖານ MASH-2016 ຈະຖືກຮັບປະກັນວ່າຈະເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິຜົນໃນສະພາບການຈິງໃນເວລາເກີດເຫດການ ແທນທີ່ຈະພຽງແຕ່ບັນລຸເງື່ອນໄຂທີ່ກຳນົດໃນເອກະສານເຊີນເຂົ້າຮ່ວມການປະມູນເທົ່ານັ້ນ

ຄຳຖາມທີ່ຖາມບໍ່ຍາກ

ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງອັດຕາການຮັບນ້ຳໜັກສະຖິຕິ ແລະ ການທົດສອບໃນໂລກຈິງແມ່ນຫຍັງ?

ອັດຕາການຮັບນ້ຳໜັກສະຖິຕິຖືກດຳເນີນໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຄວບຄຸມໄດ້. ການທົດສອບໃນໂລກຈິງຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບຢານພາຫະນະທີ່ເຄື່ອນທີ່ ແລະ ສະພາບການເຄື່ອນທີ່ຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ນ້ຳໜັກ, ຄວາມໄວ, ແລະ ມຸມທີ່ເກີດການປະທົບ ເຊິ່ງທັງໝົດນີ້ຈະຖືກພິຈາລະນາໃນເວລາເກີດອຸບັດຕິເຫດ.

ເປັນຫຍັງ ESF ຈຶ່ງສຳຄັນ?

ESF ແມ່ນ ກຳລັງສະຖິຕິທີ່ເທົ່າທຽນກັນ (Equivalent Static Force). ມັນປ່ຽນພະລັງງານທີ່ເກີດຈາກການປະທົບເປັນຮູບແບບຂອງກຳລັງສະຖິຕິ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນກຳນົດໄດ້ວ່າ ອຸປະກອນກັ້ນອຸບັດຕິເຫດຈະຕ້ອງແຂງແຮງປານໃດຈຶ່ງຈະສາມາດຕ້ານທານກຳລັງທີ່ເກີດຈາກອຸບັດຕິເຫດໄດ້.

ມາດຕະຖານ MASH-2016 TL-4 ທົດສອບຫຍັງ?

ມາດຕະຖານ MASH-2016 TL-4 ທົດສອບອຸປະກອນກັ້ນທີ່ອອກແບບມາເພື່ອດູດຊືມພະລັງງານຈາກຢານພາຫະນະຂະໜາດໃຫຍ່ທີ່ປະທົບເຂົ້າມາຈາກມຸມຕ່າງໆ ເພື່ອຈຳລອງສະຖານະການອຸບັດຕິເຫດໃນຊີວິດຈິງ. ມັນທົດສອບເພື່ອເບິ່ງວ່າອຸປະກອນກັ້ນນີ້ສາມາດເບິ່ງທິດທາງການເຄື່ອນທີ່ຂອງລົດບັນທຸກຂະໜາດໃຫຍ່ໄດ້ຫຼືບໍ່ ໂດຍບໍ່ເພີ່ມຄວາມສ່ຽງໃນສະຖານະການດັ່ງກ່າວ.

ອຸປະກອນກັ້ນທີ່ດູດຊືມພະລັງງານເຮັດວຽກແນວໃດ?

ສິ່ງກີດຂວາງທີ່ດູດຊຶມພະລັງງານເຮັດວຽກໂດຍການແຕກເປັນເສັ້ນເລັກໆ (micro-cracking) ແລະ ການເปล່ຽນຮູບແບບຢ່າງຖາວອນ (plastic deformation) ເພື່ອດູດຊຶມພະລັງງານ. ສິ່ງນີ້ຈະເປັນການຫັນທິດທາງຂອງການຕີກະທົບຈາກສິ່ງກີດຂວາງໄປຕາມເສັ້ນທາງທີ່ໄດ້ກຳນົດໄວ້ລ່ວງໆ ເພື່ອປ້ອງກັນສ່ວນປະກອບທີ່ສຳຄັນຂອງສະພານ.