계산기 08 / 차축 하중
차축 하중 배분 계산기
무게는 축마다 균등하게 나뉘지 않으며, 화물은 무게중심이 앞축에서 얼마나 떨어져 있는지에 비례해 각 축에 실립니다. 화물 중량과 위치를 기준으로 화물 트럭의 전(조향) 차축과 후(구동) 차축에 얼마나 많은 무게가 걸리는지 알아보세요.
이 계산기의 작동 방식
단위는 자동으로 설정됩니다 — 영어가 아닌 페이지에서는 미터법이, 기기 언어가 지원 언어 중 하나로 설정되어 있어도 미터법이 적용되며, 그 외에는 미국식 단위가 기본값입니다. 양식 위의 전환 버튼을 누르면 값이 자동으로 변환됩니다. 언어를 변경하면 다시 수동으로 전환하지 않는 한 해당 언어의 기본값으로 재설정됩니다.
이는 트럭을 두 지점(차축)에 지탱되는 단순 빔으로 취급합니다 — 표준 정역학, CDL 화물 고정 교육에서 가르치는 것과 같은 원리입니다. 화물을 후(後) 차축 쪽으로 이동하면 더 많은 무게가 그쪽으로 이동하고 전(前) 차축에는 더 적은 무게가 이동하며, 그 반대도 마찬가지입니다. 이 모델은 전(前) 차축 1개와 후(後) 차축 1개가 있는 단순 화물 트럭을 다룹니다. 여러 차축군이 있는 트랙터-트레일러는 더 자세한 다중 차축 분석이 필요합니다.
계산 예시: 축거 16피트에 8,000 lb
축거 16 ft, 공차 시 전륜 5,200 lb·후륜 4,800 lb인 일반 트럭에, 무게중심이 전륜에서 뒤로 10 ft 지점인 8,000 lb 화물을 실은 경우:
- 후륜이 받는 비율 = 10 ÷ 16 = 0.625
- 후륜에 실리는 화물 = 8,000 × 0.625 = 5,000 lb
- 전륜에 실리는 화물 = 8,000 − 5,000 = 3,000 lb
- 전륜 합계 = 5,200 + 3,000 = 8,200 lb
- 후륜 합계 = 4,800 + 5,000 = 9,800 lb
- 총중량 = 18,000 lb
화물은 두 축 사이의 단순한 지렛대입니다. 같은 8,000 lb를 전륜에서 뒤로 4 ft 지점으로 옮기면 배분이 전륜 6,000 lb, 후륜 2,000 lb로 뒤집힙니다. 총중량은 전혀 변하지 않는데 두 축중은 각각 3,000 lb씩 움직입니다.
화물을 옮기면 실제로 무슨 일이 일어나는가
같은 트럭, 같은 8,000 lb이고 무게중심만 이동합니다. 총중량은 문제없는데 한 축이 초과일 때 봐야 할 표이며, 해법은 거의 언제나 무게가 아니라 위치입니다.
| 전륜에서 무게중심까지 | 전륜 화물 | 후륜 화물 | 전륜 축중 | 후륜 축중 |
|---|---|---|---|---|
| 2 ft | 7,000 | 1,000 | 12,200 | 5,800 |
| 4 ft | 6,000 | 2,000 | 11,200 | 6,800 |
| 6 ft | 5,000 | 3,000 | 10,200 | 7,800 |
| 8 ft | 4,000 | 4,000 | 9,200 | 8,800 |
| 10 ft | 3,000 | 5,000 | 8,200 | 9,800 |
| 12 ft | 2,000 | 6,000 | 7,200 | 10,800 |
| 14 ft | 1,000 | 7,000 | 6,200 | 11,800 |
| 16 ft (후륜 바로 위) | 0 | 8,000 | 5,200 | 12,800 |
양 끝을 보십시오. 화물이 축 바로 위에 있으면 그 무게 전부가 해당 축에 실리고 반대쪽에는 전혀 실리지 않습니다. 화물이 후륜 뒤에 놓이면 — 축거보다 큰 거리를 입력하면 이 계산기도 그대로 계산하는 리어 오버행입니다 — 한 걸음 더 나아가 조향축의 하중을 들어올립니다. 이것은 오류가 아니라 실제 물리이며, 진짜로 위험한 상태입니다. 조향축 하중이 빠지면 조향이 가볍고 모호해지고, 가장 필요한 순간에 제동력이 줄어듭니다.
연방 중량 한도
미국 주간고속도로망에 적용됩니다. <strong>계산기는 이 한도를 확인하지 않습니다.</strong> 여러분이 입력한 정격하고만 축중을 비교할 뿐입니다. 주별 한도는 서로 다르고 대체로 더 낮으며, 주간고속도로가 아닌 구간에서는 주 규정이 우선하는 경우가 많습니다.
| 한도 | 최대 | 비고 |
|---|---|---|
| 단축 | 20,000 lb | 조향축 포함; 타이어 정격이 먼저 걸리는 경우가 많음 |
| 탠덤축 그룹 | 34,000 lb | 축간 거리가 40인치 초과 96인치 이하인 두 축 |
| 차량 총중량 | 80,000 lb | 조합 전체 |
| 브리지 공식 | 가변 | 축 그룹의 간격에 따라 상한을 정함 |
브리지 공식
W = 500 × ( LN ÷ (N − 1) + 12N + 36 )이며, L은 그룹의 바깥쪽 두 축 사이 거리(피트), N은 그 그룹의 축 수입니다. 집중 하중이 교량 경간을 손상시키지 않도록 만든 규정이며, 사람들이 잊는 한도입니다. 개별 축 한도를 전부 지키고도 축이 너무 가까이 모여 있어 위법이 될 수 있습니다.
| 축 수 (N) | 간격 (L) | 공식 허용치 | 의미 |
|---|---|---|---|
| 2 | 4 ft | 34,000 lb | 표준 탠덤 — 34,000 lb 한도의 출처 |
| 2 | 8 ft | 38,000 lb | 탠덤 규정으로 어차피 34,000 lb로 제한 |
| 3 | 10 ft | 43,500 lb | 간격이 좁은 3축 |
| 3 | 20 ft | 51,000 lb | 같은 3축을 벌리면 7,500 lb를 얻음 |
| 4 | 30 ft | 62,000 lb | 트랙터 구동 탠덤 + 트레일러 탠덤 |
| 5 | 51 ft | 79,875 lb | 전형적인 5축 트랙터-세미트레일러, 80,000 바로 아래 |
| 6 | 60 ft | 80,000 lb | 공식은 90,000을 주지만 총중량 한도가 자름 |
다섯 번째 행이 표준 트랙터-세미트레일러가 지금의 형태로 만들어진 이유를 설명합니다. 바깥쪽 축간 51 ft에서 공식은 79,875 lb를 허용하는데, 이는 5축이 80,000 lb 총중량 한도에 다가갈 수 있는 최대치입니다. 트레일러 탠덤을 앞으로 밀면 L이 짧아지고 공식이 허용하는 값도 낮아집니다. 탠덤을 옮기는 것이 승차감뿐 아니라 법적 조정이기도 한 이유입니다.
이럴 때 틀립니다
- 무게중심을 엉뚱한 기준점에서 재는 경우. 거리는 전륜 축에서부터입니다. 범퍼나 적재함 앞면이 아닙니다. 기준점을 잘못 잡으면 축 사이로 수천 파운드가 이동합니다.
- 혼재 화물을 하나의 점으로 다루는 경우. 단일 무게중심은 균일한 화물에나 타당한 모델입니다. 무거운 화물이 여러 개라면 각각의 위치를 계산해 더해야 하며, 그렇지 않으면 결과는 허구입니다.
- 총중량이 적법하면 축중도 적법하다고 여기는 경우. 80,000 lb 아래라는 사실은 탠덤이 34,000 lb를 넘는지에 대해 아무것도 말해주지 않습니다. 계량소가 단속하는 것은 축중입니다.
- 브리지 공식을 아예 잊는 경우. 축 하나하나는 통과해도 그룹 단위로 불합격할 수 있습니다.
- 이것을 트랙터-트레일러에 적용하는 경우. 일반 트럭용 2축 정적 모델입니다. 관절식 조합은 피프스 휠을 통해 하중을 전달하므로 다른 계산이 필요합니다.
- 연료·운전자·장비를 무시하는 경우. 이들은 입력하는 공차중량의 일부이며, 대형 트럭의 가득 찬 연료탱크는 수백 파운드로 소모에 따라 변합니다.
- 산술에서 멈추는 경우. 검정된 계량대만이 단속관이 인정하는 중량이며, 이 모델이 빠뜨린 것을 잡아내는 유일한 수단입니다.
이 수치의 출처
총중량이 합법이어도 계근대에서 걸리는 지점이 바로 축하중입니다. 아래 한도는 축별·축군별 기준이며, 계근소가 실제로 적용하는 값입니다.
- 23 CFR Part 658 — Truck Size and Weight — 단축·탠덤축 한도와 브리지 공식을 규정 원문에서 확인할 수 있습니다.
- FHWA Freight Size and Weight Program — 브리지 공식 해설과, 주별 한도가 연방 기준과 달라지는 지점.
왜 화물 위치가 그렇게 중요한가요?
무게는 각 차축에 대한 화물 무게 중심의 거리에 따라 차축 간에 분배됩니다 — 후(後) 차축 바로 위의 화물은 거의 모든 무게를 그곳에 놓고, 전(前) 차축 근처의 화물은 대부분의 무게를 앞쪽에 놓습니다.
전(前) 또는 후(後) 차축이 적재량을 초과하면 어떻게 되나요?
화물 무게 중심을 여유 용량이 있는 차축 쪽으로 이동하거나 총 하중을 줄이세요 — 차축 적재량을 초과하는 것은 안전 위반이자 법적 중량 위반입니다.
참고용 추정치일 뿐입니다. 이는 단순화된 2차축 모델입니다 — DOT 칭량소 방문 전에 인증된 저울에서 항상 실제 차축 하중을 확인하세요, 특히 적재량 한계 근처의 화물의 경우.