A PARELHOS DE APOIO DE APARELHOS DE ELASTÓMERO

Estes aparelhos de apoio, consistem em blocos de um conjunto de materiais polímeros relativamente recentes, designados por elastómeros (ver figura 2.11). O elastómero é um material à base de borracha, como a borracha sintética, comercialmente conhecida por neoprene, ou como a borracha natural. A grande vantagem deste material é o seu módulo de elasticidade transversal, designada por G, ser pequeno desde o início da deformação por tensão tangencial, admitindo assim grandes deformações.

A deformabilidade por tensão tangencial permite deslocamentos horizontais que dependem da altura do aparelho de apoio; quanto maior a altura do aparelho, maior será o deslocamento admissível. Também são permitidos movimentos de rotação, se bem que este tipo de movimentos gera alguma resistência à compressão normal na direção vertical por via da resistência do neoprene. O angulo de rotação de um aparelho de apoio é função da largura e da altura do aparelho, mas são sempre ângulos de pequena amplitude (Freire, L.M.R., 2008).

A figura 2.12 evidencia esquematicamente os três tipos de deslocamentos e consequente deformação dos aparelhos de apoio elastoméricos.

Figura 2.11: Aparelho de apoio de elastómero

2.4.2APARELHOS DE APOIO DE ELASTÓMERO OU NEOPRENE CINTADO

Devido à deformação por cisalhamento ou por deformação transversal, o bloco de neoprene simples comprime-se consideravelmente, o que não é admissível na maior parte das pontes. Para evitar este fenómeno são vulcanizadas placas de aço ao bloco de neoprene, ficando este com espessura entre os 5 e os 8 mm e as placas de aço entre os 2 e os 4 mm, conforme a resistência do aço utilizado pelo fabricante. As chapas de aço praticamente não alteram as propriedades de mobilidade horizontal e de capacidade de rotação, rigidificando o aparelho de apoio na direção vertical, tornando-o quase incompressível. Os aparelhos de apoio de neoprene cintado podem ser de três tipos: simples, fixos ou bloqueados e com superfícies de guiamento.

O primeiro tipo, consiste num bloco de neoprene cintado que poderá estar vulcanizado a pratos de aço que garantem a ligação aos plintos, como ilustra a figura 2.13.

Figura 2.13: Aparelhos de apoio de neoprene cintado com prato de aço vulcanizado (fonte:(VSL))

Os aparelhos de apoio de neoprene cintado simples poderão sofrer deslocamentos consideráveis segundo os eixos longitudinal e transversal, rotações ou deformações em torno dos três eixos, forças horizontais segundo as direções longitudinal e transversal e esforço normal.

O segundo tipo, consiste em aparelhos de neoprene cintado fixos através de chapas de ancoragem, superiores e inferiores, com sobrelargura transversal e um batente que, ao engrenar na chapa superior, impede os movimentos de translação. Estes aparelhos não permitem deslocamentos transversais ou longitudinais, pelo que permitem rotação nos três eixos e transmitem o esforço normal.

O terceiro caso dá-se quando há necessidade de mobilidade na direção longitudinal, sendo bloqueados os movimentos na direção transversal mas com capacidade de rotação. Para tal, utiliza-se uma abertura alongada na chapa superior, que permite deslocamento guiado (ver figura 2.15). Para facilitar este

deslocamento é aplicado PTFE em contacto com uma chapa de aço inoxidável soldada ao prato superior do aparelho (Oladimeji, F.A., 2012).

A montagem dos aparelhos de apoio de neoprene deve ser sempre efetuada com os plintos na posição horizontal, tal como indica a figura 2.16.

Figura 2.16: Plinto superior e inferior de um aparelho de apoio de elastómero cintado (fonte: (VSL))

2.4.3CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO A EN1337

Abaixo, na figura 2.17, apresentam-se os diversos tipos de aparelhos de apoio de elastómero presentes na EN1337.

Tipo A: Aparelhos de apoio cintados totalmente cobertos de elastómero com apenas uma lâmina de aço;

Tipo B: Aparelhos de apoio cintados totalmente cobertos de elastómero, com pelo menos duas lâminas de aço;

Tipo C: Aparelhos de apoio cintados com pratos de aço exteriores, embebidos ou permitindo a fixação;

Tipo D: Aparelhos de apoio tipo B com uma folha de PTFE (Teflon) colada ao elastómero;

Tipo E: Aparelhos de apoio tipo C com um prato de aço exterior colado ao elastómero e uma folha de PTFE (teflon) incorporada no aço;

Tipo F: Aparelhos de apoio não cintados (European Commitee for Standardization, 2005).

Figura 2.17: Tipos de aparelhos de elastómero segundo a EN 1337 (fonte:(European Commitee for Standardization, 2005))

2.4.4VANTAGENS E DESVANTAGENS DOS APARELHOS DE APOIO DE ELASTÓMERO

Os aparelhos de apoio de elastómero têm como vantagens:

 A proteção contra a corrosão das chapas de aço de reforço que se encontram envolvidas por elastómero;

 Grande durabilidade sem grandes necessidades de manutenção;  Adequados para pequenas rotações;

 Boa performance quando submetidos a atividade sísmica;  Baixo custo.

Os aparelhos de apoio de elastómero têm como desvantagens:

 Suscetíveis de erros no dimensionamento que conduzem a área de elastómero laminado insuficiente, ou a número de placas de aço insuficientes;

 Problemas devido a erros na instalação como ancoragem insuficiente, ligação entre o aparelho de apoio e a estrutura;

 Deficiências na vulcanização, falta de qualidade dos materiais metálicos ou do elastómero, levando a deslizamento, fissuração ou segregação do elastómero;

 Saliências do elastómero devidos a compressão e rotação;

 Entram em rotura durante atividade sísmica, mas é fácil de substituir;  Congelação do elastómero quando submetido a baixas temperaturas;

 Problemas de fadiga dos materiais por constante exposição às mudanças de temperatura (Oladimeji, F.A., 2012).

2.5 APARELHOS DE APOIO DE PANELA