Apoyos Elastoméricos

INTRODUCCIÓN

Introducido hace casi 60 años, laminados de acero / Elastómero Pads rodamientos se encuentran en servicio en decenas de miles de puentes y estructuras similares en todo el mundo.

Hay una buena razón para ello. Ellos soportar cargas verticales con una compresión mínima, permitir la expansión y contracción de la estructura con mínima resistencia y para proporcionar la rotación final normal de vigas de puente. Además, son fáciles de instalar y no requiere mantenimiento. Todo esto se enmarca en una unidad que tiene el costo más bajo por unidad de carga soportada hasta aprox. 350 kips (1500 kN).

Diseños más sofisticados se pueden incorporar en un sistema estructural integrado que los canales de cargas horizontales a puntos fuertes y lejos de los más débiles. En última instancia estos sistemas se utilizan para mitigar las condiciones de carga severas causadas por los terremotos. El Equipo de goma Cosmec / dinámico se complace en ofrecer laminados de acero / Cojinetes de elastómero para adaptarse a cualquier propietario o especificaciones estatales. Con nuestra experiencia en el diseño extensa que fácilmente puede proporcionar diseños para aplicaciones especializadas para satisfacer los criterios de diseño exclusivo o requisitos específicos de diseño.

Rodamientos estándar

Una amplia gama de cargas se puede acomodar mediante la variación de la zona del programa, el espesor de capas de elastómero internos y la dureza de elastómero. Áreas del plan debe ser elegido sobre la base de asiento del rodamiento limitaciones dimensionales, así como las cargas.

Cambio de la dureza del elastómero y aumentando el espesor eficaz mediante la adición de capas son métodos de la variación de la resistencia al movimiento horizontal y la cantidad de tal movimiento. 

Manga rotaciones finales de hasta aproximadamente 0,02 radianes puede ser fácilmente aceptado por la adición al espesor de elastómero eficaz. 

Los rodamientos pueden ser moldeado en formas rectangulares, cuadradas, circulares o de otro tipo. Tenga en cuenta que las formas personalizadas, esquinas recortadas, con corte, rodamientos cónicos sesgadas y puede llevar a las primas de costes debido a las modificaciones del molde.

Almohadillas de fricción elastomérico, sin placas de ajuste internos, también se pueden suministrar por Cosmec. Estas almohadillas elastoméricas simples se pueden moldear el mismo que Pads cojinetes laminados.

ALTERNATIVAS DE DISEÑO

Rodamientos cónicos pueden ser proporcionados. La conicidad se puede lograr mediante el uso de una placa de acero cónica (Fig. 1), o para velas ligeras, por estrechándose las capas de elastómero. Cargas especiales algunas veces pueden ser satisfechas por el montaje de los rodamientos inclinados. 

Una variación particularmente común se muestra en la figura. 2. Este elastómero híbrido / cojinete de deslizamiento proporciona un plano de deslizamiento de acero inoxidable-on-PTFE en la parte superior de un taco elastomérico convencional. Movimientos diarios se toman dentro del elastómero; mayores movimientos causan una mayor fuerza de corte en el elastómero, que supera la fricción en la interfase acero PTFE / acero acomodando estos movimientos mayores, menos frecuentes, a través de deslizamiento.

Personalizadas placas auxiliares (o "carga" placas) puede ser vulcanizar-unido a los cojinetes para proporcionar sistemas especializados de montaje y anclaje (Ver Figs. A través de C). Pueden ser en forma y / o perforado para la mayoría de los requisitos. Si han de ser soldadas en su sitio, deben ser detallados para mitigar la transferencia de calor excesiva al elastómero. Nuestro equipo de ingenieros estará encantado de aconsejarle sobre cualquier solicitud de proyecto o requisitos especiales.

DISEÑO

Si bien las especificaciones AASHTO permiten dos enfoques de diseño (Métodos A y B, Sección 14), muchos Estados han superpuesto sus propias limitaciones en el proceso de diseño. Los requisitos locales deben revisar antes de comenzar el diseño.

Sin embargo las fórmulas siguientes ofrecen predicciones simples de la realización de rodamientos con capas totalmente unido *: 

Donde: L     está dando longitud B está dando anchura D es el diámetro de un cojinete circular K1 es la constante de muelle en compresión K2 es el índice de rigidez a cortante A es el área en planta del cojinete t es el espesor de las capas de elastómero individuales n es el número de capas de elastómero individuales G es el módulo de cizallamiento del elastómero (véase la Tabla 1) EC es el módulo de compresión del elastómero También tenga en cuentaque: Donde: Eo    el módulo de Young para el elastómero (ver Tabla 1) K es un factor numérico (ver Tabla 1) S es el factor de forma, definido como la zona de carga dividido por el área de fuerza.

En el interés de la longevidad, la deformación por compresión se debe limitar a 15% y la tensión de cizallamiento a 50%. 

Para asegurar la estabilidad, el grosor total del rodamiento no debe ser superior al menor de L / 3, B / 3 o D / 4 para cojinetes laminados. 

* Si cualquiera de los dos, o ambas caras de una capa de elastómero individuales no están unidos a una placa de acero, a continuación, la compresión será modificada por el factor b. El factor b es 1 para una capa totalmente unido, 1,4 para una capa adherida sobre una cara, y 1,8 para una capa no adherente. (Tenga en cuenta que el factor B no se aplica a los cálculos de cizallamiento). 

TABLA 1

MATERIALES

Los elastómeros utilizados en nuestros cojinetes se ajustan a Estado y / o las especificaciones AASHTO para rodamientos. Sus características físicas mínimas son como se muestran en la Tabla 2. Adicionales características físicas pueden ser requeridos. El uso de policloropreno (neopreno) o poliisopreno (caucho natural) está influenciada por factores tales como la temperatura, el coste y el deslizamiento. Otros elastómeros puede ser recomendado para aplicaciones especiales.

TABLA 2

Placas de refuerzo (o cuñas), típicamente están hechas de acero laminado suave tal como ASTM A570 o A1011 (o equivalente). Otros metales se pueden suministrar bajo pedido especial.

DISEÑO ESTRUCTURAL 

Los rodamientos se montan normalmente con su lado corto paralelo al eje de la viga para la capacidad máxima de rotación. Sin embargo orientación en cualquier ángulo en el plano horizontal no afectará a la resistencia al cizallamiento. 

La fricción es normalmente suficiente para mantener los rodamientos en su lugar, pero si las cargas mínimas son la luz, entonces el deslizamiento de un cheque debe ser hecho, el uso de un coeficiente de fricción de 0,2 entre el elastómero y acero o de concreto prefabricado. Un coeficiente de 0,3 se puede utilizar para el elastómero contra escoba-terminado de superficie rugosa de hormigón o similar. 

Si la ubicación positiva es necesaria, unión vulcanizada para las placas de acero se ha sugerido (véase la Figura C). Diversas disposiciones de instalación se muestran en las figuras A a la C.

INSTALACIÓN

Asientos en el piso, escoba con acabado de hormigón, libre de huecos, o en molino con acabado chapa de acero es satisfactoria. Si una pastilla de lechada se especifica que debe ser una alta resistencia sin retracción material. Lechadas epóxicas pueden servir para corregir errores de asientos. Al colocar el cojinete y el haz antes de que el epoxi se ha puesto, exceso de epoxi se extruye a partir de los puntos altos y permanecer en los espacios vacíos. Carga posterior a la configuración de epoxi, a continuación, se distribuye uniformemente.

Si encofrado se levanta alrededor de un cojinete para la construcción de vertido en el lugar, deberá tenerse en cuenta para soportar la compresión para evitar el agarrotamiento del encofrado. 

Tenga en cuenta que si la soldadura de placas de fijación se contempla, se debe tener cuidado para evitar temperaturas superiores a 250 ° F/130 ° C en la superficie de goma / acero. Las temperaturas superiores a que esto puede dañar el elastómero.