Rolamentos elastoméricos laminados
Os primeiros dispositivos
No início da década de 1950, telas trefiladas e estanhadas de 4 mm de diâmetro começaram a ser colocadas entre placas de borracha com 5 mm de espessura. Sob o efeito da pressão, os fios da malha foram impressos na borracha. Os conjuntos de elementos empilhados eram mantidos juntos por tiras de metal que circundavam as bordas.[23].
Com os dispositivos LARGO-PILE, a malha foi substituída por folhas após ter sido submetida a um primeiro tratamento, mas os primeiros suportes reais em forma de círculos de borracha unidos por vulcanização surgiram em França em 1956[24] e nos Estados Unidos em 1957.[25].
Inicialmente eram placas constituídas por grupos de folhas individuais de borracha coladas a duas finas folhas de aço. Para formar um dispositivo de suporte que permitisse maior deformação por cisalhamento e rotação, as chapas individuais (aço-borracha-aço) foram empilhadas e coladas alternando com outras chapas de aço.[9].
Havia três tipos de dispositivos: não revestidos, semi-revestidos e revestidos.[9] As placas intermediárias eram feitas de aço liso ou aço inoxidável. Os suportes individuais foram cortados de uma placa-mãe de aproximadamente 1 m², e são reconhecíveis na França pela cor da tinta protetora "Pintura (material)"):[26].
Tipologia de dispositivos atuais
A norma francesa NF EN 1337-3 define seis tipos de suportes de borracha laminada:[27].
Partes constituintes
Um rolamento elastomérico laminado é a.
O material elástico utilizado na composição dos suportes pode ser borracha natural de origem vegetal, látex, um polímero de isopreno, ou sintético, sendo o composto mais utilizado um polímero de cloropreno (policloropreno ou CR para “Borracha de Cloropreno” na norma). Existem várias fórmulas que, no mercado, levam marcas: Neoprene (Du Pont de Nemours), Butaclor (Ugine)[29]… Com o tempo, a marca neoprene tornou-se o seu nome habitual.
São chapas de aço S 235 ou aço com alongamento mínimo equivalente à ruptura. A sua espessura não pode ser, em caso algum, inferior a 2 mm.[30].
Existem várias disposições. Em França, consistem numa placa celular de PTFE colada à parte superior do elastómero do suporte, quer no revestimento externo de elastómero (dispositivo tipo D de acordo com a NF EN 1337-3), quer numa placa externa de aço (dispositivo tipo E de acordo com a NF EN 1337-3). Uma chapa de aço inoxidável polido fixada a uma placa superior de aço S235 desliza sobre a placa de PTFE.[30].
Quando se deseja evitar deslocamentos, são colocados dispositivos antiderrapantes compostos por batentes ou blocos de batente, que não devem interferir nas deformações: compressão, cisalhamento e rotação. Em particular, os batentes devem entrar em contacto com uma placa (ou anel externo) cuja espessura será pelo menos igual à altura do batente (suportes tipo C da norma NF EN 1337-3). Em nenhum caso o batente deve ser colocado na folha de elastômero.[31].
Caracterização do dispositivo
Os rolamentos elastoméricos retráteis são caracterizados por suas dimensões (largura, comprimento, espessura), número de camadas (encolhíveis) e carga permitida. Os suportes de elastómero laminado que suportam reações de apoio inferiores a 12 MN, calculadas no estado limite último (ELU), têm dimensões planas da ordem de 700 x 700 mm ou menos.
Os indicadores de trabalho são os seguintes:
Tendo como referência a norma NF EN 1337-3, devem ser realizados quatro tipos de verificação nos Estados Limites Últimos para suportes laminados de elastómero, qualquer que seja o seu tipo:
O cisalhamento de um rolamento elastomérico laminado é a deformação de todo o dispositivo devido à tensão de cisalhamento. É medido pelo valor da tangente, sendo o ângulo de deformação.
Se fornecido como variáveis:.
você tem que:
Um suporte de borracha é dimensionado para um valor máximo de = 0,7 denominado capacidade de deformação e este valor máximo corresponde aos deslocamentos relativos extremos entre o suporte e a estrutura. Na maioria dos casos, a relação u/T é uma boa aproximação.
As medições de deformação in situ devem levar em consideração a temperatura da ponte, pois o comprimento do tabuleiro varia com a temperatura e, de fato, o dispositivo deforma-se em função deste parâmetro.
Problemático
Seu principal problema é o aparecimento de rachaduras ou “rachaduras” se as telhas ficarem salientes. A possível origem dessas fissuras é:[32].
Os suportes antigos cortados de uma placa-mãe ou que possuem anel externo possuem partes metálicas que ficam em contato com o ar. A corrosão das bordas das placas onduladas ou das cintas externas pode, portanto, ocorrer a longo prazo. A partir de um certo grau de corrosão, estes dispositivos devem ser trocados. Para evitar a corrosão das bordas das placas, foi utilizada uma tinta protetora cujo comportamento contra perolização e deformação foi particularmente fraco. No entanto, lascas ou rachaduras não são graves.[33].
Este problema não deverá mais ocorrer com os atuais suportes totalmente revestidos. Porém, existem anéis externos que possuem alças (dispositivos antiderrapantes) que não são revestidos e, portanto, estão sujeitos à deterioração devido à corrosão.
O deslizamento de estacas de placas de cintagem ocorre principalmente em suportes antigos não aderidos por vulcanização. Tal distúrbio requer intervenção rápida para evitar uma queda repentina no nivelamento da estrutura.[34].
Acima de um valor de distorção de 0,7, o desempenho do suporte é considerado anormal. Assim, deve-se considerar que estes dispositivos podem aceitar distorções de até 1,5 e é somente neste nível que sua substituição a curto prazo deve ser considerada.[35].
Contudo, deve-se verificar se a força tangencial gerada por esta deformação é compatível com o funcionamento do apoio (no caso de pilares finos, por exemplo).
Acima de 1,5, existe o risco da chamada deformação em forma de S, seguindo ou vazando dos suportes.[35].
As causas da distorção anormal podem ser: