Apoyos_elastomericos

8/13/2019 Apoyos_elastomericos

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FACULTAD DE INGENIERAU.B.A.

Departamento Construcciones yEstructuras

HORMIGN II 74.05Clase N: 18

Prepar:M.C.

Fecha:0 /05/08

Archivo: Apoyos Sintticos Ho a:1de 10

APOYOS ELASTOMRICOS

Se trata de apoyos flexibles construidos con materiales sintticos. Vulgarmente, se losdenomina Apoyos de Neopreno. El material base suele ser una combinacin dediversos elastmeros y otros aditivos qumicos. Presentan diversas ventajas respecto alos apoyos mecnicos.

A) Economa: Simplicidad de Diseo

Facilidad de fabricacin

Bajo costo del material

B) Efectividad:(como medio detransmisin decargas)

Cargas Compresin: Absorbe las irregularidades de las superficiesde contacto

Cargas Horizontales Se deforma rpidamente desde el comienzo

del movimiento de las vigas.C) Ausencia deMantenimiento:

No hay necesidad de limpieza ni de lubricacin. Todo el movimiento esabsorbido por deformaciones de la goma

Al mix de materiales lo podemos denominar como Caucho sinttico:

Tiene las cualidades elsticas del caucho natural pero posee mejor resistencia que elcaucho natural contra la corrosin y el envejecimiento, especialmente en los procesos deoxidacin acelerada ante la luz y la intemperie.

Apoyo sintticoArmado: es un bloque de caucho sinttico que contiene lminas de aceroen su interior, adheridas mediante un proceso de vulcanizacin.

Porqu armado?

Diferencias entre un bloque de goma plano y un apoyo elastomrico laminado (Apoyo armado)


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La capacidad del bloque de goma para soportar Cargas Verticales se incrementa tantocomo el nmero de laminas de acero que se colocan

Deformacin del apoyo bajo cargas verticales.

Fabricacin

Los apoyos elastomricos armados estn compuestos por mltiples laminas de materialelastomrico separadas por placas de acero como armaduras. Las dimensiones del apoyo, elnmero de capas de neopreno y su espesor e igualmente el de las placas de acero, serdimensionado en funcin de las cargas a ser transmitidas a la infraestructura. La inclusin

efectiva de las planchas de acero como armaduras implica un proceso de moldeo del apoyocon vulcanizacin, es decir bajo condiciones de presin y temperatura.


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Clculo del Neopreno

Predimensionamiento

Dimensiones: b mx= ancho Viga 2cm

15cm o 5 x t t< w< b

1cm < tt< w/ 5Carga Vertical:

Las acciones verticales a considerar en el apoyo son las reacciones de las vigas (V) debidoa las Cargas gravitatorias del Tablero (Q).

PqPgQ +=

2=

vn

QV

Donde: Pg = peso propio TableroVigas PrincipalesRiostras

Pq = Sobrecargas AplanadoraMuchedumbre.Sobrecarga en veredas

La tensin de compresin en el Neopreno es:

bw

V

=

Fijada la tensin admisible del Neopreno () (70 a 120 kg/cm2) y adoptada la dimensin b,se obtendrn las dimensiones en planta:

b

Vw

=

Viga Principal

Viga Principal

Apoyo N eopreno

Ver detalle

bw

Eje de apoyo de la vigatt


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l

w

t

Al apoyo de neopreno predimensionado de esta manera, se le deben realizar las siguientesverificaciones:

1. Mximo Corrimiento (l)2. Deformacin del espesor3. Deslizamiento

1) Mximo Corrimiento:

tl 5.0

5.0)(max =

=t

ltg

El corrimiento l es producido por la variacin de longitud de la viga debido a accionestrmicas, acciones estticas (Frenado) y/o reolgicas.

Variacin de Temperatura:

)()/(2

)(1 Ctmcm

mLl =

donde = coeficiente dilatacin del Hormign.

Fuerza de Frenado

La fuerza de frenado a considerar en la Superestructura es el mayor valor entre:

fajasndoraPesoAplanaFt 15.01 =

CalzadaSupreaMuchedumbCFt .arg25

12 =

La reaccin en el apoyo es:

2

max

=

vn

FtF

Siendo Go el mdulo de deformacin transversal del neopreno, el mismo depende delmaterial empleado.

El valor del mismo es:

Tipo Go(kg/cm2)

Shore 50 8Shore 60 11

Shore 70 15


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w

t

Por definicin el modulo de deformacin transversal es la relacin entre la tensin y ladistorsin. Es decir

22 l

t

wb

F

tl

wbF

Distorsin

TensinGo

=

==

Si despejamos:

wbG

tFl

o

= 2

Corrimiento Total es:

21 lll +=

Debemos Verificar

5.0)()( max =

= tgt

ltg

Fenmenos reolgicos

2) Deformacin del Espesor:

t%15

La deformacin del espesor del Neopreno depende de la dureza material, la carga unitariay del Factor de Forma.

Para verificar esta deformacin existen bacos para cada Dureza, a los cuales se entracon los valores de carga unitaria (k) y factor de forma (T) y se obtiene la deformacinporcentual del espesor.

Factor de forma:( ) tbw

bwT

+

=

2

Carga Unitaria ( )2cmkgbw

Vk

=

V


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b

wt1t2

t

Chapa metlicasoldada al neopreno

Se pueden presentar dos casos despus de entrar al baco:

1. Si las dimensiones adoptadas verifican (l < 15% t) para cualquier dureza, conviene

elegir la dureza ms baja para tener menor deformacin permanente en la Obra.

2. Si ninguna dureza cumple, debo modificar el apoyo. Para ello se puede modificar lasdimensiones en planta aumentando w o utilizar Neoprenos Armados.

El uso de neoprenos armados permite reducir las deformaciones de las placas de gomadebido al confinamiento otorgado por los flejes metlicos.

TTT >+ 21

Si bien el material sinttico tiene unMdulo de elasticidad bajo(E=6000 kg/cm), tiene un mdulode Poisson elevado (G=10 kg/cm),por eso se pueden controlar lasdeformaciones normales

controlando las transversales.


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3) Verificacin al Deslizamiento:

Debido a los esfuerzos horizontales el apoyo de Neopreno sufre una distorsin () en sualtura, la cual no debe superar el limite de tg()

En caso contrario se producir deslizamiento. Para evitar esta circunstancia, se puedeproceder de alguna de las formas que se indican a continuacin:

Disminuyendo el valor de G, utilizando un material de menor dureza.

Aumentando el espesor total de neopreno (ttaltura neta de goma), respetando las

proporciones geomtricas establecidas anteriormente.

Temp. Minima (C) X

-7 1.90

-10 1.88

-15 1.85

-20 1.75

-25 1.67

-30 1.50

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