Os apoios de borracha PTFE são componentes críticos na construção de pontes, concebidos para suportar cargas verticais, acomodar movimentos e reduzir a fricção. O seu cálculo envolve parâmetros técnicos fundamentais como a capacidade de carga vertical, factores de forma e rotação, que garantem a integridade e o desempenho estrutural. Estas almofadas são particularmente adequadas para pontes de grande vão devido ao seu baixo coeficiente de atrito, elevada capacidade de corte e resistência à degradação ambiental. As variações de instalação (deslizamento guiado vs. deslizamento livre) influenciam ainda mais a sua conceção e aplicação.
Explicação dos pontos principais:
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Capacidade de carga vertical
- Define a carga máxima que a placa de apoio pode suportar sem deformação ou falha.
- É fundamental para garantir que a almofada consegue suportar o peso da ponte e as cargas dinâmicas (por exemplo, tráfego).
- O cálculo envolve as propriedades do material (PTFE e borracha) e as dimensões da almofada.
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Factores de forma
- Determinam a capacidade da almofada para distribuir cargas e resistir à compressão.
- Para almofadas rectangulares, o fator de forma é calculado como a área carregada dividida pela área do perímetro.
- Factores de forma mais elevados melhoram a distribuição da carga, mas podem exigir almofadas mais espessas.
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Capacidade de rotação
- As almofadas de PTFE têm de acomodar rotações angulares causadas pela deflexão da ponte ou pela expansão térmica.
- O projeto tem em conta a espessura e a elasticidade da almofada para evitar concentrações de tensão.
- Uma rotação excessiva pode levar a um desgaste irregular ou a uma falha.
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Coeficiente de fricção
- O atrito ultra-baixo do PTFE (entre os mais baixos dos materiais sólidos) garante um deslizamento suave sob cargas elevadas.
- Reduz as forças laterais nos pilares das pontes, minimizando o stress estrutural.
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Essencial para instalações de deslizamento guiado vs. livre:
- Deslizamento guiado: Restringe o movimento lateral, exigindo um controlo preciso da fricção.
- Deslizamento livre: Permite movimentos sem restrições, baseando-se no deslizamento inerente do PTFE.
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Capacidade de cisalhamento
- As almofadas de PTFE têm de suportar as forças horizontais do vento, da atividade sísmica ou do tráfego.
- As camadas de borracha proporcionam flexibilidade, enquanto o PTFE oferece resistência ao cisalhamento.
- Uma maior capacidade de cisalhamento é vital para pontes de grande vão com movimentos significativos.
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Resistência ambiental e química
- A natureza inerte do PTFE torna-o resistente aos raios UV, à humidade e aos produtos químicos corrosivos.
- Aumenta a durabilidade, reduzindo as necessidades de manutenção ao longo de décadas de serviço.
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Tipos de instalação
- Sapatas de rolamentos deslizantes guiadas: Utilizados onde o movimento lateral tem de ser controlado (por exemplo, pontos de ponte fixos).
- Chumaceiras de deslizamento livre: Permitem movimentos sem restrições, ideais para juntas de dilatação.
Estes parâmetros asseguram coletivamente que as chumaceiras de borracha PTFE satisfazem as exigências da engenharia moderna de pontes, combinando eficiência de suporte de carga com longevidade. Já considerou a forma como estes factores interagem nas condições específicas do seu projeto?
Tabela de resumo:
| Parâmetro | Papel no projeto | Considerações chave |
|---|---|---|
| Capacidade de carga vertical | Suporta o peso da ponte e cargas dinâmicas (por exemplo, tráfego). | Propriedades do material (PTFE/borracha) e dimensões da almofada. |
| Factores de forma | Melhora a distribuição da carga e a resistência à compressão. | Factores mais elevados podem exigir almofadas mais espessas. |
| Capacidade de rotação | Acomoda a deflexão/expansão térmica da ponte. | A espessura e a elasticidade das almofadas evitam concentrações de tensão. |
| Coeficiente de fricção | Assegura um deslizamento suave; crítico para instalações de deslizamento guiado/livre. | O atrito ultra-baixo do PTFE minimiza as forças laterais nos pilares. |
| Capacidade de cisalhamento | Resiste a forças horizontais (vento, atividade sísmica). | Flexibilidade da borracha + resistência ao cisalhamento do PTFE. |
| Resistência ambiental | Resiste aos raios UV, à humidade e aos produtos químicos durante décadas. | Reduz a necessidade de manutenção. |
| Tipo de instalação | Guiado (movimento controlado) vs. deslizamento livre (movimento sem restrições). | A escolha depende dos requisitos do projeto da ponte. |
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