Aparate reazem neopren ale podurilor

Stabilirea dimensiunilor se face luandu-se in considerare incarcarile verticale si orizontale, deformatiile liniare, rotirile, astfel incat aparatele reazem din neopren sa indeplineasca conditiile de rezistenta si stabilitate.
Grosimea straturilor intermediare de neopren va fi de 8.12 mm recomandandu-se grosimea minima. Armaturile acestor aparate reazem din neopren se executa din table de OL37 cu grosimi cuprinse intre 2 mm si 4 mm in functie de marimea acestor aparate reazem.

Caracteristicile fizice si mecanice ale amestecului din neopren trebuie sa corespunda conditiilor prevazute in tabelul de mai jos:

Caracteristici aparate reazem din neopren	Conditii de admisibilitate
Duritate (grade Shore A)	60 ± 5
Rezistenta minima la rupere prin întindere (N/mm2)	12
Alungire minima relativa la rupere (%)	400
Deformatie maxima remanenta la compresiune (%)	10
Rezistenta la îmbatrânire accelerata :-          pierderea maxima din rezistenta de rupere (%)-          scaderea maxima a alungirii la rupere (%)-          cresterea maxima a duritatii(grade Shore A)	153010
Variatia caracteristicilor fizice si mecanice dupa imersiune în ulei nr.1:-          duritate (grade Shore A)-          rezistenta maxima la rupere (%)-          alungire maxima  la rupere (%)	±5-15-15
Temperatura limita de nefragilitate	-35
Rezistenta la ozon	Dupa 100 ore sa nu prezinte fisuri
Aderenta minima a cauciucului la metal când este asamblat între doua placi metalice paralele (N/mm2)	1.7

Aparate reazem din neopren sau lagarul cu recipient este un tip verificat de lagar pentru poduri, folosit de o perioada lunga de timp in constructia podurilor din intreaga lume. Datorita combinatiei de suport / atenuator de cauciuc neconsolidat (cauciuc natural), capsulat in corp de otel (recipient) este posibil transferul greutatilor verticale avansate spre o zona mica. Marimea constructiei acestor aparate reazem/ lagar cu recipient depinde de presiunea permisa in cauciuc si in primul rând, de presiunea permisa in beton.

Lagarele cu recipient Gumba au diferite marimi si sunt fabricate conform cererilor EN 1337-5 si EN 1337-2. Toate lagarele cu recipient Gumba sunt certificat CE.

Cum functioneaza lagarele cu recipient (aparate reazem) Gumba
Suportul de cauciuc din recipientul de otel al lagarului este incompresibil si la presiuni ridicate suportul se comporta ca un lichid. Capacitatea sa de deformare permite înclinarea/ rabatarea in jurul axelor sale.

Sistemul nostru de etansare de 3 tipuri previne intrarea prafului si a umiditatii si, de asemenea scurgerea cauciucului aflat sub presiune.

Acest sistem consta in:
– garnitura din alama – ea este localizata intre recipient si învelisul recipientului si retine cauciucul înauntrul recipientului când este sub presiune.
– garnitura sintetica speciala – ea este plasata deasupra garniturii de alama si ofera o protectie in plus împotriva umiditatii. Este o îmbunatatire semnificativa in comparatie cu alte lagare cu recipient, având in vedere faptul ca suprafetele interne ale lagarelor cu recipient nu au nici o protectie împotriva coroziunii.
– garnitura cutata externa – ea previne intrarea prafului si a apei pulverizate.

Tipurile diferite de lagare cu recipient (miscare multi-directionala, uni-directionala si fixa) sunt determinate de constructia învelisului rezervorului.

Duplicatul mobil este fabricat din disc PTFE cu rezervoare de lubrifiere si o suprafata de alunecare din otel inoxidabil lepuit 1.4404 (otel inoxidabil austenitic C?0,03%, Cr=16,5÷18,5%, Ni=11÷14%, Mo=2÷2,5%). Dimensiunile si amplasarea perechilor mobile sunt conform cerintelor EN 1337-2.

Lagarele cu recipient nu sunt de obicei fixate cu partile de constructie din preajma intrucat greutatea minima este in majoritatea cazurilor suficient de inalta pentru a le mentine in pozitie. Fixarea se poate realiza prin adaugarea asaziselor placi de ancorare, daca actuala greutate necesita fixare.

Dimensiunile rulmentilor standard permit placilor de ancorare sa nu necesite efecte simultane ale fortelor vericale si orizontale.

Tipuri standard de lagare cu recipient de alunecare:

Aparate reazem din neopren	TGa – lagare de alunecare multidirectionala	TGe – lagare de alunecare unidirectionala	TF – lagare  fixe
Greutate maxima	max.Nz,d =1000-12000 kN	max.Nz,d =1000-12000 kN	max.Nz,d =1000-12000 kN
Greutate minima	min.Nz,d =0,4 x max. Nz,d	min.Nz,d =0,4 x max. Nz,d	min.Nz,d =0,4 x max. Nz,d
Forta orizontala	–	Vy,d= 0,1 x Nz,d	Vy,d= 0,1 x Nz,d
Deplasare	longitudinal : ± 50 mmpana la ± 100 mmtransversal : ± 20 mm	longitudinal = ±50 mmsi: ± 100 mm
Unghi de rotatie	0,01 rad	0,01 rad	0,01 rad
Presiune asupra betonului	min. calitate betonC30/37	min. calitate betonC30/37	min. calitate betonC30/37

Aparate reazem din neopren sau lagarele sferice sunt rulmenti cu punct de inclinare fabricati din otel. Conceptul lor unic permite transferul fortelor verticale, deplasarea / impingerea miscarii si rotatiei longitudinale si transversale. Adaugand rigle conductoare de reglaj este posibila de asemenea si sustinerea fortelor orizontale.
Lagarele sferice (rulmentii sferici) ELA- Bruckenlager sunt fabricati si au dimensiuni conform standardelor EN 1337-7 si EN 1337-2. Toti rulmentii ELA- Bruckenlager poarta marca CE.

Cum functioneaza aceste aparate reazem din neopren sau lagarele sferice
Aparate reazem din neopren sau lagarul sferic (rulmentul sferic) consta intr-o calota plata, dura, convexa, cromata dur, amplasata intr-o calota suport concava fabricata din otel ce contine un disc PTFE cu rezervoare de lubrifiere. Aceasta permite rabatarea/ inclinarea in toate directiile. Alt disc PTFE cu rezervoare de lubrifiere este amplasat in partea de sus a calotei. Duplicatul este o placuta de alunecare fabricata din otel inoxidabil lepuit 1.4404 (otel inoxidabil austenitic C?0,03%, Cr=16,5÷18,5%, Ni=11÷14%, Mo=2÷2,5%) si rezistent la efortul de forfecare al altei placute de otel din partea de sus a calotei. Dimensiunile si amplasarea perechilor mobile sunt conform cerintelor EN 1337-2.
Pentru a preveni intrarea prafului si a umiditatii se foloseste o aparatoare, in locul aplicarii.Aparate reazem sau  lagarele sferice cu miscari multi-directionale si uni-directionale sunt prevazute cu o scara de vizualizare a miscarii. Aparate reazem (Lagarele sferice) nu sunt de obicei fixati cu partile de constructie din preajma intrucat greutatea minima este in majoritatea cazurilor suficient de inalta pentru a le mentine in pozitie. Fixarea se poate realiza prin adaugarea asa ziselor placi de ancorare, daca actuala greutate necesita fixare. Dimensiunile lagarelor sferice standard permit placilor de ancorare sa nu necesite efecte simultane ale fortelor vericale si orizontale.

Tipuri standard de lagare sferice de alunecare:

Aparate reazem	KGa – lagare sferice de alunecare multidirectionala	KGI/KGq – lagare sferice de alunecare uni-directionala	Kf – lagare sferice fixe
Greutate maxima	max.Nz,d =1000-20000 kN	max.Nz,d =1000-20000 kN	max.Nz,d =1000-20000 kN
Greutate minima	min.Nz,d =0,4 x max. Nz,d	min.Nz,d =0,4 x max. Nz,d	min.Nz,d =0,4 x max. Nz,d
Forta orizontala	–	KGI: Hx,d= 0,1 x Nz,dKGq : Hy,d= 0,1 x Nz,d	Hxy,d= 0,1 x Nz,d
Deplasare	longitudinal : ± 50 mmpana la ± 150 mmtransversal : ± 20 mm	KGI: Vy,d= ±20 mmKGq: Vx,d= ±50 mmpana la: ± 150 mm
Unghi de rotatie	0,01 rad	0,01 rad	0,01 rad
Presiune asupra betonului	min. calitate betonC30/37	min. calitate betonC30/37	min. calitate betonC30/37

Suportii elastomerici intariti sunt fabricati dintr-un amestec special de cauciuc si sunt echipati cu foaie de otel armata  în timpul procesului de fabricatie, asa numita vulcanizare. Foitele de otel asigura rigiditatea necesara. Suportii elastomerici intariti se remarca prin mentenanta scazuta si durabilitate. Pe lânga asta, unele tipuri de suporti elastomerici pot fi folosite în anumite conditii fara structura suplimentara de otel (de limitare).

Partea elastomerica a suportului este elastic deformabila. Gradul de deformare în directie verticala (deflectie) sub sarcina permanenta este calculabila si ramâne constanta. Influentele sarcinilor dinamice sunt în general mici si deflectiile temporare suplimentare cauzate de sarcinile dinamice sunt mici si nu vor cauza probleme pentru majoritatea structurilor.

Exista tipuri diferite de suporti elastomerici intariti. Diversele tipuri sunt definite în EN 1337-3. Tipurile cele mai uzuale sunt:

Suportul elastomeric de tip B (1) – suport elastomeric intarit, acoperit complet cu elastomer si care contine cel putin doua placi armate de otel. Sarcina permanenta trebuie sa fie suficienta pentru prevenirea alunecarii.

Suportul elastomeric de tip B/C (1/2) – suport elastomeric intarit cu o placa externa de otel pe una din suprafete. Foia de otel permite folosirea oricaror metode pentru protejarea alunecarii, cum ar fi dibluri, tije cu filet, suruburi, etc. Protectia contra alunecarii prezenta doar pe o parte permite instalarea facila a suportului si înlocuirea. Protectia contra alunecarii este necesara în cazul unei presiuni mai mica decât presiunea minima a suportului. Tipul de suport elastomeric intarit B/C poate fi instalat daca constructia este asigurata în pozitia sa, de ex., printr-un suport care este fixat în toate directiile sau transversal.

Acest tip de suport elastomeric intarit a fost întotdeauna folosit la podurile de cale ferata din Germania, indiferent de situatia reala de sarcina. O aplicatie suplimentara pentru acest tip de suport este utilizarea ca tampon ancorat de ex., pentru cladiri.

Suportul elastomeric de tip C (2) – suport elastomeric intarit, ambele suprafete ale suportului sunt formate din placi de otel pentru a proteja contra alunecarii. Înlocuirea suportilor elastomerici intariti de acest tip este dificila de facut fara masuri suplimentare. Ca suport de plutire acest tip poate, în functie de rigiditate, transfera sarcinile orizontale (ruperi etc.)

Suportul elastomeric de tip C (5) – suport elastomeric intarit, ambele suprafete ale suportului sunt protejate contra alunecarii de placi de otel profilata. (de ex. caneluri, placi de otel rezistente la alunecare). Totusi din cauza faptului ca sarcinile necesare nu pot fi definite cu exactitate trebuie folosit doar la structuri cu sarcini minore sau pentru constructii de cladiri. Din cauza suprafetelor profilate nu poate fi dotat cu structuri de limitare.

Comportament la incendiu
Suportii elastomerici intariti fabricati din cauciuc cu cloropren sunt putin inflamabili. Focul se stinge de la sine dupa ce flacara a fost stinsa.

Structurile de limitare sunt componente din otel care încercuiesc suportii elastomerici intariti. Acestea transmit încarcarea orizontala de la suprastructura la substructura.

Printre sarcinile orizontale care apar în mod curent se fala vântul, fortele de resetare de la translatie, ruperea, frictiunea si fortele centrifugale la podurile ferate curbate.

În functie de tipul de limitare, opritoarele de pe placa suportului de sus si de jos pot transmite sarcini particulare cum ar fi:

Fx = forta longitudinalla (kN)
Fy = fortele transversale (kN)

Vx= deplasare an directia x (mm)
Vy = delasare în directia y (mm)

Nota: În aplicatia practica „x” este întotdeauna directia principala (directia longitudinala) a podurilor.

Structurile de limitare pentru poduri sunt împartite în grupa I si grupa II. Cele din grupa I (cu pereche glisanta  – otel / otel) sunt fabricate pentru deplasare ? 50 mm (SLS) sau poduri de cai ferate cu o lungime prelungita de ? 25 m. Structurile de limitare pentru poduri din grupa II (cu pereche glisanta  – otel inoxidabil / material de glisare) sunt aplicabile pentru structuri unde grupa I nu poate fi folosita.

Dimensionarea structurilor de limitare pentru poduri se bazeaza pe valorile structurale disponibile. Structurile de limitare sunt adaptate la amplasamentul structural (conditii de santier, înaltimea instalatilor, etc.)

Suporti elastomerici intariti cu structuri de limitare cei mai uzuali:

Structuri de limitare fixate longitudinal
– suportul este fixat în directia de constructie longitudinala. Fortele în aceasta directie sunt transmise.

Structuri de limitarefixate transversal
– suportul este fixat în directia de constructie transversala. Fortele în aceasta directie sunt transmise.

Structuri de limitarefixate în toate directiile
– suportul este fixat în directiile de constructie longitudinala si transversala. Fortele în aceste directii sunt transmise.

Pentru alegerea planului suportului, adica, tipul si pozitia structurilor de limitare, trebuie avut în vedere faptul ca podul sau structura ca întreg trebuie sa fie capabila sa se dilate fara limitare.

Conectarea suprastructurii si substructurii pot poate fi facuta în diverse moduri. Tipul de structura de limitare este irelevant pentru metoda de conectare.

Sarcinile verticale combinate si fortele orizontale pot fi transmise cu structuri de limitare. Cand fortele orizontale sunt mari, deseori este mult mai economic sa se directioneze fortele orizontale in substructura cu ajutorul suportilor cu incarcare orizontala si suportilor de directionare.
Suportii de incarcare orizontala transmit fortele longitudinale si/sau transversale. Suportii de ghidare permit atat suporti de incarcare orizontala pe o axa cat si deplasare orizontala pe cealalta axa. in plus, deplasarile verticale pot fi optional absorbite de ambii suporti pentruindeplini cerintele structurale specifice.
Un avantaj substantial este acela ca suportii cu incarcare orizontala absorb fortele orizontale chiar si in conditii de sarcina in schimbare, eliminand astfel alte metode structurale suplimentare (stabilizarea pozitiei cu pene etc.).
Suportii de incarcare orizontala si suportii de directionare sunt fabricati conform EN 1337-8.

Limitele suportilor elastomerici cu privire la abilitatea de a suporta deplasari orizontale mari rare sau unice poate fi imbunatatita prin utilizarea unui suport reglabil. Suportul reglabil este un suport elastomeric dotat cu un dispozitiv suplimentar de reglare.

Cu ajutorul dispozitivului de reglare, suportul elastomeric poate fi mutat in directia orizontala fara ridicarea suprastructurii. Deplasarile de constructie rare sau unice (modificarea punctului fix, deformarea sau contractia betonului, modificari la fundatie) sunt astfel transferabile cu suporti elastomerici josi. Suportul elastomeric doar transfera deplasarile si rotatiile de scurta si lunga durata (vant, trafic, fluctuatii de temperatura, deformare si contractie).
Separarea sarcinilor poate reduce inaltimea suportului drastic si in unele conditii nefavorabile suportul reglabil poate fi singura solutie posibila din punct de vedere economic sau tehnic.

Practic reglarea suportului are loc inainte de a permite traficul pe structura. Pre-reglarea suportului (avand in vedere temperatura curenta reala a constructiei) se face in conformitate cu deplasarile reziduale asteptate.
In timp (dupa luni de zile), are loc deformarea suportului  reglabioll a pozitia initiala, iar suportul permite deplasari de scurta durata si sezoniere precum si rotatii.

Suportii de deformare reglabili extind performanta limitata a suportilor elastomerici in ce ea ce priveste absorbtia miscarilor orizontale nerecurente, sau mai rara, recurente.

Efectele datorate deplasarii, strangerii, temperaturii, produc miscari nerecurente care duc adesea la suporti elastometri excesiv de inalti si, implicit, la forte de refacere foarte mari. Suportii reglabili permit suportului elastomeric sa fie deplasat pe locul initial (pozitia zero sau mai jos, fara ca structura sa fie ridicata, chiar sub incarcaturi active.