11/04/13online.unip.br/Imprimir/ImprimirConteudo Módulo 7: Aparelhos de Apoio AA1 – Aparelhos de apoio 1 Definição Quando duas peças estruturais se apóiam uma sobre a outra, elas podem girar (rotação) ou deslizar (translação) uma em relação à outra. Estes movimentos de rotação e translação nem sempre podem ser absorvidos por alguma das duas peças, sendo necessário, para isso, um elemento intermediário entre elas, que é o aparelho de apoio. Os aparelhos de apoio são desenvolvidos de forma a transferir esforços para o apoio de uma estrutura, respeitando as condições de estabilidade e movimentação previstas em seu projeto. Seu uso mais comum é para o apoio de superestruturas de pontes e viadutos, onde o uso dos aparelhos entre vigas e pilares possibilita a movimentação natural existente entre estes dois elementos, absorvendo os esforços horizontais e de rotações e transmitindo aos pilares os esforços verticais. 1.1 Classificação Quanto ao Tipo de Movimento Quanto ao tipo de movimento os aparelhos de apoio podem ser classificados em fixos, móveis e elastoméricos. 1.2 Classificação Quanto ao Material de Fabricação Quanto ao material de fabricação os aparelhos de apoio podem ser classificados em de concreto, metálico, elastomérico e misto (metal + elastômero). 2 Os Aparelhos Fixos, Móveis e Elastoméricos 2.1 Aparelho de Apoio Fixo Os aparelhos de apoio fixo funcionam como um apoio fixo (estática das estruturas), ou seja, permitem movimentos de rotação, porém, impedem os de translação. Eles transmitem esforços verticais e horizontais. Nas obras de concreto utilizam-se geralmente, como apoio fixo, uma lâmina online.unip.br/Imprimir/ImprimirConteudo 1/6 sem o uso de material reciclado. ou seja.2 Aparelho de Apoio Móvel Os aparelhos de apoio móvel funcionam como um apoio móvel. utilizava-se também. 2. Havendo dois rolos é necessária uma rótula superior para garantir a distribuição da carga entre os rolos. Nos apoios pendulares o movimento horizontal se faz às custas de inclinação do pêndulo. Nos apoios de rolo o movimento de translação se faz por rolamento sobre as placas. 3 Apoios de Concreto Os apoios de concreto são constituídos por lâminas estreitas de concreto de online. Nos dispositivos de deslizamento o contato das superfícies é feito através de uma chapa de aço inoxidável e de outra de material auto-lubrificante PTFE. uma lâmina de chumbo. As placas de PTFE são fabricadas a partir de matéria-prima virgem. mesmo colocando-se a rótula superior. permitem movimentos de rotação e translação. permitem pequenos movimentos de rotação e translação. Transmitem apenas esforços numa direção normal à do movimento de translação. não introduzindo componente horizontal na reação. ou seja.unip. o que introduz um componente horizontal na reação de apoio. rolos ou dispositivos de deslizamento em bronze ou teflon. Atualmente o elastômero mais utilizado é o policloroprene devido à sua elevada resistência a intempéries. Antigamente. O mais conhecido dos elastômeros é o neoprene ou borracha sintética (polipropileno).br/Imprimir/ImprimirConteudo estreita (largura de 10 a 20 cm e altura da ordem de 2 cm) de concreto de alta resistência. o chumbo era gradualmente expulso da articulação pelos pequenos movimentos da viga. a distribuição da carga entre os rolos fica indeterminada. de modo que o emprego de articulações de chumbo 2. a não ser pelo atrito. como aparelho fixo. Entretanto. ou seja. Havendo mais de dois rolos. O apoio fixo pode também ser constituído por uma rótula metálica.3 Aparelho de Apoio Elastomérico São constituídos por lâminas de materiais elásticos denominados elastômeros. Os aparelhos de apoio móveis podem ser constituídos por pêndulos. Os aparelhos elastoméricos funcionam como um apoio “parcialmente fixo”. de grande durabilidade.11/04/13 online.unip.br/Imprimir/ImprimirConteudo 2/6 . br/Imprimir/ImprimirConteudo 3/6 .2 Armaduras das Rótulas de Concreto As rótulas de concreto provocam grandes concentrações de tensões.br/Imprimir/ImprimirConteudo alta qualidade. necessárias para evitar ou controlar a fissuração do concreto. Em alguns casos especiais. o concreto da lâmina plastifica-se.unip. 3.1 Tipos de Apoios Elastoméricos Os apoios elastoméricos podem ser constituídos por uma lâmina de neoprene online. nessas condições. 5 Apoios Elastoméricos 5. o apoio de concreto funciona como uma rótula. 3.11/04/13 online. Atualmente são fabricados apoios de rolo em que as superfícies de contato são revestidas com uma capa de 5 mm a 10 mm de aço cromo inoxidável de alta resistência. em decorrência do espalhamento das tensões. o dimensionamento das rótulas é feito com tensões em serviço da ordem de 100 kgf/cm2 a 150 kgf/cm2. formados por rolos ou pêndulos. que permite pequenas rotações em qualquer direção. são geralmente apoios móveis. de pequena capacidade de rotação. superior à resistência do próprio concreto. permitindo pequenas rotações da peça apoiada. utilizados em estruturas de concreto. o apoio de concreto é feito com forma circular. Trabalhando sob tensões de compressão elevadas. necessitando de armaduras de fendilhamento. devido ao efeito de cintamento propiciado pelas massas de concreto junto à lâmina. A tensão sm depende dos materiais do rolo e das chapas de apoio sendo determinada pelo material mais fraco. Graças a esta capa. 4 Apoios Metálicos Os apoios metálicos. resultando também tensões diametrais mais altas. Em geral.1 Tensões Utilizadas nas Rótulas de Concreto As rótulas de concreto trabalham geralmente com tensões de compressão elevadas.unip. que provocam a plastificação parcial do concreto. as pressõ0es admissíveis de contato podem ser mais elevadas. A lâmina apresenta uma grande resistência ao esmagamento. Assim. até cerca de 2/3 da soma das espessuras de neoprene do apoio. Neste caso. não oferecendo nenhuma resistência à penetração da agulha. além de rotações. que. pode-se associar o elastômero com uma camada de teflon.unip. os quais são estimados levando-se em conta as propriedades elásticas dos apoios. teve a idéia de melhorar o comportamento dos apoios de borracha. A dureza 90 Shore corresponde ao material muito duro. coladas ao neoprene por vulcanização. 5. o neoprene é vulcanizado juntamente com as chapas metálicas. A invenção dos apoios de neoprene fretado é atribuída a Freyssinet.3 Fluência do Neoprene Sob ação de um carregamento não instantâneo. o neoprene apresenta o online.11/04/13 online. Os apoios fretados são compostos de aço-carbono e elastômero. Os apoios fretados deslizantes são utilizados quando os esforços exigem uma altura do apoio que põem em risco sua estabilidade ou quando desejamos um maior movimento da superestrutura. numa escala de 0 a 90 (escala Shore). Quando os deslocamentos previstos ultrapassam a capacidade de deformação do elastômero. entre 20ºC e –20ºC. condição necessária para o trabalho conjunto dos mesmos. dimensionados para pressões verticais de 30 kgf/cm2. de modo que se estabelece uma boa aderência entre os dois materiais. o neoprene envolve totalmente as chapas de aço. O aumento é de cerca de 40%. fretados e fretados deslizantes. Os apoios elastoméricos permitem pequenos deslocamentos horizontais.2 Dureza do Neoprene A dureza do neoprene é medida pela profundidade de penetração de uma agulha no material. em 1952.br/Imprimir/ImprimirConteudo simples ou por diversas camadas.br/Imprimir/ImprimirConteudo 4/6 . Em 1956 esse reforço foi substituído por chapas metálicas. Os apoios simples são constituídos somente de elastômero e tem sua aplicação principal dirigida aos pré-moldados. A dureza Shore do neoprene aumenta com a redução da temperatura do material. que permite um movimento de translação por deslizamento. os apoios elastoméricos podem ser subdivididos em simples. Além disso. resumidamente. 5. devido à altíssima resistência a intempéries e alta resiliência. As medidas de dureza são geralmente feitas com uma tolerância +. reforçando-os com malhas soldadas. A dureza 0 Shore corresponde a um material completamente mole. O aço utilizado é o 1020 laminado a frio e o elastômero é o policloroprene. em face da imprecisão das medidas e da variação da dureza com a temperatura do neoprene. também. esforços horizontais. protegendoas contra a corrosão.5 Shore. intercaladas com chapas metálicas.unip. com variação aproximadamente linear no intervalo. Eles absorvem. sujeito a uma solicitação permanente aplicada após aquela idade. Denomina-se fator de forma de uma lâmina de neoprene a relação entre a área comprimida e a área lateral da lâmina. Observa-se que o módulo de elasticidade não é uma constante. também denominado deformação lenta.4 Módulo de Elasticidade do Neoprene O módulo de elasticidade do neoprene (En) é medido em ensaios rápidos de compressão de placas de neoprene. por exemplo.5 Módulo de Cisalhamento do Neoprene O módulo de cisalhamento do neoprene (Gn) mede a deformabilidade do material sob ação de tensões de cisalhamento. segundo um ou dois eixos ortogonais entre si e por rotação em torno de um.unip. b) mínimo carregamento vertical. sob ação de uma carga constante. A definição do tipo e especificação do aparelho a ser usado em uma estrutura pode ser feita a partir dos seguintes elementos: a) máximo carregamento vertical. O neoprene exibe o fenômeno de fluência. c) carregamento horizontal nas direções transversal e longitudinal. O módulo de cisalhamento do neoprene depende da dureza Shore e da temperatura do material. enquanto no concreto. a fluência diminui com a idade do material. 6 Apoios Metálicos Elastoméricos Os aparelhos de apoio metálicos elastoméricos podem permitir à estrutura mobilidade por translação.br/Imprimir/ImprimirConteudo fenômeno de fluência.TU: se movimentam em uma só direção e podem transmitir esforços na direção perpendicular ao eixo de movimento.TF: transmitem os esforços em todas as direções e não permitem movimentos de translação. Aparelhos de Apoio Unidirecionais .unip.11/04/13 online. seja qual for a idade do material. Aparelhos de Apoio Multidirecionais . online. dois ou três eixos. Um concreto de 30 anos de idade. variando com a forma da placa. que é o incremento da deformação com o tempo.TM: se movimentam nas direções longitudinal e transversal. não apresenta praticamente nenhuma fluência. 5.br/Imprimir/ImprimirConteudo 5/6 . 5. Conforme a sua capacidade de translação e rotação são classificados em: Aparelhos de Apoio Fixos . E . f) rotação prevista para o aparelho.permitir pequenos deslocamentos horizontais do tabuleiro.espaço disponível para os apoios. D . C . Comentários: Essa disciplina não é ED ou você não fez comentários Exercício 2: Os aparelhos de apoio metálicos que suportam o tabuleiro de uma ponte. e) deslocamento nas direções longitudinal e transversal. B .11/04/13 online.sobre a pavimentação do tabuleiro. tais como: .nas fundações.layout dos apoios.permitir o rebaixamento dos pilares. D . são posicionados: A . E . . Exercício 1: A almofada de neoprene fretado de uma ponte isostática tem a finalidade de: A .nas grades de proteção.br/Imprimir/ImprimirConteudo d) pior combinação de carregamentos resultante do máximo carregamento horizontal e do mínimo carregamento vertical.aumentar a capacidade de carga dos tubulões.permitir a fixação de chumbadores nos pilares. C . geralmente compostos por aço inox e teflon.embutido nos pilares.tipo da estrutura (de concreto ou aço). g) máxima tensão de compressão permitida no concreto dos pilares e vigas.unip.unip. h) informações diversas sobre a construção da estrutura onde serão instalados os aparelhos. B .entre o topo do pilar e a base do tabuleiro.br/Imprimir/ImprimirConteudo 6/6 .aumentar a resistência do concreto das fundações. Comentários: Essa disciplina não é ED ou você não fez comentários online. etc. .