Aparelhos de Apoio do Tipo Panela

Aparelhos de Apoio do Tipo Panela

Existem vários tipos de aparelhos de apoio elastoméricos do tipo Panela (Pot Rubber Bearings ou, simplesmente, pot bearings). O factor comum em todos eles é o da inserção de um elemento elastomérico num recipiente em aço, tipo panela. Este elemento componente do aparelho de apoio permite apenas o suporte de cargas elevadas e de absorver rotações (rotações em qualquer direcção); não permite a acomodação de quaisquer tipos de deslocamentos.

Porém, se adicionarmos a este tipo de apoio sistemas deslizantes, o sistema resultante fica apto a suportar deslocamentos além, naturalmente, das cargas verticais e de rotações. Variantes deste sistema (as variantes ditas guiadas), permitem a absorção de deslocamentos unidirecionais (longitudinais ou transversais. As variantes não guiadas, deslizantes livres, permitem deslocamentos em qualquer direcção.

Existem, portanto, três tipos de apoios do tipo panela:

Vejamos os tipos de solicitações para que são aconselhados, os deslocamentos e as rotações possíveis, para um conjunto de apoios de construção corrente (Quadro 11):

Nota (1) – os valores das reacções, deslocamentos e rotações suportados por cada aparelho de apoio dependem das suas dimensões e das suas características construtivas.

Vejamos agora os diferentes tipos:

Apoios tipo panela, fixos

Este tipo de apoio é mostrado na Figura 16. O elemento elastomérico (1), com a forma de um cilindro de pequena altura, está inserido numa cavidade em aço. A carga é transmitida ao componente elastomérico do apoio por uma placa em aço, que actua como uma tampa ou um pistão. O sistema possui um anel em latão (2), o qual evita que o elemento elastomérico, sob pressão, não fique sujeito a fenómenos de extrusão. Existe ainda um vedante (3) entre a cavidade em aço e a placa que actua como tampa; este vedante impede a entrada de poeiras para o pistão.

Figura 16 – Apoio tipo panela, fixo

Este tipo de apoios está apto a receber cargas verticais máximas da ordem de 25 a 45 MN/m², cargas médias da ordem de, respectivamente, 20 e 35 MN/m², cargas transversais que não excedam cerca de 10% da carga máxima vertical e uma rotação máxima da ordem de 20 a 30 mrad (micro radianos), o que depende da concepção do apoio. Concepções especiais poderão acomodar rotações de 40 mrad. Dependente da dimensão do apoio, o elemento elastomérico possui um diâmetro compreendido entre 150 e cerca de 1400 mm, com alturas de, respectivamente, 15 e cerca de 90 mm.

As placas, superior e inferior, do aparelho de apoio possuem furações, que permitem a sua fixação nos elementos da estrutura.

Apoios tipo panela, guiados

Este tipo de apoio é mostrado na Figura 17. O elemento elastomérico (1), com a forma de um cilindro de pequena altura, está inserido numa cavidade em aço. A carga é transmitida ao componente elastomérico do apoio por uma placa em aço, que actua como uma tampa. O sistema possui um anel em latão (2), o qual evita que o elemento elastomérico, sob pressão, não fique sujeito a fenómenos de extrusão. Existe ainda um vedante (3) entre a cavidade em aço e a placa que actua como tampa.

Na parte superior desta placa existe uma outra placa em aço, esta deslizante; entre as duas placas existe um elemento polimérico de Politetrafluoretileno (PTFE) ou de polietileno com um peso molecular ultra elevado (UHMWPE), o qual reduz o atrito (coeficiente de atrito inferior a 0,02), permitindo assim um deslocamento relativo mais fácil. Nos apoios de concepção mais corrente, o deslocamento relativo é de ±25 mm (portanto, 50 mm de amplitude), mas os aparelhos podem ser concebidos para absorver deslocamentos de maior amplitude (por exemplo, até ±250 mm).

Figura 17 – Apoio tipo panela, deslizante, guiado lateralmente

Estes tipos de apoios podem ser guiados de forma longitudinal ou transversal. Outro tipo de variante é o apoio tipo panela, deslizante, guiado ao centro (Figura 18).

Figura 18 – Apoio tipo panela, deslizante, guiado ao centro

Este tipo de apoios está apto a receber cargas verticais máximas da ordem de 30 a 35 MN/m², cargas médias da ordem de 20 a 25 MN/m²; as cargas transversais não devem exceder 10% da carga vertical máxima e uma rotação máxima da ordem de 0,030 radianos (depende da concepção do apoio). Concepções especiais poderão acomodar rotações de 0,04 radianos. O elemento elastomérico possui dimensões análogas às da variante fixa.

As placas, superior e inferior, do aparelho de apoio possuem furações, que permitem a sua fixação nos elementos da estrutura.

Apoios tipo panela, deslizantes, não guiados, livres

Este tipo de apoio é mostrado na Figura 19. O elemento elastomérico, com a forma circular, está inserido numa cavidade em aço. A carga é transmitida ao componente elastomérico do apoio por uma placa em aço, que actua como uma tampa.

Figura 19 – Apoio tipo panela deslizante livre

Na parte superior desta placa existe uma outra placa em aço, esta deslizante; entre as duas placas existe um elemento polimérico de Politetrafluoretileno (PTFE) ou de polietileno com um peso molecular ultra elevado (UHMWPE), o qual reduz o atrito (coeficiente de atrito inferior a 0,03), permitindo assim um deslocamento relativo mais fácil. A placa superior não é guiada. Nos apoios de concepção mais corrente, o deslocamento relativo é de ±25 mm (portanto, 50 mm de amplitude), mas os aparelhos podem ser concebidos para absorver deslocamentos de maior amplitude (por exemplo, até ±300 mm).

Este tipo de apoios está apto a receber cargas verticais máximas da ordem de 30 MN/m2, cargas médias da ordem de 20 MN/ m2 e rotações compreendidas entre 15 e 6 mrad, para elementos elastoméricos com diâmetros compreendidos entre 150 e 1420 mm, respectivamente.