Aparelhos de Apoio de Disco (Disc bearings)

Aparelhos de Apoio de Disco

Trata-se de um tipo de aparelhos de apoio de baixo perfil – um perfil ainda mais baixo do que o dos aparelhos do tipo panela. Por este motivo, pela sua simplicidade, muito baixa manutenção e durabilidade, tem vindo a competir, com vantagem, relativamente aos aparelhos do tipo panela, apresentando uma capacidade de carga e uma acomodação de movimentos muito idênticos.

Como vimos, nos aparelhos de apoio do tipo panela o elemento elastomérico, com a forma de um disco, está confinado ao exacto volume da panela e é sujeito a um tipo de compressão do tipo hidráulico. Como se comporta como um fluido incompressível, apresenta um elevado módulo de compressibilidade (E_¥), permitindo-lhe assim suportar cargas muito elevadas. Por outro lado, a sua deformabilidade (a volume constante), permite-lhe acomodar movimentos de rotação unidirecionais ou multidireccionais, de acordo com o tipo construtivo.

No caso dos aparelhos de apoio de disco, o elemento elastomérico tem também a forma de um disco; neste caso é fabricado em borracha de elevada dureza, de poliuretano do tipo éter (EU); este tipo de poliuretano é muito mais resistente a água do que o poliuretano do tipo éster (AU). O disco apresenta geralmente a forma geométrica mostrada na Figura 20.

Figura 20 – Disco em borracha de poliuretano

Face à sua elevada rigidez, a parede lateral pode apresentar-se cavada (pormenor b), o que permite um maior grau de rotação; esta é a configuração adoptada pela maioria dos fabricantes. Noutros casos, a face lateral é vertical e plana (pormenor a).

Os aparelhos de apoio de disco possuem, com frequência, anéis em aço que limitam lateralmente, a expansão do disco de poliuretano. Tal como mostram as Figuras 21 a 23, esses anéis pode ser executados nas placas, superior e inferior, do aparelho de apoio. O pino central tem também a missão de transmitir a estas placas, as cargas horizontais de corte que surjam no sistema.

As normas europeias EN não contemplam este tipo de aparelhos de apoio. A norma americana AASHTO LRFD Bridge Construction Specification, 4^thEd. 2017, especifica valores para as propriedades de três tipos de poliuretano, os quais apresentamos no Quadro 16.

Tal como acontece noutros tipos de aparelhos de apoio, existe um modelo de apoio do tipo fixo, que se mostra, esquematicamente, na Figura 21.

Figura 21 – Aparelho de apoio de disco do tipo fixo

A esta unidade base podem ser adicionados sistemas deslizantes, os quais permitem deslocamentos longitudinais ou transversais – variantes deslizantes guiadas (Figura 22), ou em qualquer direcção – sistemas deslizantes livres (Figura 23).

Figura 22 – Aparelhos de apoio de disco com sistemas deslizantes, guiados lateralmente e ao centro

Figura 23 – Aparelho de apoio de disco, deslizante livre

Um dos fabricantes deste tipo de aparelhos de apoio apresenta uma variante em que o disco de poliuretano não possui o orifício central e é comprimido de forma um tanto análoga ao disco de elastómero de um aparelho de apoio do tipo panela; só que o disco não ocupa todo o volume da câmara de compressão e a compressão não é, portanto, do tipo hidráulico.

Como veremos, este tipo de aparelhos de apoio está apto a suportar cargas muito elevadas (45.000 kN), podendo acomodar grandes rotações (80 mrad). São construídos nas variantes fixa e deslizante guiada (Figura 24).

Figura 24 – Variante aos aparelhos de apoio de disco, sem orifício central (Tipos fixo e deslizante guiado)

Os sistemas deslizantes utilizados podem utilizar PTFE ou UHMWPE. Estes sistemas serão analisados, separadamente, nesta página.

Vejamos agora alguma das características técnicas destes tipos de aparelhos de apoio. As características variam, obviamente, de fabricante para fabricante e com as suas dimensões: