Los cojinetes de goma PTFE son componentes críticos en la construcción de puentes, diseñados para soportar cargas verticales, acomodar el movimiento y reducir la fricción. Su cálculo implica parámetros técnicos clave como la capacidad de carga vertical, los factores de forma y la rotación, que garantizan la integridad estructural y el rendimiento. Estas zapatas son especialmente adecuadas para puentes de grandes luces debido a su bajo coeficiente de fricción, su alta capacidad de cizallamiento y su resistencia a la degradación medioambiental. Las variaciones de instalación (deslizamiento guiado frente a deslizamiento libre) influyen aún más en su diseño y aplicación.
Explicación de los puntos clave:
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Capacidad de carga vertical
- Define la carga máxima que puede soportar el cojinete sin deformarse ni fallar.
- Es fundamental para garantizar que la zapata pueda soportar el peso del puente y las cargas dinámicas (por ejemplo, el tráfico).
- El cálculo implica las propiedades del material (PTFE y caucho) y las dimensiones de la zapata.
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Factores de forma
- Determina la capacidad de la zapata para distribuir cargas y resistir la compresión.
- En el caso de las almohadillas rectangulares, el factor de forma se calcula dividiendo la superficie cargada por la superficie perimetral.
- Los factores de forma más elevados mejoran la distribución de la carga, pero pueden requerir placas más gruesas.
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Capacidad de rotación
- Las almohadillas de PTFE deben adaptarse a las rotaciones angulares causadas por la deflexión del puente o la dilatación térmica.
- El diseño tiene en cuenta el grosor y la elasticidad de la pastilla para evitar concentraciones de tensión.
- Una rotación excesiva puede provocar un desgaste irregular o fallos.
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Coeficiente de fricción
- La fricción ultrabaja del PTFE (entre las más bajas de los materiales sólidos) garantiza un deslizamiento suave bajo cargas elevadas.
- Reduce las fuerzas laterales sobre los pilares de los puentes, minimizando la tensión estructural.
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Esencial para instalaciones de deslizamiento guiado frente a deslizamiento libre:
- Deslizamiento guiado: Restringe el movimiento lateral, lo que requiere un control preciso de la fricción.
- Deslizamiento libre: Permite el movimiento sin restricciones, basándose en el deslizamiento inherente del PTFE.
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Capacidad de corte
- Las almohadillas de PTFE deben soportar las fuerzas horizontales del viento, la actividad sísmica o el tráfico.
- Las capas de caucho proporcionan flexibilidad, mientras que el PTFE ofrece resistencia al cizallamiento.
- Una mayor capacidad de cizallamiento es vital para puentes de gran envergadura con un movimiento significativo.
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Resistencia química y medioambiental
- La naturaleza inerte del PTFE lo hace resistente a los rayos UV, la humedad y los productos químicos corrosivos.
- Aumenta la durabilidad, reduciendo las necesidades de mantenimiento durante décadas de servicio.
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Tipos de instalación
- Cojinetes de deslizamiento guiado: Se utilizan cuando debe controlarse el movimiento lateral (por ejemplo, en puntos de puentes fijos).
- Cojinetes de deslizamiento libre: Permiten un movimiento sin restricciones, ideales para juntas de dilatación.
El conjunto de estos parámetros garantiza que los apoyos de caucho PTFE satisfagan las exigencias de la ingeniería de puentes moderna, combinando la eficacia de soporte de carga con la longevidad. ¿Ha considerado cómo interactúan estos factores en las condiciones específicas de su proyecto?
Tabla resumen:
| Parámetros | Papel en el diseño | Consideraciones clave |
|---|---|---|
| Capacidad de carga vertical | Soporta el peso del puente y cargas dinámicas (por ejemplo, tráfico). | Propiedades del material (PTFE/caucho) y dimensiones de la almohadilla. |
| Factores de forma | Mejora la distribución de la carga y la resistencia a la compresión. | Factores más altos pueden requerir almohadillas más gruesas. |
| Capacidad de rotación | Acomoda la deflexión/expansión térmica del puente. | El grosor y la elasticidad de la almohadilla evitan concentraciones de tensión. |
| Coeficiente de fricción | Garantiza un deslizamiento suave; crítico para instalaciones de deslizamiento guiado/libre. | La fricción ultrabaja del PTFE minimiza las fuerzas laterales en los pilares. |
| Capacidad de corte | Resiste las fuerzas horizontales (viento, actividad sísmica). | Flexibilidad del caucho + resistencia al cizallamiento del PTFE. |
| Resistencia ambiental | Resiste los rayos UV, la humedad y los productos químicos durante décadas. | Reduce las necesidades de mantenimiento. |
| Tipo de instalación | Guiado (movimiento controlado) frente a deslizamiento libre (movimiento sin restricciones). | La elección depende de los requisitos de diseño del puente. |
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