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Apoyos elastoméricos: Cosas que debes saber

Apoyo de neopreno armado, apoyo de elastómero

Los comúnmente denominados “Apoyos de elastoméricos” o “Apoyos de neopreno” son elementos constituidos por un bloque de elastómero que contienen en su interior una serie de de chapas de acero que por adherencia y vulcanización forman un solo cuerpo. Por elastómero se entiende materiales similares al caucho natural (NR – Natural rubber), entre los que mayoritariamente se emplea el cloropreno (CR – Chloroprene rubber), llamado comúnmente neopreno, cuya denominación química es poli-2-clorobutadieno.

En Estados Unidos, hacia el año 1932, Du Pont inicia la fabricación de cloropreno (CR – Chloroprene rubber) con el nombre comercial Duprene, que posteriormente cambió a Neoprene, término que en castellano se ha popularizado como Neopreno y que se ha convertido en el nombre más conocido para este material. También  por esos años en la antigua URSS, se inicia la producción de cloropreno bajo la denominación Sovprene y más adelante Nairit. Posteriormente otras marcas como Bayer iniciaron la producción bajo el nombre Perbunan C o Baypren y a lo largo de los años se han creado numerosas firmas y fábricas de este material por todo el mundo cuya abreviatura internacional es CR (Chloroprene Rubber).

El caucho cloropreno es muy polivalente y entre sus características destacan:

  • Excelente capacidad mecánicas y resistencia a la abrasión.
  • Excelente resistencia al calor y al ozono.
  • Fácil y muy buena adherencia a los metales.
  • Alta resistencia a aceites, grasas y disolventes hidrocarbonados.
  • Resistente a productos químicos inorgánicos excepto ácidos oxidantes y halógenos.
  • No resiste a la mayoría de compuestos orgánicos, excepto alcoholes.
  • No propagan la combustión y son autoextinguibles.

 

APOYOS DE NEOPRENO

La normativa que describe el diseño y las especificaciones de los apoyos elastoméricos o apoyos de neopreno armados y sin armar es la UNE-EN 1337-3:2005 – Apoyos estructurales. Parte 3: Apoyos elastoméricos.

Cualquier estructura cuando entra en servicio está sujeta a múltiples movimientos y deformaciones originados por cambios de temperatura, la acción del peso propio de la estructura y de las sobre cargas a las que está expuesta. Para adaptarse y resistir a todos estos cambios requiere de elementos de apoyo que posibiliten todos estos movimientos sin que se dañen.

Los apoyos elastoméricos permiten:

  • Movimientos simultáneos en dos direcciones distintas.
  • Giros simultáneos en tres ejes diferentes.
  • Absorción de cargas verticales.
  • Absorción de cargas horizontales de corta duración.

Por tanto, podemos hacer descansar una estructura (generalmente puentes) sobre apoyos elastoméricos, que absorberán todas las fuerzas sin restringir sus movimientos.

Apoyo elastomérico armado

Por lo general en los puentes de tipo medio los elementos de apoyo soportarán y transmitirán a la subestructura fuerzas que referidas al sistema de ejes en donde la dirección X corresponde a la paralela a la tangente al eje del tablero en la línea de apoyos estando los otros dos ejes definidos de acuerdo con el criterio de la imagen siguiente.

Apoyos elastoméricos - Ejes de coordenadas

Sin carácter exhaustivo, para el caso general de un puente de planta recta, el origen de las tres componentes de las fuerzas en los casos más corrientes son las siguientes:

COMPONENTE Fz: Originada por las cargas verticales transmitidas por el tablero debidas a:

  • Cargas permanentes, sobrecargas y pretensado en su caso.
  • Descensos en la cimentación
  • Fuerzas sísmicas de componente vertical.

COMPONENTE Fx: Originada por las cargas horizontales longitudinales transmitidas por el tablero debidas a:

  • Efectos de frenado y arranque de vehículos.
  • Acortamiento elástico en el caso de tableros pretensados.
  • Deformaciones termohigrométricas del tablero (temperatura, retracción, fluencia).
  • Efectos sísmicos de componente según X.
  • Errores en la nivelación del tablero sobre los aparatos de apoyo.

COMPONENTE Fy: Originada por las cargas horizontales transversales transmitidas por el tablero debidas a:

  • Efectos del viento
  • Movimientos termohigrométricos en el caso de puentes con anchura apreciable.
  • Fuerza centrífuga en el caso de puentes de planta curva.
  • Efectos sísmicos de componente transversal.

 

TIPOS DE APOYOS DE NEOPRENO

Según la norma europea EN 1337-3, se diferencia un tipo de apoyo sin armar (tipo F) y cuatro tipos de apoyos de elastómero armado (tipo A, B, C, B/C, C-RB, D y E) descritos a continuación:

Tipo A: Apoyo laminado completamente recubierto con elastómero que comprende solo una placa de refuerzo de acero. Tipo A: Apoyo laminado completamente recubierto con elastómero que comprende solo una placa de refuerzo de acero.
Tipo B: Apoyo laminado completamente recubierto con elastómero que comprende al menos dos placas de refuerzo de acero. Tipo B: Apoyo laminado completamente recubierto con elastómero que comprende al menos dos placas de refuerzo de acero.
Tipo C: Apoyo laminado con placas de acero externas (encastrado o que permite su fijación). Tipo C: Apoyo laminado con placas de acero externas (encastrado o que permite su fijación).
Tipo D: Es un apoyo igual al tipo B pero con lamina de PTFE unida al elastómero. Tipo D/E: Es un apoyo igual al tipo B pero con lámina de PTFE unida al elastómero.
Tipo F: Apoyos planos sin burbujas (apoyos sin armar) y/o apoyos de tira (bandas de neopreno). Tipo F: Apoyos planos sin burbujas (apoyos sin armar) y/o apoyos de tira (bandas de neopreno).

 

RECOMENDACIONES PARA EL CÁLCULO Y LA INSTALACIÓN

Consideraciones básicas para el cálculo de los apoyos de neopreno armados

Para el cálculo de los apoyos armados, se recomienda atender a las siguientes consideraciones orientativas:

  • La carga máxima de compresión no debe ser mayor de 100 – 150 Kg/cm², atendiendo a las dimensiones del apoyo.
  • La máxima deformación del apoyo debida a las cargas verticales no debe de exceder del 15% del espesor inicial del apoyo.
  • En deformaciones permanentes, el desplazamiento horizontal no debe de ser mayor al 70% del espesor total del caucho.
  • Con el fin de asegurarse la estabilidad del apoyo, la altura total de caucho no debe ser superior al 25% de la dimensión del lado menor del apoyo o del diámetro.
  • La presión de carga mínima sobre un apoyo, para evitar el desplazamiento sobre la estructura, tiene que ser de 30 Kg/cm². En caso de que esta condición no se cumpliese se recomienda la colocación de apoyos Tipo C (anclados).

Recomendaciones para la instalación de los apoyos de neopreno armados

En términos generales se deben atender los siguientes aspectos durante el proceso de instalación de los apoyos:

  • Para permitir el correcto funcionamiento de los aparatos de apoyo es necesario que la cara superior de la pila (o estribo) y la parte inferior del tablero sean planas y horizontales, lo que se consigue mediante la realización de las mesetas de apoyo.
  • La distancia entre los bordes del apoyo y los bordes de meseta no debe ser inferior a 50 mm y esa misma distancia debe respetarse también entre el borde de la meseta y el borde del pilar.
  • También es recomendable que los apoyos se instalen de manera que se permita su posterior inspección y sustitución, en caso necesario.

 

Colocación de apoyo de neopreno armado en encofrado
Colocación de apoyo de neopreno armado durante el encofrado del tablero de un puente.
Vista inferior durante el encofrado del tablero de un puente.
Vista inferior durante el encofrado del tablero de un puente.
Vista general de la construcción de un puente con apoyos de neopreno armado.
Vista general de la construcción de un puente con apoyos de neopreno armado.

 

Llámenos y le ayudaremos en el diseño y selección del mejor apoyo elastomérico para sus necesidades. También puedes consultar información de productos relacionados visitando el siguiente enlace:

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Fuente:

  • UNE-EN 1337-3:2005 – Apoyos estructurales. Parte 3: Apoyos elastoméricos.
  • M.O.P. Nota técnica sobre aparatos de apoyo para puentes de carretera.
  • M.O.P.U. Recomendaciones para el proyecto y puesta en obra de los apoyos elastoméricos para puentes de carreteras.

 

 

2 Comentarios

  1. José E Peñuela R. | | Responder

    Buenas noches, con todo respeto creo que en su articulo hay un error, todos los elastomeros denominados cloroprenos, ya sea Baypren, Neopreno, Butaclor, etc, etc, según casa fabricante, su abreviatura siempre es CR Cloropeno Ruber y no NR en caso del neopreno como escriben en su articulo y esa denominación NR es la de caucho natural, NR Natural Ruber, por lo demás muy interesante e ilustrativo el articulo, el comentario porque personas sin experiencia pueden confundirse. Gracias.

    • Cymper | | Responder

      Hola José, hemos completado la información para evitar confusiones. Muchas gracias por tu aportación. Recibe un cordial saludo.

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