I cuscinetti in gomma PTFE sono componenti critici nella costruzione di ponti, progettati per gestire i carichi verticali, assecondare i movimenti e ridurre l'attrito. Il loro calcolo comporta parametri tecnici chiave come la capacità di carico verticale, i fattori di forma e la rotazione, che garantiscono l'integrità strutturale e le prestazioni. Questi cuscinetti sono particolarmente adatti per ponti di grande luce, grazie al loro basso coefficiente di attrito, all'elevata capacità di taglio e alla resistenza al degrado ambientale. Le variazioni di installazione (scorrimento guidato o libero) influenzano ulteriormente la loro progettazione e applicazione.
Punti chiave spiegati:
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Capacità di carico verticale
- Definisce il carico massimo che il cuscinetto può sostenere senza subire deformazioni o cedimenti.
- È fondamentale per garantire che il cuscinetto sia in grado di gestire il peso del ponte e i carichi dinamici (ad esempio, il traffico).
- Il calcolo comprende le proprietà dei materiali (PTFE e gomma) e le dimensioni del cuscinetto.
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Fattori di forma
- Determina la capacità del materassino di distribuire i carichi e di resistere alla compressione.
- Per i materassini rettangolari, il fattore di forma è calcolato come l'area caricata divisa per l'area perimetrale.
- Fattori di forma più elevati migliorano la distribuzione del carico, ma possono richiedere tamponi più spessi.
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Capacità di rotazione
- Le piastre in PTFE devono essere in grado di adattarsi alle rotazioni angolari causate dalla deflessione del ponte o dall'espansione termica.
- La progettazione tiene conto dello spessore e dell'elasticità del pattino per evitare concentrazioni di sollecitazioni.
- Una rotazione eccessiva può provocare un'usura irregolare o un guasto.
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Coefficiente di attrito
- L'attrito bassissimo del PTFE (tra i più bassi tra i materiali solidi) garantisce uno scorrimento fluido in presenza di carichi elevati.
- Riduce le forze laterali sulle pile dei ponti, minimizzando le sollecitazioni strutturali.
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Essenziale per le installazioni a scorrimento guidato o libero:
- Scorrimento guidato: Limita il movimento laterale e richiede un controllo preciso dell'attrito.
- Scorrimento libero: Consente un movimento illimitato, affidandosi alla scivolosità intrinseca del PTFE.
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Capacità di taglio
- I tappetini in PTFE devono resistere alle forze orizzontali dovute al vento, all'attività sismica o al traffico.
- Gli strati di gomma forniscono flessibilità, mentre il PTFE offre resistenza al taglio.
- Una maggiore capacità di taglio è fondamentale per ponti di grande luce con movimenti significativi.
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Resistenza ambientale e chimica
- La natura inerte del PTFE lo rende resistente ai raggi UV, all'umidità e agli agenti chimici corrosivi.
- Aumenta la durata, riducendo le esigenze di manutenzione nel corso di decenni di servizio.
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Tipi di installazione
- Cuscinetti scorrevoli guidati: Utilizzati quando è necessario controllare il movimento laterale (ad esempio, punti di ponte fissi).
- Cuscinetti a scorrimento libero: Consentono un movimento libero, ideale per i giunti di dilatazione.
L'insieme di questi parametri fa sì che i cuscinetti in gomma PTFE soddisfino le esigenze della moderna ingegneria dei ponti, combinando efficienza di carico e durata. Avete considerato come questi fattori interagiscono nelle condizioni specifiche del vostro progetto?
Tabella riassuntiva:
| Parametro | Ruolo nella progettazione | Considerazioni chiave |
|---|---|---|
| Capacità di carico verticale | Supporta il peso del ponte e i carichi dinamici (ad esempio, il traffico). | Proprietà del materiale (PTFE/gomma) e dimensioni del cuscinetto. |
| Fattori di forma | Migliora la distribuzione del carico e la resistenza alla compressione. | Fattori più elevati possono richiedere tamponi più spessi. |
| Capacità di rotazione | Accoglie la deflessione del ponte e l'espansione termica. | Lo spessore e l'elasticità delle piastre impediscono la concentrazione delle sollecitazioni. |
| Coefficiente di attrito | Assicura uno scorrimento fluido; è fondamentale per le installazioni a scorrimento guidato/libero. | Il bassissimo attrito del PTFE riduce al minimo le forze laterali sulle pile. |
| Capacità di taglio | Resiste alle forze orizzontali (vento, attività sismica). | Flessibilità della gomma + resistenza al taglio del PTFE. |
| Resistenza ambientale | Resiste ai raggi UV, all'umidità e agli agenti chimici per decenni. | Riduce le esigenze di manutenzione. |
| Tipo di installazione | Guidata (movimento controllato) o a scorrimento libero (movimento libero). | La scelta dipende dai requisiti di progettazione del ponte. |
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