FUNCIONES DE LOS APOYOS DE NEOPRENO EN EL DISEÑO DE PUENTES

Los apoyos de neopreno en puentes absorben vibraciones, permiten movimientos estructurales controlados y distribuyen cargas, garantizando estabilidad

Las estructuras como puentes, requieren de soportes que permitan la funcionalidad del proyecto, pero sobre todo, que garanticen la seguridad de los usuarios vehiculares y peatonales, al brindar la resistencia ante las diversas acciones que deben asumir los puentes, como lo son fuerzas, deformaciones traslacionales y rotacionales, e incluso eventos sísmicos extremos. Uno de los más importantes que se deben implementar para asegurar el buen funcionamiento del puente  son los apoyos estructurales elastoméricos, los cuales se convierten en los dispositivos que complementan el sistema de resistencia del proyecto.

La transmisión de cargas entre la superestructura e infraestructura de los puentes se logra principalmente mediante un componente llamado apoyo elastomérico del puente, que por lo general está hecho de un material resistente y flexible como el neopreno o goma natural, dependiendo de los requerimientos particulares del proyecto. Gracias al uso de estos dispositivos, se permiten los movimientos térmicos y fuerzas dinámicas a las que están expuestos los puentes durante su vida útil, como lo son las cargas de viento, frenado, retracción, sismos y otros fenómenos que generan desplazamientos en la superestructura. 

Así que si le interesa conocer más, en esta nota de Escobar y Martínez le hablaremos más acerca de su uso en este tipo de estructuras. ¡Quédese e infórmese de lo necesario para que tome una sabia decisión frente a la adquisición de este producto!

Funciones de los apoyos elastoméricos

- La función principal de los apoyos para puentes es distribuir las cargas de la superestructura a la subestructura y permitir que la superestructura experimente los movimientos necesarios en condiciones ambientales irregulares sin generar esfuerzos que puedan comprometer la integridad estructural del puente. Los apoyos deben tener la capacidad de volver a su forma original después de que el movimiento haya terminado y sin presentar ningún daño. 

- En los apoyos elastoméricos también pueden implementarse sistemas para restringir o permitir movimientos traslacionales o rotacionales, según sea la necesidad del diseño estructural, o equiparse con aditamentos para resistir mayores cargas axiales u horizontales. Por otra parte, los apoyos prolongan la vida útil de los puentes al reducir el desgaste de los materiales estructurales del puente. 

Clasificación de los apoyos con materiales elastoméricos 

- Apoyos simples o almohadillas 

Estos dispositivos se usan en aplicaciones donde las deformaciones por cortante producidas por cargas axiales no controlen el diseño. Ejemplos de estas aplicaciones pueden ser puentes vehiculares de luces cortas, puentes peatonales, estructuras provisionales y topes sísmicos laterales. Estos apoyos tienen capacidad de deformación lateral y de rotaciones. 

 - Apoyos elastoméricos reforzados 

Estos elementos ofrecen una solución cuando se requiere más capacidad debido a las cargas impuestas por la estructura. Estos apoyos se refuerzan con placas delgadas intercaladas de acero que le otorgan mayor capacidad para resistir las deformaciones producto de cargas de mayor magnitud. Ejemplos de aplicación de este tipo de dispositivos es como apoyos de luces medianas de puentes de vigas preesforzadas, vigas de acero, apoyos en estribos de puentes, entre otros. Determinadas aplicaciones incluyen refuerzos en fibras dependiendo de las especificaciones del diseño estructural. Este tipo de dispositivos también son capaces de admitir deformaciones laterales y rotacionales provenientes de la superestructura.  

- Apoyos anclados 

Dependiendo de la magnitud de las solicitaciones que deba asumir el apoyo elastomérico, puede requerirse la implementación de placas de acero de un mayor espesor en la parte superior e inferior del apoyo y que se adhieren por medio de vulcanización o por vinculación mecánica. Estas placas externas se equipan con anclajes que permiten fijar el apoyo a la estructura en su parte inferior y/o superiores de acuerdo con los requisitos del diseño. 

- Apoyos deslizantes 

Son tipos de apoyos estructurales que posibilitan el deslizamiento lateral de las estructuras, lo que resulta fundamental para admitir movimientos sísmicos o expansiones térmicas de mayor magnitud a los apoyos anteriormente descritos, especialmente donde las cargas axiales son bajas. Su implementación debe considerarse en proyectos con sistemas de aislamiento sísmico en los cuales se tendrán desplazamientos importantes de la superestructura sobre la infraestructura, especialmente en los puntos de apoyo donde las cargas axiales sean bajas. Una de las aplicaciones, son los dispositivos equipados con láminas de PTFE (Teflón) y de acero inoxidable para conformar una superficie deslizante de fricción mínima. 

- Apoyos tipo POT 

Este tipo de apoyo está equipado con un disco elastomérico que se encuentra confinado dentro de un cilindro de acero, lo que le permite su uso bajo aplicaciones de cargas verticales de compresión muy altas, al mismo tiempo que permite ligeras rotaciones en el plano horizontal. Este tipo de apoyos puede dar solución a cargas verticales altas que puedan darse en apoyos intermedios de luces largas. También es posible diseñarlos y fabricarlos para permitir movimientos unidireccionales o multidireccionales

Comportamientos de los apoyos de neopreno en los puentes según su diseño

Puentes Túnel del Toyo 

- Flexibilidad estructural 

Los apoyos de neopreno permiten la deformación controlada de la estructura del puente, facilitando la adaptación a cargas variables como el tráfico vehicular y minimizando el riesgo de daños prematuros.  

- Absorción de vibraciones 

La capacidad de absorción de vibraciones de los apoyos elastoméricos contribuye a aportar un mejor comportamiento durante movimientos sísmicos y dinámicos, contribuyendo a la integridad de la estructura y ofreciendo mayor confort y seguridad a los usuarios del puente. 

- Deslizamiento horizontal 

Los apoyos elastoméricos permiten el desplazamiento horizontal entre componentes estructurales, posibilitando la expansión y contracción térmica, así como ajustes laterales sin comprometer la estabilidad del puente. Debido a la naturaleza de los materiales empleados, los apoyos elastoméricos pueden admitir estos movimientos al mismo tiempo que transmiten la carga vertical.

- Capacidad de giro 

Dependiendo del diseño, los apoyos elastoméricos permiten una rotación controlada, lo que resulta esencial para garantizar la uniformidad de las cargas en puentes con geometrías curvas o sujetos a movimientos angulares. 

- Durabilidad y resistencia ambiental 

Los apoyos elastoméricos para puentes son diseñados y fabricados con materiales adecuados para resistir condiciones ambientales adversas, garantizando su durabilidad a lo largo del tiempo y su capacidad para soportar exposición a fenómenos como radiación ultravioleta, humedad, cambios de temperatura y aplicación de cargas por varios años de vida útil. 

- Reposicionamiento elástico 

En situaciones de carga extrema, como eventos sísmicos, los apoyos de neopreno experimentan deformaciones temporales, seguidas de un retorno elástico a su posición original, trabajando en la recuperación de la estructura.

Ahora que sabe esto sobre los apoyos elastoméricos, confíe sin dudar en Escobar y Martínez, somos fabricantes de apoyos para puentes que cumplirán con todos los estándares del diseño estructural y de las normas correspondientes. Además, si requiere el complemento adecuado para los sistemas de apoyo, puede contar con aisladores sísmicos y juntas de dilatación. Conozca nuestro catálogo de productos.