Rolamentos de pêndulo de fricção resistentes à tensão-(TFPB)

(Em conformidade com os padrões internacionais para isolamento sísmico e dispositivos de dissipação de energia)

O resistente-à traçãoRolamento de pêndulo de fricção(TFPB) é um avançadodispositivo de isolamento sísmicoprojetado para infraestrutura moderna que requer flexibilidade horizontal e resistência à elevação vertical. Ao contrário do convencionalrolamentos de pêndulo de fricção (FPBs), que se limitam à transferência de carga compressiva, o TFPB integra sistemas de ancoragem anti{0}}elevação, garantindo a integridade estrutural sob ações combinadas de sísmica e vento.

Este manual apresenta o princípio de funcionamento, parâmetros de projeto, requisitos de teste e conformidade internacional do TFPB. Ele também fornece diretrizes práticas para instalação, inspeção e manutenção-de longo prazo de acordo com EN 15129:2018 (Europa), AASHTOGuia de isolamento sísmico(EUA) e ISO 22762 (Internacional).

2.1 Isolamento Sísmico em Estruturas Modernas
Desde a década de 1970,sistemas de pêndulo de fricçãoforam aplicados globalmente para isolamento sísmico em pontes, usinas nucleares e-arranha-céus. Isoladores tradicionais (rolamentos elastoméricos, HDRB, LRB) fornecerdissipação de energiamas nem sempre consegue lidar com as forças de elevação causadas por momentos de tombamento.

2.2 O Desafio da Elevação
A elevação ocorre quando componentes verticais do movimento do solo sísmico, sucção do vento ou cargas estruturais desequilibradas geram forças de tração no nível de suporte. Nas pontes, a elevação pode resultar do carregamento assimétrico do convés. Em edifícios altos, pode ocorrer devido ao tombamento torcional sob excitação sísmica. Sem resistência, convencionalFPBspode se separar da subestrutura, levando a uma falha catastrófica.

2.3 Porquê TFPB?
O TFPB é um dispositivo sísmico de-próxima geração que estendeFPBcapacidade, resistindo à compressão e à tensão, tornando-o ideal para instalações críticas, pontes-de longo alcance e plataformas offshore.
- Dupla compressão + capacidade de tensão.
- Longa vida útil do projeto (50–70 anos).
- Adaptável a grandes deslocamentos e longos períodos.
- Alta margem de segurança sísmica.
- Compatível com certificação internacional e marcação CE

3.1 Dissipação e Re{1}}centralização de energia
Deslizar ao longo de uma superfície esférica garante:
- Alongamento de período controlado (deslocamento do período natural estrutural para longe dos picos do espectro sísmico).
- Dissipação de energiaatravés do atrito superficial (μ ajustável pela seleção do material).
- Força de re-centralização confiável devido ao efeito da gravidade.

3.2 Resistência à Tração
Alcançado através de sistemas de ancoragem mecânica:
- Hastes de tensão protendidas embutidas no rolamento.
-Parafusos-antielevação conectados diretamente à subestrutura.
- Alojamentos de confinamento para evitar deslocamentos.

3.3 Adaptabilidade a vários-riscos
Funciona sob carga sísmica, excitação de vento, vibração de tráfego e movimento térmico. Opera de forma confiável em ambientes-de baixa temperatura (até –30 graus com materiais especiais).

O TFPB foi projetado e testado de acordo com os padrões internacionais mais amplamente reconhecidos:
-EN 15129:2018 –Dispositivos-antissísmicos
- Série EN 1337 –Rolamentos estruturais
- Especificações do Guia AASHTO paraProjeto de isolamento sísmico (2014, 2022)
- ASCE/SEI 7-22 – Cargas Mínimas de Projeto
- ISO 22762-3 –Isoladores de proteção-sísmica– Rolamentos elastoméricos
- ASTM D4894/D4895 – materiais PTFE
- ASTM E595 – Testes de fricção e desgaste

Onde os requisitos nacionais se aplicam, os códigos sísmicos Eurocódigo 8, ACI 318, DIN 4149 e JIS japonês C-Edition são referenciados.

1. Placa de rolamento superior – placa de aço carbono com superfície deslizante-de aço inoxidável.
2. Prato Deslizante Côncavo – sede esférica usinada, proporcionando geometria do pêndulo.
3. Interface deslizante – PTFE ou material compósito colado para garantir atrito estável.
4. Sistema de resistência à tração – tirantes de alta-resistência, âncoras protendidas ou parafusos de confinamento.
5. Carcaça e vedações contra poeira – evitam a entrada de água, poeira ou produtos químicos.
6. Revestimento protetor – resistência à corrosão (epóxi, galvanização-por imersão a quente ou aço inoxidável).

Com base no convencionalrolamento de pêndulo de fricção, a capacidade de resistência-à tensão vertical é adicionada. Pode alcançar deslizamento e rotação sob condições de tração, bem como a função de redução sísmica de um rolamento pendular de fricção convencional.

6.1 Modo Compressivo
A carga da superestrutura é transferida através de deslizamento esférico. Os deslocamentos absorvem a energia sísmica enquanto mantêm a estabilidade.

6.2 Modo de tração
Durante a elevação, os sistemas de ancoragem engatam, transmitindo a tensão com segurança para a subestrutura. Evita a formação de lacunas ou o desassentamento.

6.3 Carregamento Combinado
Sob eventos sísmicos realistas, as ações de compressão, tração e cisalhamento ocorrem simultaneamente. O TFPB fornece uma resposta contínua de deslocamento de força, garantindo que não haja degradação do desempenho.

6.4, Análise Comparativa

7.1 Parâmetros e Cálculos de Projeto

1), Equação Governante
O período efetivo do sistema de isolamento:

onde R=raio de curvatura, g=aceleração gravitacional.

2), Padrões de Materiais
- Aço: EN 10025 S355 / ASTM A709 Gr.50
- Aço inoxidável: ASTM A240 Tipo 316L
- Compostos de PTFE: ASTM D4894 reforçado com cargas de vidro ou bronze
7.2, Ficha Técnica

7.3 Patente

7.5, Especificações

- Instalações de produção com certificação ISO 9001.
- Ensaios não{1}}destrutivos (END) para soldas (UT, MT, RT).
- Tolerâncias de usinagem: ±0,05 mm para raio de deslizamento.
- Rugosidade da superfície: Ra Menor ou igual a 0,8 μm para superfície deslizante.
- Sistemas de proteção: testados conforme EN ISO 12944 para classe de corrosão C5.

9.1 Testes de aceitação de fábrica(GORDO)
- Verificação de materiais e verificações dimensionais.
- Teste de carga estática de compressão e tração.
- Medição de fricção deslizante em temperatura ambiente.

9.2 Teste de tipo(Requisitos EN 15129)
- Ensaios de cisalhamento cíclicos com deslocamentos impostos.
- Testes de carga vertical sob compressão e elevação.
- Testes-de fluência e relaxamento de longa duração.
- Avaliação de durabilidade (ciclagem de temperatura –30 graus a +50 graus).

9.3 Qualificação Sísmica
- Testes-de mesa vibratória em escala real para deslocamento-bidirecional + resistência à elevação.
- Conformidade com protocolos dinâmicos AASHTO.
9.4, Relatórios de testes de terceiros

 

 

9.5, Equipamento de teste interno

 

1. Prepare a fundação com tolerância de planicidade de ±2 mm.
2. Instale as âncoras e as hastes tensoras de acordo com os desenhos aprovados.
3. Alinhe a superfície deslizante côncava ao raio do projeto.
4. Aplique uma película protetora de graxa (se especificado).
5. Verifique a pré-carga de tensão com torque calibrado.
6. Realize um teste de deslizamento antes da transferência de carga estrutural.

- Inspeção de rotina a cada 5 anos (EN 15129 §10).
- Pontos de verificação:
- Desgaste da interface deslizante (redução de espessura < 0,5 mm).
- Verificação de pré-carregamento da âncora.
- Condição do revestimento protetor.
- Ações corretivas:
- Re-tension bolts if preload loss >10%.
- Substitua o revestimento de PTFE após exceder o limite de desgaste.
- Aplique tinta anti-corrosão se for observada degradação.

O rolamento pendular de fricção-resistente à tensão é ideal para estruturas onde existem riscos de arrancamento-para cima, incluindo, mas não se limitando a:
Pontes-de vão longo (por exemplo, pontes-estaiadas, pontes suspensas), onde cargas dinâmicas de vento ou terremotos podem gerar forças de tração ascendentes nos rolamentos de suporte.
Prédios-altos e estruturas altaslocalizados em zonas sísmicas (por exemplo, regiões em conformidade com os padrões FEMA 356, ASCE 7 ou Eurocode 8), ondeestrutural-induzida por sísmicavibrações podem causar tensão nas interfaces do rolamento.
Instalações industriais com grandes cargas dinâmicas(por exemplo, fundações de máquinas pesadas, estruturas de usinas de energia), onde são necessárias capacidades de resistência à-carga vertical e à tensão-para garantir a segurança operacional.
Estruturas offshore e costeiras(por exemplo, cais, molhes), onde os efeitos combinados do vento, das ondas e da atividade sísmica podem impor forças de tração nos sistemas de suporte.

O rolamento de pêndulo de fricção-resistente à tração (TFPB) representa uma inovação de-estado-da{3}}arte emtecnologia de proteção sísmica. Ao combinardissipação de energia friccional, deslocamento do período do pêndulo e resistência à elevação, o TFPB garante segurança estrutural nas condições mais exigentes.

Sua comprovada conformidade com os padrões EN 15129, AASHTO, ASCE, ASTM e ISO o torna adequado para aplicação internacional em pontes, edifícios altos, instalações nucleares e estruturas offshore. Com instalação e manutenção adequadas, o TFPB garante durabilidade-de longo prazo, alto desempenho e maior resiliência para infraestruturas críticas em todo o mundo.

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