Associação Brasileira da Construção

Industrializada de Concreto

Industrializar em Concreto 19 - julho de 2020

ARTIGO TÉCNICO

AVALIAÇÃO DA CONFORMIDADE ENTRE A DUREZA E O MÓDULO DE DEFORMAÇÃO TRANSVERSAL EM APARELHOS DE APOIO ELASTOMÉRICOS SIMPLES EM ESTRUTURAS PRÉ-MOLDADAS DE CONCRETO

Já a norma europeia EN 1337:2016, aponta que a correspondência entre a dureza e o módulo G do elastômero não é precisa e, assim, as relações apresentadas na Tabela 2 são apenas aproximações. Vale ressaltar que nessa norma a dureza é medida na unidade IRHD (International Rubber Hardness Degrees), a qual tem praticamente os mesmos valores que a Dureza Shore A para os intervalos utilizados na presente pesquisa (acima de 45).

Ainda, Lindley (1992, apud Muscarella e Yura, 1995) recomendam os valores de correspondência entre dureza e módulo G apresentados na Tabela 3.

Ao observar as tabelas, nota-se que há concordância entre os valores indicativos de correspondência entre a dureza e o módulo de deformação transversal G recomendados por diferentes bibliografias internacionais. Assim, para um aparelho de apoio elastomérico simples com Dureza Shore 60 A, espera-se obter um valor entre 0,75 e 1,05 MPa para o módulo G. 
2.2 Propriedades geométricas 
Segundo Muscarella e Yura (1995), os elastômeros se comportam de maneira bem diferente de outros materiais quando comprimidos. Por haver certa dificuldade em comprimi-lo (coeficiente de Poisson é 0,50), quando esse tipo de aparelho é submetido à compressão, a maior parte da deformação por compressão é resultante da significativa expansão lateral que ocorre no material.
Ainda, de acordo com Vinje (1985), quando há alguma restrição à expansão lateral do aparelho de apoio, como por exemplo o atrito da superfície de contato, as deformações por compressão no elastômero são menores. Segundo esse mesmo autor, quanto maior a rugosidade da superfície de contato, menores são as deformações por compressão que ocorrem ao longo dos ensaios. Esse fato se deve à restrição da expansão lateral pelo atrito da superfície. 
Assim, entende-se que o comportamento do aparelho de apoio elastomérico à compressão também é função das superfícies livres ou não para expandir lateralmente, ou seja, o aparelho de elastômero é caracterizado também por sua geometria. Portanto, não há possibilidade de calcular a deformação por compressão como uma simples função da dureza ou do módulo de elasticidade do elastômero. Essa, de fato, pode ser expressa como uma função da tensão de compressão e um fator de forma empírico, S, que, de acordo com AASHTO (1973) e FIB (2008), caracteriza geometricamente o aparelho, uma vez que suas dimensões e forma afetam seu comportamento.
O fator de forma é definido pela relação entre a superfície de apoio carregada e a superfície livre para expandir lateralmente do aparelho de apoio, conforme apresenta a Equação 1. Vale ressaltar que no caso de o aparelho de apoio possuir furo para colocação de chumbador, esse deve ser considerado no cálculo do fator de forma.

Onde: 
S – fator de forma;
a e b – dimensões em planta do aparelho de apoio;
h – espessura do aparelho de apoio.
3, Comportamento dos aparelhos de apoio elastoméricos simples
Para que seja alcançado o desempenho necessário do aparelho de apoio elastomérico simples devem ser verificadas quatro situações: tensão de compressão, deformação por compressão (afundamento), deformação por cisalhamento (distorção) e deformação por rotação.
3.1    Tensão de compressão
Embora ocorram diferentes tensões de compressão nas regiões central e periféricas da superfície do aparelho de apoio, a nível de dimensionamento utiliza-se uma pressão média de contato distribuída uniformemente no elastômero. Segundo a ABNT NBR 9062:2017, o limite recomendado para a pressão de contato média no aparelho de apoio elastomérico não fretado é dado pela Equação 2.