Spherical bearing pad

almohadilla de rodamientos esféricos

Almohadilla de rodamientos esféricos de 120mm para carga de 1000kN con ±5 ° de rotación

El cojinete esférico de 120 mm es un componente crítico para el aislamiento sísmico y la articulación estructural en puentes y edificios. Con una capacidad de carga vertical de 1000kN y un ángulo de rotación de ±5°, acomoda la expansión térmica, el deslizamiento del hormigón y los movimientos sísmicos.

Vertical Load Capacity
1000kN
Rotation Angle
±5°
Material
Steel with PTFE sliding layer
Operating Temperature
-40°C to 80°C

¿Cómo maneja la almohadilla de rodamientos esféricos de 120mm cargas de 1000kN y movimientos sísmicos?

La almohadilla de rodamiento esférica de 120 mm es un dispositivo de ingeniería de precisión diseñado para transferir cargas verticales mientras acomoda movimientos rotacionales en estructuras. Con un diámetro de 120 mm y una altura de 50 mm, soporta una capacidad de carga vertical de 1000 kN, lo que lo convierte en adecuado para puentes de mediana envergadura y edificios industriales. La almohadilla consiste en una placa esférica convexa, una placa de acoplamiento cóncava y una capa deslizante de PTFE, que permite una rotación de hasta ±5° y un desplazamiento horizontal. Este diseño absorbe eficazmente la energía sísmica y se adapta a la expansión térmica, reduciendo la tensión sobre los elementos estructurales. El uso de acero de alta calidad garantiza la resistencia a la fatiga y la corrosión, mientras que la capa de PTFE proporciona un bajo coeficiente de fricción (típicamente de 0,02 a 0,05), minimizando el desgaste y prolongando la vida útil.

En las regiones propensas a los sismos, la almohadilla de rodamiento esférica de 120 mm aborda el desafío crítico de aislar las estructuras del movimiento del suelo. Durante un terremoto, la capacidad de rotación de la almohadilla permite que la estructura se mueva de forma independiente, disipando energía y evitando daños a columnas y vigas. Para aplicaciones de puente, acomoda los movimientos longitudinales y transversales causados por fluctuaciones de temperatura y cargas de tráfico. La capacidad de carga de 1000kN es ideal para puentes de mediana envergadura (hasta 30m) y edificios de varios pisos, donde garantiza estabilidad y seguridad. Además, el tamaño compacto de la almohadilla (120 mm de diámetro) la hace adecuada para proyectos de modernización con espacio limitado, ofreciendo una solución rentable sin comprometer el rendimiento.

En comparación con los cojinetes esféricos más pequeños o más grandes, el modelo de 120 mm logra un equilibrio entre la capacidad de carga y la eficiencia del espacio. Mientras que las almohadillas de 80 mm soportan hasta 500 kN y son adecuadas para puentes peatonales, y las almohadillas de 200 mm soportan 2000 kN para aplicaciones pesadas, la almohadilla de 120 mm llena el espacio para estructuras de carga media. Su rotación de ±5° es mayor que los rodamientos fijos estándar (que no ofrecen rotación) pero menor que las almohadillas de alta rotación (±10°) utilizadas en puentes de larga extensión. Esto lo convierte en una opción versátil para proyectos que requieren articulación moderada. La almohadilla también es compatible con métodos de instalación comunes, incluyendo conexiones atornilladas y juntas enrolladas, lo que garantiza una fácil integración en los diseños existentes.

  • Capacidad de carga de 1000kN verificada mediante análisis de elementos finitos y pruebas de carga estática, con un factor de seguridad de 2,0 frente al rendimiento.
  • Ángulo de rotación de ±5° ensayado bajo carga cíclica (10.000 ciclos) sin degradación, cumpliendo con las normas EN 1337-7.
  • Capa deslizante de PTFE con un coeficiente de fricción de 0,03, que reduce las fuerzas horizontales hasta en un 70% en comparación con los contactos acero sobre acero.

Características técnicas básicas y ventajas cuantificadas

STEP 1

Capacidad de carga vertical de 1000kN con acero de alta resistencia

La almohadilla está construida en acero S355JR, con una resistencia a la elasticidad de 355MPa, lo que permite una capacidad de carga vertical de 1000kN. El análisis de elementos finitos confirma que la tensión máxima bajo carga completa es de 220MPa, muy por debajo del punto de rendimiento, lo que garantiza un factor de seguridad de 2,0. Esta capacidad es ideal para puentes de mediano alcance y estructuras industriales, donde transfiere cargas de forma segura de la superestructura a la subestructura sin deformación.

STEP 2

±5° Ángulo de rotación para la disipación de energía sísmica

La interfaz esférica permite una rotación de ±5°, lo que es suficiente para acomodar desplazamientos sísmicos y movimientos térmicos. Las pruebas cíclicas a 10.000 ciclos con una rotación de ±5° no mostraron signos de desgaste o fatiga, manteniendo la capa de PTFE un coeficiente de fricción inferior a 0,05. Esta capacidad de rotación reduce los momentos de flexión en las columnas hasta en un 30%, mejorando la resistencia estructural durante los terremotos.

STEP 3

Capa deslizante de PTFE con coeficiente de fricción de 0,03

Una capa de PTFE (politetrafluoroetileno) de 2 mm de espesor se une a la placa cóncava, proporcionando un bajo coeficiente de fricción de 0,03. Esto reduce las fuerzas horizontales transmitidas a la subestructura en hasta un 70% en comparación con los contactos acero sobre acero. La capa de PTFE está rebajada para prevenir la extrusión y es resistente al envejecimiento y a los productos químicos, lo que garantiza un rendimiento a largo plazo incluso en entornos duros.

STEP 4

Protección contra la corrosión con galvanización en caliente

Todos los componentes de acero están galvanizados en caliente hasta un espesor mínimo de revestimiento de 85 μm, lo que proporciona una excelente resistencia a la corrosión. La almohadilla ha pasado una prueba de pulverización de sal de 500 horas (ASTM B117) sin oxidación roja, lo que la hace adecuada para áreas costeras y de alta humedad. El revestimiento galvanizado también protege contra la abrasión durante la instalación y el servicio, extendiendo la vida útil sin mantenimiento a más de 50 años.

Preguntas frecuentes sobre Cojinete esférico

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