Definición
Elemento de apoyo deformable fabricado en elastómero (caucho natural o sintético, frecuentemente laminado con separadores metálicos) colocado entre elementos estructurales para transmitir cargas verticales y, a la vez, admitir rotaciones, deformaciones por cortante y movimientos térmicos o por fluencia; de uso habitual bajo vigas de puentes, elementos prefabricados y entre superestructura e infraestructura.
Principio
Principio
Los apoyos elastoméricos soportan cargas de compresión mediante el elastómero y permiten rotaciones y desplazamientos en‑plano por deformación por cortante del caucho; las laminaciones y la rigidez de las chapas metálicas regulan la rigidez vertical y la retención rotacional, proporcionando una transferencia de cargas previsible sin piezas deslizantes.
Demostración
Demostración
Escenario ilustrativo: Situación — Una viga de puente simplemente apoyada debe admitir dilataciones térmicas y pequeñas rotaciones en los apoyos. Reconocimiento — Los apoyos han de transmitir la carga vertical y permitir el movimiento sin elementos deslizantes de mantenimiento intensivo. Acción — Colocar placas de apoyo elastoméricas laminadas dimensionadas según el módulo de cortante y desplazamientos previstos, con orientación para el movimiento previsto. Consecuencia — A carga permanente las placas sostienen la viga; con cambios térmicos se deforman por cortante para permitir el movimiento longitudinal y acomodar rotaciones, evitando concentraciones de esfuerzos.
Aplicación incorrecta
Aplicación incorrecta
Usar placas elastoméricas como aisladores sísmicos o para absorber grandes desplazamientos/energía sin un diseño dinámico adecuado. El error semántico es confundir la capacidad de deformación por cortante a servicio con las características de aislamiento o disipación de energía de dispositivos sísmicos dedicados; las placas tienen capacidad limitada de esfuerzo cortante y no proporcionan disipación controlada a menos que se diseñen para ello.
Consecuencia
Consecuencia
Su aplicación correcta proporciona apoyos compactos y de bajo mantenimiento que transmiten cargas verticales mientras permiten movimientos y rotaciones controladas, reduciendo tensiones secundarias y adaptándose a asentamientos diferenciales. Limitaciones: capacidad finita de cortante, envejecimiento del material, sensibilidad a temperatura y agentes químicos, y necesidad de inspección y reemplazo; un uso inadecuado puede provocar deformación excesiva, pérdida de continuidad de carga o deterioro prematuro.
Inversión
Inversión
Cuando se requieren grandes rotaciones, desplazamientos muy grandes o disipación específica de energía sísmica, son preferibles otros tipos de apoyos (pot bearings, apoyos deslizantes o aisladores sísmicos). En entornos de alta temperatura o agresivos el elastómero puede degradarse y exigir soluciones alternativas.
Límite
Límite
Claramente dentro — Placa de caucho macizo o laminado (con chapas metálicas) situada bajo el apoyo para soportar carga vertical y admitir rotaciones y cortante. Caso límite — Apoyo elastomérico laminado con placa guía que combina cortante con deslizamiento limitado. Fuera — Apoyos rodantes, pot bearings o aisladores de péndulo de fricción, que emplean otros mecanismos de movimiento y comportamiento dinámico.
Tensión semántica
Tensión semántica
Rigidez frente a flexibilidad: el apoyo debe ser lo suficientemente rígido verticalmente para sostener cargas sin compresión excesiva, pero lo bastante flexible en cortante para permitir movimientos y rotaciones; durabilidad frente a coste inicial: elegir un material y un detalle con buen desempeño a largo plazo puede incrementar el coste inicial pero reducir mantenimiento.
Síntesis
Síntesis
Las placas de apoyo elastoméricas son dispositivos sencillos y robustos que aprovechan la compresión y el cortante del caucho para conciliar transferencia de carga y acomodación de movimiento. Su éxito exige ajustar las propiedades del material y la geometría a las deformaciones esperadas, el entorno y la estrategia de mantenimiento.