نئوپرن چه می‌باشد؟
بالشتک یا تکیه‌گاه الاستومری پل که با نام تجاری نئوپرن یا ضربه گیر نئوپرن شناخته می‌شود. لاستیک‌های طبیعی یا مصنوعی بکار رفته به تنهایی قابلیت جابه‌جایی و یا جذب انرژی و نیروهای وارده را ندارند. به همین دلیل است که توسط فولاد مسلح می‌شوند تا ظرفیت جذب بالایی در برابر ارتعاش و لرزه داشته باشند. نئوپرن توانایی تحمل وزن‌های چند تنی را نیز دارا می‌باشد و دوام و پایداری بالایی به خصوص در شرایط آب و هوایی سخت را دارد. به همین دلیل از نئوپرن در ساخت سازه‌های بزرگ و پل‌ها استفاده می‌شود.
تکیه گاه الاستومری پل (بالشتک زیرسری پل) چیست؟
بالشتک‌های الاستومری برای ساخت و ساز یک مکانیسم امن می‌باشد که به پل‌ها و سایر سازه‌های بزرگ این قابلیت را می‌دهد که به جای تخریب، با خصوصیت انعطاف پذیری مانع آسیب به سازه گردد. ضربه گیر نئوپرن به دلیل خواص مکانیکی آن ضربه گیر، مقاوم در برابر سایش و مقاوم در برابر تغییرات آب و هوا می‌باشد که برای تحمل وزن سازه‌های سنگین گزینه ایده آلی می‌باشد. به طور مثال، در ساخت پل‌ها و ساختمان‌ها، مهندسان از ضربه‌گیر‌های الاستومری برای کمک به تثبیت سازه در حین و پس از ساخت آن استفاده می‌کنند. ساختمان ها به طور معمول در حال نوسان هستند که به پدیده “نوسان باد” معروف می‌باشد. بادهای روزمره باعث می‌شوند آسمان خراش ها در طول روز به جلو و عقب متمایل شوند. در هنگام وقوع وقتی بادهای شدید این مجموع فاصله نوسانی افزایش می‌یابد. حرکات زمین در اثر فعالیت لرزه‌ای و یا در اثر انبساط و انقباضات حرارتی نیز موجب ایجاد حرکت در سازه می‌شود. برای جلوگیری از این آسیب‌ها استفاده از ضربه‌گیر نئوپرن ضروری می‌باشد
نئوپرن‌ها از انواع مختلفی ساخته شده‌اند که در نوع مسلح آن، لایه اول و سوم از فلزاتی مانند فولاد و لایه میانی از لاستیک که معمولا نئوپرن می‌باشد، ساخته شده است. نئوپرن به سازه اجازه جابه‌جایی می‌دهد بدون اینکه ثبات خود سازه را به خطر بیندازد.
از ضربه‌گیر نئوپرن برای چه مواردی استفاده می‌شود؟
از ضربه گیرهای نئوپرن برای ساخت پل ها و سایر سازه ها استفاده می‌شود. ضربه گیر‌ها به سه نوع تقسیم می‌شوند: الاستومری، کشویی و چند غلتکی. ضربه‌گیر نئوپرن مستقیماً در دسته الاستومری قرار می‌گیرد به این علت که از خاصیت ارتجاعی ذاتی لاستیک بهره می‌برد. نئوپرن به تنهایی سطح جذب شوک کافی برای پشتیبانی از حرکات جزئی سازه‌های سنگین را به آن می‌دهد. خاصیت ارتجاعی یک ویژگی مشترک در لاستیک ها است، اگرچه می‌توان آن‌ها را برای داشتن درجات خاصی از کشسانی افزایش داد. به علاوه، ضربه‌گیر‌های الاستومری در مقایسه با انواع دیگر، انتخاب مقرون به صرفه تری هستند. ضربه گیر نئوپرن دو عملکرد فیزیکی مهم را ارائه می‌دهد که می تواند به جلوگیری از آسیب به پل ها کمک کند:
ضربه گیر نئوپرن ضربه را جذب می‌کند:
خاصیت جذب ضربه و شوک وارده توسط این ماده بادوام که به یکپارچگی ساختاری سازه آسیب می‌رساند از ویژگی‌های آن می‌باشد. پدهای نئوپرن برای پل‌ها همچنین حرکات ایجاد شده توسط انبساط و انقباض حرارتی را جذب می‌کنند. اجزا و مصالح سازه در پاسخ به دما منبسط و منقبض می‌شوند. در واقع، این تغییرات جزئی هستند اما در بافت یک سازه می‌تواند عواقب فاجعه باری داشته باشد. بنابراین، ویژگی جذب ضربه و شوک یک ضربه گیر نئوپرن به پل کمک می‌کند تا پایدار بماند و دوام طولانی مدت داشته باشد.
حرکت و جابه‌جایی جانبی را تقویت می‌کند:
خاصیت ارتجاعی ذاتی نئوپرن به پل اجازه می‌دهد تا به سمت جانبی جابجا شود. ماهیت الاستیک نئوپرن به پل اجازه می‌دهد تا کمی بچرخد و همچنین به سمت جلو و عقب جابجا شود. این ویژگی سبب شده است که نئوپرن به یک ماده محبوب برای استفاده در پروژه‌های عظیم ساختمانی و پل سازی تبدیل شود.
به چه دلیل پیشنهاد می‌شود که از ضربه گیر نئوپرن برای پل‌ها استفاده شود؟
بالشتک الاستومری نئوپرن یک صفحه مقرون به صرفه و مفید برای استفاده در بتن‌های پیش ساخته، پیش تنیده یا بر روی تیرهای فلزی در پل‌ها است.ضربه گیر نئوپر یا پدهای نئوپرن برای پل‌ها امکان انتقال بی دردسر و پیوسته ضربه و حرکت را از تیر به پایه می‌دهد. در پاسخ به انرژی جذب شده به صورت افقی جابجا می‌شود. نصب بالشتک نئوپرن نسبت به بالشتک‌های کشویی و چند غلتکی آسان‌تر است.
مقاومت لاستیک نئوپرن در برابر ازن، اشعه ماوراء بنفش، مواد شیمیایی و هوا باعث می‌شود که الاستومر به مصالح کاربردی برای استفاده در فضای باز تبدیل شود بدون اینکه تخریب گردد. همچنین دارای محدوده دمای عملیاتی گسترده‌ای است که عملکرد ثابتی را ارائه می دهد. واقعاً شگفت انگیز است که یک بلوک نئوپرن چه کاری می تواند انجام دهد! دفعه بعد که روی یک پل قرار گرفتید، فقط بدانید که به احتمال زیاد از طریق یک ضربه‌گیر نئوپرن حمایت می‌شوید. چشم انداز یک سازه در حال نوسان ممکن است شما را با ترس فلج کند، اما این بخشی طبیعی از ساختار ساخت و ساز سازه است، و می توانید اعتماد کنید که مهندسی مدرن این متغیر را تحت کنترل دارد. به هر حال، به شما قدردانی بیشتری از پدها و ضربه گیر نئوپرن پل را می‌دهد که منجر به افزایش ایمنی سازه می‌شود.
مزایای استفاده از ضربه گیر نئوپرن پل
نصب و جایگذاری ضربه گیر نئوپرن پل ساده یا مسلح نسبت به سایر تکیه‌گاه‌ها آسان تر و هزینه‌های نگهداری از آن‌ها تقریبا صفر می‌باشد. برخلاف دیگر الاستومر‌ها، نئوپرن تحت شرایط دمایی بالا و پایین آسیب نمی‌بیند.
چنین عضو صلبی می‌تواند برا دهه ها بدون ایجاد آسیب، پایدار باقی بماند.
به عنوان بالشتک زیرسری برای تیرهای بتنی پیش‌تنیده یا فولادی در پل‌ها و ساختمان‌ها، پدهای نئوپرن ساده و چند لایه امکان انتقال یکنواخت بار از تیر به زیرسازی و امکان چرخش تیر را در صفحات به دلیل انحراف یون تیر تحت بار را فراهم می‌کند. همچنین امکان حرکت جانبی و طولی تیر ناشی از نیروهای حرارتی را فراهم می‌کنند. پدهای نئوپرن هیچ قسمت متحرکی ندارند و انبساط و انقباض حرارتی با قابلیت برش دادن بالشتک جذب می شود. هیچ حرکت لغزشی بین بالشتک و تیر و یا بین بالشتک و تکیه گاه وجود ندارد.
از دیگر مزایای آن می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- کاهش صدا و لرزش
- از بین بردن تماس فلز با فلز
- افزایش طول عمر سازه یا پل
- کاهش هزینه های نگهداری
عملکرد ضربه گیر نئوپرن پل به چه صورت می‌باشد؟
نیروهای وارده به سازه که شامل نیروهای افقی، عمودی و گشتاور می‌باشد باعث ایجاد تغییر شکل در سازه می‌شود، به خصوص زمانی که با تغییرات دمایی، تنش‌های انبساطی و انقباضی ناشی از مصالح به کار رفته در سازه‌ها ترکیب گردد. به همین دلیل با نصب ضربه گیر نئوپرن در قسمت تکیه‌گاه‌ها به منظور جذب و انتقال نیرو و لغزش از عرشه و به پایه‌ها را فراعم می‌کند. در واقع همه نیروها در یک نقطه همگرا شده و به فونداسیون منتقل می‌شود. به این ترتیب نیروی برشی کاهش یافته و امنیت بالاتری را فراهم می‌کند.
بالشتک الاستومری نه تنها در ساخت پل بلکه در بزرگراه‌ها، جاده‌ها، اسکله‌ها، فرودگاه‌ها، ساختمان‌ها و سایر کاربردها که در آن اجسام بزرگ و سنگین نیاز به کار ایمن دارند، استفاده می‌شود.
انواع ضربه‌گیر‌ها یا بالشتک‌های الاستومری
بالشتک های الاستومری چند لایه تقویت شده با ورق‌های فولادی ((Steel Reinforced) Laminated Elastomeric Bearing Pads )
بالشتک‌های الاستومری چند لایه می‌توانند حرکت در هر جهت و حرکت چرخشی هر محور را با تغییر شکل الاستیک در خود جای دهند. معمولاً در جاهایی که پل‌ها مستعد بارگذاری زیاد، انتقال زیاد و چرخش هستند استفاده می‌شود. لایه‌های متناوب فولاد و لاستیک با هم ولکانیزه می‌شوند تا به ظرفیت باربری مورد نظر دست یابند. بالشتک‌های چند لایه می‌توانند بر اساس نیاز می‌توانند به صورت مستطیلی یا دایره‌ای باشند. این نوع از ضربه گیر برای پل‌هایی با دهانه کوتاه و پل‌های هوایی کاربرد دارد.
بالشتک های الاستومری ساده (Non-reinforced Elastomeric Bearing)
ضربه‌گیر‌های الاستومری ساده بلوک‌های جامد لاستیکی بدون هیچ گونه صفحه تقویت کننده فولادی هستند. از لاستیک طبیعی یا نئوپرن ساخته می‌شوند. از این بالشتک‌ها معمولا در پل ها استفاده نمی‌شود. عمدتاً در مواردی که بارهای فشار کم و همچنین شرایط استاتیک وجود دارد استفاده می‌شوند.
ضربه‌گیر الاستومری ساده، نوارهای جداسازی لاستیکی ساده و کم هزینه هستند که قادر به حمل بارهای فشاری هستند و حرکت انتقالی و ظرفیت چرخشی محدودی را ارائه می‌دهند. استفاده از این نوع بالشتک‌ها در سازه‌های پیش ساخته کاربرد دارد.
بالشتک‌های الاستومری هدایت شونده (Guided Elastomeric Bearing Pads)
این نوع بالشتک یا ضربه گیر بخصوص از صفحات بارگیری بالا و پایین با یک راهنما برای محدود کردن حرکت در جهت مورد نیاز تشکیل شده است. صفحات بار بالا و پایین به لاستیک گرم ولکانیزه می شوند. ضربه‌گیر‌های لاستیکی می‌توانند با توجه به شرایط بار غالب، ساده یا تقویت شوند.
بالشتک‌های کشویی یا لغزشی (ضربه گیر بدون اصطکاک) ((Frictionless Bearing Pads) Sliding Bearing Pads)
استفاده از ضربه گیرهای کشویی در جایی که دهانه بزرگ‌تری دارند یا امکان تعویض وجود دارد، استفاده می‌شود.
ضربه گیرهای تفلونی PTFE
این نوع ضربه گیر دارای لایه‌ای از PTFE است که به سطح بالایی بالشتک متصل شده است. ضربه‌گیر تفلونی امکان حرکات لغزشی را با ضریب اصطکاک کاهش می‌دهد.
ضربه گیرهای محفظه‌ای (pot bearing)
ضربه‌گیر محفظه‌ای، گسترده ترین نوع مورد استفاده است که برای سازه‌هایی با امکان افزایش طول مانند پل‌ها، بزرگراه‌ها و راه آهن‌ها و غیره طراحی شده است. بر روی این بالشتک ضربه گیر، ضربه گیر تفلونی PTFE تعبیه می‌شود تا با کمک یک صفحه فولادی ضد زنگ که در بالای آن جوش داده می‌شود، حرکات لغزشی را تسهیل کند.
ضربه گیر کروی (spherical bridge bearing)
ضربه گیرهای پل کروی شکل دارای صفحات فولادی با ماشین کاری دقیق با سطوح مقعر و محدب است که می‌تواند حرکات و چرخش های بزرگ را کنترل کند. استفاده از ضربه گیرهای کروی برای سازه‌هایی با زوایای چرخش بزرگ، پل‌های عریض و منحنی کاربرد دارد.
ضربه گیر با هسته سربی (Lead rubber bearing)
ضربه گیرهای لاستیکی سربی همانطور که از نامش پیداست دارای یک هسته سربی در وسط آن می‌باشد که نیروهای ناشی از زلزله را جذب می‌کند و منجر به افزایش دوره ارتعاش سازه می‌شود. به این ترتیب از سازه در برابر آسیب ها و تغییر شکل های شدید ناشی از زلزله و سایر ارتعاشات وارده محافظت می‌کند.
ضربه گیر نئوپرن با میرایی زیاد (High damping rubber bearing)
بالشتک نئوپرن با قابلیت میرایی و دوام بالا، یک عایق لرزه ای مشابه با ضربه گیر سربی ولی بدون سرب مرکزی است. با توجه به خصوصیت جذب انرژی بالا، ارتعاشات و نیروهای وارد به سازه را به راحتی جذب می‌کند. در نتیجه سازه می‌تواند به راحتی در معرض نیروهای لرزه‌ای قرار گیرد و کاملا سالم باقی بماند. انعطاف بسیار خوبی در جهت افقی تشان می‌دهند اگرچه اهیت سختی دارند.
ضربه گیر نئوپرن با میرایی کم (low damping rubber bearing)
این نوع ضربه گیر یک بالشتک الاستوری طبیعی می‌باشد که توانایی جذب انرژی آن معمولی می‌باشد. به همین دلیل نسبت به سایر ضربه‌گیر‌هایی که از الاستومر مصنوعی و کائوچو ساخته شده اند دوام کمتر دارند.
روش اجرای ضربه گیر نئوپرن پل چگونه است؟
برای نصب ضربه گیر نئوپرن پل، ابتدا سطوح باید تمیز و عاری از هرگونه گرد وغبار باشد باشد.
برای نصب بالشتک الاستومری، آن را از بسته بندی جدا نموده و در صورت مشاهده هرگونه گرد و غبار بر روی سطح آن را تمیز کنید. نئوپرن را روی رزین اپوکسی اعمال شده قرار دهید. در نصب و جایگذاری باید دقت نمود که ضربه گیر نئوپرن مطابق با نقشه اجرایی آن جانمایی شود. همچنین در صورت نیاز به جوشکاری حتما پیش از نصب صورت گیرد زیرا نئوپرن در دماهای بسیار بالا آسیب پذیر می‌باشد.
برای بالشتک الاستومری پل از چه استاندارد‌هایی استفاده می‌شود؟
برای طراحی، ساخت و تولید ضربه گیر نئوپرن پل بر اساس یک سری استاندارد‌های بین المللی بهره گرفته می‌شود از جمله مهمترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- AASHTO LRFD Bridge Design Specifications
- EN1337
- AASHTO M251 (Standard Specification for Bridge Bearing Materials)
- BS5400
چگونه بهترین پدهای ضربه گیر نئوپرن را انتخاب کنید؟
چگونه می‌دانید که کدام نوع از ضربه گیرهای نئوپرن برای پروژه شما مناسب می‌باشد؟ شما به سادگی می‌توانید نیازها، اهداف پروژه و بودجه خود را به ما بگویید و سپس ما شما را به سمت بهترین راه حل راهنمایی می‌کنیم. ما حتی به شما کمک خواهیم کرد تا نوع نئوپرن، ضخامت، عرض، طول و سایر جزئیات مناسب را بر اساس پروژه موزد نظر انتخاب کنید.
قیمت ضربه گیر نئوپرن پل چگونه محاسبه می‌شود؟
قیمت گذاری دقیق برای ضربه گیر نئوپرن پل کار دشواری می‌باشد زیرا عوامل زیادی بر قیمت آن تاثیر می‌گذارد. به طور مثال قیمت قطعات و مصالح مورد استفاده، استفاده از هسته سربی، استفاده از لاستیک طبیعی یا مصنوعی، استفاده از متریال با کیفیت و با دوام تاثیر به سزایی در قیمت گذاری آن دارد. نکته قابل توجه این می‌باشد که با وجود این عوامل قیمت نئوپرن مقرون به صرفه می‌باشد زیرا هزینه‌های مربوط به نگهداری سازه را کاهش می‌دهد و طول عمر بسیار بالایی دارند. به همین دلیل نمی‌توان قیمت دقیق و مشخص برای بالشتک الاستومری اعلام کرد اما به طور کلی مقرون به صرفه و اقتصادی می‌باشد. برای دریافت مشاوره و راهنمایی و همچنین اطلاع از قیمت بالشتک یا تکیه گاه الاستومری پل، نحوه اجرا، نصب می‌توانید با کارشناسان ما در شرکت تکنوپل در ارتباط باشید.
جمع بندی
امروزه با توجه به رخداد حوادث ناگوار مانند زلزله که منجر به خسارات وارده جبران ناپذیر برای سازه‌ها از جمله پل‌ها می‌شود، همواره به دنیال یک راه حل برای کاهش خطرات و استحکام و مقاوم سازی می‌باشیم. نئوپرن به طور گسترده در ساخت پل، در ساختمان‌های بتنی پیش ساخته، پیش تنیده و کاربردهای صنعتی عمومی استفاده می‌شود. وظیفه اصلی این ضربه‌گیر‌های لاستیکی جذب نیروهای فشاری بارگذاری و در عین حال جداسازی و جذب اثرات مخرب ضربه و ارتعاش است.
همانطور که در این مقاله توضیح داده شد، نئوپرن پل یکی از بهترین و مقرون به صرفه ترین راه حل مقاوم سازی با توجه به عملکرد آن می‌باشد. برای دریافت مشاوره و راهنمایی و یا اطلاع از قیمت خرید ضربه گیر نئوپرن پل، نحوه اجرا و نصب می‌توانید با کارشناسان ما در شرکت تکنوپل در تماس باشید.
