Podkładki elastomerowe

Podkładki elastomerowe to elementy stosowane w konstrukcjach budowlanych w celu absorbowania drgań, wstrząsów, a także kompensowania ruchów i odkształceń struktury. Są wykonane z elastomerów, czyli materiałów o właściwościach elastycznych, co pozwala im na absorbowanie energii mechanicznej i przeciwdziałanie wpływom dynamicznym.

Główne cechy podkładek elastomerowych w konstrukcjach budowlanych to:

1. Elastyczność: Podkładki elastomerowe są zdolne do odkształcania się pod wpływem obciążeń dynamicznych, co pozwala im absorbować energię i tłumić drgania.

2. Odporność na warunki atmosferyczne: Elastomery są często odporne na warunki atmosferyczne, co sprawia, że podkładki elastomerowe są trwałe i skuteczne przez długi czas.

3. Odporność chemiczna: Mogą być odporne na działanie substancji chemicznych, co jest istotne, zwłaszcza w przypadku konstrukcji, które mogą mieć kontakt z agresywnymi substancjami.

4. Łatwość montażu: Podkładki elastomerowe są zazwyczaj łatwe w montażu i nie wymagają skomplikowanych procedur instalacyjnych.

Podkładki elastomerowe znajdują zastosowanie w różnych obszarach konstrukcyjnych, w tym:

1. Mosty: Stosowane w łożyskach podpierających konstrukcję mostu, aby absorbować drgania i wstrząsy.

2. Budynki: Wykorzystywane pod słupy, filary czy inne elementy konstrukcyjne w celu tłumienia drgań wywołanych ruchem lub wibracjami.

3. Konstrukcje przeciwwstrząsowe: W budynkach i konstrukcjach, które muszą spełniać wymogi przeciwwstrząsowe, podkładki elastomerowe mogą być używane w systemach izolacji przeciwwstrząsowej.

4. Konstrukcje przemysłowe: Stosowane w zakładach przemysłowych, gdzie konieczne jest tłumienie wibracji generowanych przez maszyny czy urządzenia.

5. Pod fundamenty: Podkładki elastomerowe mogą być umieszczane pod fundamentami w celu kompensowania ruchów gruntu i minimalizowania transmisji drgań na strukturę.

Wybór odpowiednich podkładek elastomerowych zależy od konkretnych wymagań konstrukcyjnych, rodzaju obciążenia, a także specyficznych warunków środowiskowych, w których będą działały.

Podkładki elastomerowe niezbrojone dla dużych obciążeń typ Tricosal N15 oraz Tricosal N20, zgodne z normą DIN 4141 część 3 dla klasy oparcia 2. Stosowane dlaobciążeń do 15 N/mm2 (typ Tricosal N15) względnie do 20 N/mm2 (typ Tricosal N20), posiadają Certyfikat Badania Technicznego Abp (Świadectwo Badania TechnicznegoNadzoru Budowlanego).

Podkładki niwelują nierówności i odchylenia od równoległości płaszczyzn kontaktowych i pozwalają na lepsze rozłożenie obciążenia przy niecentryczności podparć i zmniejszenie nacisków na obrzeża.

· Wymiarowanie i usytuowanie.

Niezbrojone podkładki elastomerowe Tricosal N15 i Tricosal N20 wytwarzane są w grubościach 5,10,15 i 20 mm. Mniejsza krawędź podkładki powinna mieć długość co najmniej pięciokrotnej grubości. Podkładkę należy usytuować na powierzchni podpory betonowej tak, aby leŜała w obrębie zbrojenia statycznego. Podkładki elastomerowe niezbrojone można stosować tylko do obciążeń statycznych. Dla obciążeń dynamicznych przewidziane są podkładki elastomerowe zbrojone stalą (np. Tricosal B1EG). Wymiarowanie niezbrojonych podkładek elastomerowych opiera się na klasyfikacji wg normy DIN 4141 część 3. JeŜeli udział stałego obciążenia kształtuje się poniżej 75% obciążenia dopuszczalnego (maksymalnego) to wybiera się podkładki dla klasy oparcia 1 np. typ Tricosal CR.
NIEZBROJONE PODKŁADKI ELASTOMEROWE
Tricosal N15, Tricosal N20
STOSOWANE POD DŹWIGARY, BELKI, PODCIĄGI, STROPY ITP.
Należy zwrócić uwagę, że wszędzie tam gdzie bezpieczeństwo obiektu może być zagrożone w wyniku przeciążenia lub wypadnięcia podkładki należy uwzględniać
postanowienia dotyczące podkładek dla klasy oparcia 1.

· Obciążenia prostopadłe do płaszczyzny podkładki.

Na podstawie obowiązujących kryteriów badawczych ustalono, że podkładki elastomerowe mogą być obciążane w takich granicach, które w zdefiniowanych warunkach spowodują ściśnięcie podkładki, to jest zmniejszenie jej grubości nie więcej niż o 30%. Zgodnie z tymi wymogami podkładki Tricosal N15
i Tricosal N20 zostały przebadane przez Zakład Badań Materiałów w Hanowerze uzyskując Świadectwo Techniczne.
W podanych tabelach do wymiarowania maksymalne ściśnięcie podkładek zostało ograniczone do wartości około 20%, w celu zagwarantowania dodatkowego bezpieczeństwa dla ewentualnych błędów wykonawczych.

· Poprzeczne siły rozciągające wynikające z wydłużenia podkładki.

Niedopuszczalne są stale działające zewnętrzne obciążenia równoległe do płaszczyzny podkładki. Przy krótkotrwałych zewnętrznych obciążeniach
poziomych zaleca się sprawdzenie bezpieczeństwa przesuwu ze wzorów: Przy oddziaływaniu krótkotrwałych poziomych sił zewnętrznych nie może być przekroczony maksymalny dopuszczalny kąt przesuwu. Jeżeli bezpieczeństwo przesuwu nie jest gwarantowane to naleŜy przedsięwziąć odpowiednie zabiegi
konstrukcyjne.

Przykładowe zastosowania podkładek elastomerowych w budownictwie

Podkładki elastomerowe są szeroko stosowane w budownictwie ze względu na swoje wyjątkowe właściwości tłumiące i izolacyjne. Oto kilka przykładów ich zastosowań:

1. Izolacja wibracyjna

Podkładki elastomerowe są używane do izolacji wibracji generowanych przez maszyny, urządzenia HVAC (ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja) i inne źródła drgań. Dzięki temu minimalizuje się przenoszenie wibracji na struktury budynku, co może zapobiegać ich uszkodzeniom oraz poprawiać komfort akustyczny.

Przykład:

• Maszyny przemysłowe: Podkładki umieszczone pod maszynami produkcyjnymi redukują przenoszenie wibracji na fundamenty i konstrukcje budynku, chroniąc je przed uszkodzeniami.

2. Amortyzacja pod elementy konstrukcyjne

• Podkładki elastomerowe są często stosowane jako elementy amortyzacyjne pod belki, słupy oraz inne elementy konstrukcyjne. Pomagają one w redukcji naprężeń dynamicznych, które mogą występować w konstrukcji podczas użytkowania budynku.
• podkładki elastomerowe pod schody prefabrykowane

Przykład:

• Belki stalowe: Stosowanie podkładek elastomerowych pod belkami stalowymi w konstrukcjach mostowych zmniejsza ryzyko pęknięć spowodowanych przez wstrząsy dynamiczne.

3. Izolacja akustyczna

Elastomerowe podkładki są także używane jako izolacja akustyczna w celu redukcji hałasu przenoszonego przez struktury budynku, np. odgłosów kroków, wibracji z urządzeń mechanicznych, czy dźwięków uderzeniowych.

Przykład:

• Podłogi pływające: W budownictwie mieszkaniowym stosuje się podkładki elastomerowe w konstrukcji podłóg pływających, co pozwala na skuteczne tłumienie dźwięków kroków i innych dźwięków uderzeniowych.

4. Podkładki pod fundamenty

Podkładki elastomerowe mogą być również używane jako elementy izolujące pod fundamentami, co pozwala na amortyzację i redukcję przenoszenia sił dynamicznych z gruntu na konstrukcję budynku. Jest to szczególnie istotne w rejonach sejsmicznych.

Przykład:

• Fundamenty budynków w obszarach sejsmicznych: Instalacja podkładek elastomerowych pod fundamenty pomaga w absorpcji energii sejsmicznej i redukuje uszkodzenia konstrukcyjne podczas trzęsień ziemi.

5. Łożyska mostowe

W konstrukcjach mostowych podkładki elastomerowe pełnią rolę łożysk, umożliwiających swobodny ruch oraz kompensujących zmiany temperatury i obciążenia. Dzięki temu mosty są w stanie lepiej wytrzymywać obciążenia dynamiczne i termiczne.

Przykład:

• Łożyska mostowe: Stosowanie podkładek elastomerowych jako łożysk mostowych umożliwia elastyczne reagowanie konstrukcji na zmiany temperatury i dynamiczne obciążenia, co zmniejsza ryzyko uszkodzeń strukturalnych.

6. Podkładki do układów nawierzchni kolejowych

W układach nawierzchni kolejowych, podkładki elastomerowe są używane do redukcji hałasu i drgań, które są generowane przez przejeżdżające pociągi. Zapewniają one lepsze tłumienie wibracji i zwiększają trwałość konstrukcji.

Przykład:

• Torowiska kolejowe: Podkładki elastomerowe umieszczone pod szynami lub podkładami kolejowymi pomagają w amortyzacji drgań oraz redukcji hałasu, co przekłada się na mniejsze zużycie torów i poprawę komfortu podróży.

7. Podkładki w systemach fasad wentylowanych

W systemach fasad wentylowanych podkładki elastomerowe są używane do montażu paneli fasadowych, aby zapobiec przenoszeniu drgań i hałasu z zewnętrznych elementów konstrukcyjnych do wewnętrznych.

Przykład:

• Fasady budynków komercyjnych: Podkładki elastomerowe zastosowane w mocowaniach paneli fasadowych zapobiegają przenoszeniu drgań i hałasu z wiatru lub ruchu drogowego na strukturę budynku, co poprawia komfort akustyczny wewnątrz budynku.

8. Podkładki tłumiące dla prefabrykatów

Podkładki elastomerowe stosuje się również w budownictwie prefabrykowanym jako elementy tłumiące między poszczególnymi segmentami konstrukcji, co pozwala na elastyczne reagowanie na obciążenia dynamiczne oraz redukcję naprężeń.

Przykład:

• Konstrukcje prefabrykowane: Podkładki elastomerowe wbudowane między segmentami prefabrykowanych ścian lub stropów redukują wpływ naprężeń dynamicznych i poprawiają elastyczność konstrukcji.

Podkładki elastomerowe są kluczowymi elementami w nowoczesnym budownictwie, zapewniając ochronę przed wibracjami, hałasem i naprężeniami dynamicznymi, co przekłada się na zwiększenie trwałości i komfortu użytkowania budynków oraz infrastruktury.