Gli appoggi a disco elastomerico confinato sono costituiti da un disco in gomma alloggiato in un basamento metallico che funge da ‘contenitore’ (ecco perché il nome inglese ‘POT’).
I due principi fisici fondamentali su cui si basano questi particolari dispositivi di vincolo strutturale sono:
- Lo strisciamento tra due superfici di materiali a bassissimo attrito reciproco, inox/PTFE ,che permettono movimenti di traslazione dovuti alle variazioni di volume della sovrastruttura, indotte per esempio dal gradiente di temperatura esterna.
- La deformazione di materiale (dischi in gomma incassati) adatto a consentire rotazione (solitamente di 0.01rad) e traslazione.
A seconda dei vari gradi di libertà avremo tre tipologie di appoggi a disco elastomerico incassato (POT):
- Appoggio POT fisso o vincolo di cerniera
- Appoggio POT unidirezionale o carrello
- Appoggio POT multidirezionale o slitta
Cosa che accomuna tutte e tre le tipologie è la deformabilità del disco in gomma incassato che permette le rotazioni attorno ad un qualsiasi asse, in conformità a quanto previsto dal progetto. Sono garantiti i movimenti rotazionali tra la sovrastruttura e la struttura sottostante e al contempo è assicurato il trasferimento dei carichi verticali. Il disco elastomerico confinato si comporta come un fluido viscoso, quindi le deformazioni verticali per effetto dei carichi sono nulle, invece la rigidezza verticale è elevata; la pressione è uniformemente distribuita e dunque si riduce estremamente l’eccentricità del carico verticale.
Appoggio POT Fisso
Si definiscono appoggi fissi o vincolo di cerniera quelli che trasmettono tutte le forze ma non consentono alcuno spostamento.
Il numero di gradi di libertà di un appoggio fisso può essere 1 o 2.
Il basamento è una piastra in acciaio di forma quadrata, le cui dimensioni rispettano i criteri progettuali previsti dalla normativa (EN 1337 ed EN 10025).
Il disco elastomerico è alloggiato in uno scasso e confinato all’interno del basamento e tre anelli concentrici in ottone, posizionati in una rientranza nel bordo del cuscinetto elastomerico, evitano l’espulsione sotto pressione della gomma (ecco perché il nome ‘appoggio a disco elastomerico confinato’).
Il pistone si appoggia sul tampone elastomerico.
I sistemi di ancoraggio sono conformi alle prescrizioni della normativa di riferimento UNI EN1337 – parte 1 e sono costituiti da un perno disposto nella parte superiore dell’appoggio (per il trasferimento dell’azione orizzontale) e da tirafondi inseriti nel basamento tramite opportuni fori.
Appoggio POT Unidirezionale
L'appoggio a disco elastomerico unidirezionale o carrello consente movimenti in un'unica direzione (oltre alla rotazione).
Lo scorrimento è consentito dall'accoppiamento di superfici a basso attrito quali acciaio austenitico e PTFE, e da materiali compositi (CM1).
La configurazione base prevede il solo appoggio a disco elastomerico fisso, in aggiunta a questo si inseriscono le seguenti superfici di scorrimento:
Strato di PTFE alveolato e lubrificato sulla parte superiore e incassato all'interno della superficie superiore.
Lastra in acciaio austenitico lucidata e saldata alla piastra di supporto la quale presenta giude unidirezionali.
Materiale composito CM1 piegato e rivettato alla superficie laterale del coperchio del pistone e atto a scorrere sull'acciaio inox della piastra di supporto con minimo attrito.
I sistemi di ancoraggio sono conformi alle prescrizioni della normativa di riferimento UNI EN 1337 - parte 1 e sono costituiti da un perno (per il trasferimento dell'azione orizzontale) disposto nella parte superiore dell'appoggio e da tirafondi inseriti nel basamento tramite opportuni fori.
I dispositivi unidirezionali sono muniti di scala graduata e indice di misurazione necessari per il monitoraggio degli spostamenti.
Appoggi POT Multidirezionale
L'appoggio mutlidirezionale o slitta viene utilizzato quando è richiesto uno spostamento in tutte le direzioni del piano di appoggio. Anche in questo caso l’apparecchio d’appoggio è composto dalla configurazione di base dei POT di tipo fisso con l’aggiunta delle superfici e piastre di scorrimento del tipo unidirezionale, ma, a differenza di quest’ultimo, l’appoggio a disco di tipo multidirezionale, proprio per definizione, non ha nessun tipo di guida, ossia le piastra di scorrimento si presenterà liscia, senza alcun binario. Senza la presenza di vincoli (guide unidirezionali) il dispositivo è dunque libero di assecondare il movimento della struttura in qualsiasi direzione. Contrariamente agli unidirezionali, i POT multidirezionali non presentano né materiale composito né perno e né tirafondi di ancoraggio (a meno di una mera funzione di centraggio).
Il sistema di ancoraggio alla sovrastruttura è conforme alle prescrizioni della normativa di riferimento UNI EN 1337 – parte 1 ed essendo nulla l’azione orizzontale, è rappresentato solamente dall’attrito tra la sovrastruttura e la piastra superiore. L’ancoraggio dell’appoggio alla sottostruttura, contrariamente alle altre tipologie, è rappresentato solo da rigature poste sulla superficie inferiore del fondello/basamento, righe che fungono da aderenza migliorata (grip) e che favoriscono il fissaggio tramite resine epossidiche.
Come i dispositivi unidirezionali, anche i multidirezionali sono muniti di scala graduata e indice di misurazione necessari per il monitoraggio degli spostamenti.
Tutte le superfici dei componenti esterni, per evitarne la corrosione, sono rivestite con vernici ad alte prestazioni che vengono applicate con cicli di verniciatura rispondenti la normativa EN 1337 parte 9.
Tutti gli appoggi, di ogni tipologia, sono realizzati in conformità alla norma europea EN1337:2005 e provvisti di marcatura CE.
In riferimento alla norma EN 1337, parte 11, sul trasporto, l’immagazzinamento e l’istallazione degli appoggi strutturali, gli appoggi devono essere movimentati con cura, inoltre sono previsti fori filettati per l’alloggiamento di golfari necessari al sollevamento con mezzi meccanici nel caso in cui non sia possibile la movimentazione a mano.
Gli appoggi a disco di ogni tipologia vengono forniti completi di assemblaggio per consentirne la posa in opera ed è importante sottolineare che la disposizione dei POT in una qualsiasi struttura deve sempre tener conto della possibilità di ispezione e sostituzione degli stessi.
