Pour gérer les charges de soulèvement, les appuis coulissants en PTFE sont ancrés mécaniquement à l'aide de dispositifs de retenue externes tels que des goupilles de retenue en forme de T ou des équerres. Étant donné que l'appui principal est conçu uniquement pour la compression et le glissement, ces composants ajoutés verrouillent physiquement les plaques supérieure et inférieure ensemble pour résister aux forces de traction, empêchant ainsi le désalignement ou le décrochage lors d'événements tels que des vents violents.
Un appui coulissant en PTFE standard n'a aucune capacité intrinsèque à résister aux forces de soulèvement. La solution ne réside pas dans l'appui lui-même, mais dans l'ajout d'un système de retenue séparé et conçu qui maintient l'ensemble de l'appui ensemble tout en permettant le mouvement de glissement prévu.
Fonction principale et vulnérabilité de l'appui
Conçu pour la compression et le glissement
Un appui coulissant en PTFE est un système simple mais efficace. Il se compose d'une feuille de PTFE collée à une plaque d'acier inférieure et d'une plaque en acier inoxydable polie soudée à la superstructure supérieure.
L'objectif de ce système est de supporter d'énormes charges verticales (de compression) tout en permettant à la plaque en acier inoxydable de glisser en douceur sur la surface en PTFE à faible friction. Cela permet de compenser les mouvements dus à des facteurs tels que la dilatation thermique.
Une faiblesse inhérente au soulèvement
Par conception, les composants supérieur et inférieur de l'appui ne sont pas connectés. Ils ne sont maintenus ensemble que par la force descendante constante de la structure qu'ils supportent.
Si une force de soulèvement — causée par le vent, l'activité sismique ou la dynamique mécanique — dépasse la charge de compression, rien n'empêche les plaques supérieure et inférieure de se séparer. Cela peut entraîner un décrochage et une défaillance catastrophiques.
Dispositifs de retenue techniques pour les forces de soulèvement
Goupilles de retenue en forme de T
La solution la plus courante est l'intégration de goupilles de retenue en forme de T. La tige du « T » est fixée à une plaque, tandis que la tête s'engage dans une fente de la plaque opposée.
Cette conception verrouille mécaniquement les deux plaques ensemble. Si une force de soulèvement se produit, la tête de la goupille tire contre la fente, empêchant la séparation. Ces goupilles doivent supporter des charges de traction importantes et sont souvent fabriquées en acier inoxydable à haute résistance.
Équerres et brides de maintien
Dans d'autres applications, des équerres ou des barres de maintien peuvent être boulonnées ou soudées à côté de l'appui. Ces composants créent un surplomb physique qui piège la plaque d'appui opposée, remplissant la même fonction qu'un système de goupille en T.
Préserver le mouvement libre est essentiel
Le principal défi de conception consiste à retenir le soulèvement sans entraver la fonction de glissement principale de l'appui.
Les fentes qui reçoivent les goupilles de retenue doivent être dimensionnées avec des jeux spécifiques pour permettre le mouvement longitudinal ou transversal prévu. L'ingénierie doit équilibrer parfaitement la retenue et la liberté.
Minimiser la friction dans le système de retenue
Pour garantir que le mécanisme de retenue n'interfère pas avec un glissement fluide, une couche de PTFE peut être appliquée entre la goupille en acier et sa fente correspondante. Cela minimise toute friction secondaire créée par le système de soulèvement lui-même.
Comprendre les compromis de conception
Complexité et coût supplémentaires
Un appui standard est un composant simple. L'intégration d'un système de retenue de soulèvement le transforme en un assemblage conçu sur mesure. Cela ajoute de la complexité à la conception, à la fabrication et à l'installation, ce qui augmente à son tour le coût.
Contraintes d'espace et d'installation
Les dispositifs de retenue de soulèvement nécessitent un espace physique. Sur une plaque de portail encombrée ou dans une connexion étroitement conçue, trouver de la place pour des goupilles ou des équerres robustes peut être un défi majeur.
De plus, les contraintes du projet peuvent restreindre le soudage ou le boulonnage sur site, nécessitant des solutions préfabriquées plus complexes et coûteuses.
L'impact de la conception tardive
Les appuis sont souvent pris en compte tard dans le processus de conception. Lorsqu'une exigence de soulèvement est découverte à ce stade, elle force une solution personnalisée avec un délai minimal, classant souvent l'appui comme un produit premium spécifique au projet.
Faire le bon choix pour votre conception
La mise en œuvre réussie d'un appui en PTFE dans un environnement présentant un potentiel de soulèvement nécessite une planification minutieuse. Votre objectif principal dictera vos priorités de conception.
- Si votre objectif principal est de résister aux fortes rafales de vent ou au soulèvement sismique : La résistance à la traction du matériau de retenue (par exemple, les goupilles en acier inoxydable) et l'intégrité de sa connexion sont vos spécifications les plus critiques.
- Si votre objectif principal est de permettre de grands mouvements thermiques : Vous devez définir précisément les dimensions des fentes et des jeux des goupilles pour éviter que le système de retenue ne se bloque lorsque la structure se dilate et se contracte.
- Si votre objectif principal est de contrôler les coûts et le calendrier du projet : Abordez toutes les conditions de charge, y compris le soulèvement, pendant la phase d'ingénierie initiale pour spécifier la bonne solution d'appui dès le départ.
En concevant un système de retenue dédié, vous vous assurez que l'ensemble de l'appui reste sécurisé, lui permettant d'accomplir sa fonction essentielle de support des charges tout en permettant le mouvement.
Tableau récapitulatif :
| Aspect | Appui en PTFE standard | Appui avec retenue de soulèvement |
|---|---|---|
| Fonction principale | Supporte la compression et permet le glissement | Supporte la compression, permet le glissement ET résiste au soulèvement |
| Résistance au soulèvement | Aucune (les composants peuvent se séparer) | Élevée (verrouillés mécaniquement ensemble) |
| Composants clés | Feuille de PTFE, plaques d'acier | Ajout de goupilles en T, d'équerres ou de brides de maintien |
| Complexité de la conception | Produit standard simple | Assemblage conçu sur mesure |
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