Gewapend rubber brugopleggingen

De meest toegepaste brugoplegging op dit moment is gemaakt van gewapend rubber. In deze oplegging zijn laagjes elastomeer – natuurrubber of chloropreen  –  onderling gescheiden door plaatjes staal. Het geheel wordt omhuld door een dunne laag chloropreen. Deze zorgt voor een optimale bescherming tegen atmosferische invloeden. Door vulkanisatie van de ‘Big Mac’ wordt een hechte verbinding verkregen tussen staal en rubber. Het wapeningsstaal heeft als functie om de horizontale spanningen in het elastomeer, als gevolg van belastingen en hoekverdraaiingen,  te beperken.
Alhoewel de geldende Europese norm 1337 deel 3 (2005) de laagopbouw en de afmetingen vrij laat, wordt wel een overzicht gegeven van aanbevolen maten. Verder  maakt de norm onderscheid tussen een aantal typen. In dit artikel wordt een en ander toegelicht.

Gewapend rubber opleggingen zijn in principe rechthoekig of rond. In bijzondere gevallen worden ovale of achthoekige vormen toegestaan. De laagdikte van het rubber tussen de staalplaten dient minimaal vijf en maximaal 25 mm te bedragen. De beschermende omhullingslaag op het boven- en ondervlak heeft een afwijkende dikte van doorgaans 2,5 mm. Lagen van drie mm of dunner  worden niet geacht bij te dragen aan de opname van vervormingen. In een oplegging mag slechts één laagdikte werkend rubber worden toegepast.
In de norm is een tabel opgenomen met aanbevolen afmetingen van oplegging type B. De maten van typen C tot en met E kunnen hiervan worden afgeleid. In de tabel zijn de rubberlagen minimaal acht en maximaal twintig mm dik. De dikte van de stalen wapeningsplaatjes is daarop afgestemd en bedraagt drie, vier of vijf mm. Hoe groter het oplegoppervlak, hoe dikker de lagen rubber en staal. De tabel geeft verder aan uit hoeveel lagen een oplegging minimaal en maximaal mag bestaan bij een bepaald oppervlak.

De norm maakt onderscheid tussen een aantal typen:
Type A is een met één laag wapeningsstaal uitgeruste oplegging. Het rubber neemt de vervormingen op en dient gelijktijdig als corrosiebescherming van de staalplaat.

Type B is gewapend met tenminste twee staalplaten. De aanbevolen afmetingen en opbouw zijn opgenomen in een tabel. De oplegging kan hoekverdraaiingen en planparallelle vervormingen, als gevolg van lengteverandering van het oplegde deel, opnemen. Hoe hoger de oplegging, hoe groter de mogelijke vervormingen. Te hoge opleggingen (ten opzichte van lengte en breedte) zijn echter instabiel.

Type C onderscheidt zich van type B door dikke, al dan niet geprofileerde, staalplaten aan de boven- en onderzijde van de oplegging. Afhankelijk van het formaat van de kern zijn deze platen tenminste 15 of 18 mm dik. Ze dienen voor de bevestiging aan het op te leggen deel en aan het steunpunt. Dit type oplegging wordt toegepast bij combinaties van geringe oplegdrukken en hoge horizontale belastingen. Met name bij staalconstructies valt de keuze snel op een type C omdat de wrijvingsweerstand rubber/staal lager is dan die van rubber/beton.

Een tussenvorm is type B/C. Dit is aan één zijde een type B en aan de andere kant een type C. Type B/C wordt bijvoorbeeld toegepast bij de oplegging van een stalen ligger op een betonnen kolom.

Type D is een glijoplegging waarbij een laag PTFE (polytetrafluorethyleen of teflon) middels vulkanisatie is verbonden aan het rubber blok. Type D is in principe alleen bedoeld voor eenmalige translaties. meer daarover in het artikel “Glijopleggingen typ D of E”.

Type E is eveneens een glijoplegging. Hier is de laag teflon ingelaten in een dikke staalplaat.

Indien horizontale bewegingen op bepaalde oplegpunten niet gewenst zijn, dan worden vasthoudconstructies toegepast rond de rubber oplegging. Er bestaan constructies voor alzijdige en voor eenzijdige verplaatsingen. In een vaste oplegging worden alle horizontaalkrachten opgevangen, maar kan de oplegging nog wel hoekverdraaiingen opnemen.  Bij grote translaties wordt de vasthoudconstructie, en niet de oplegging, voorzien van teflon en glijplaat.