BR112016029232B1 - Estrutura compreendendo elementos rígidos ligados entre si através de elementos de interligação e uso de fibra polimérica compreendendo polietileno de peso molecular ultraelevado - Google Patents

Abstract

ESTRUTURAS QUE COMPREENDEM FIBRAS POLIMÉRICAS A presente invenção se refere a uma estrutura que compreende elementos rígidos ligados entre si através de elementos de interligação, de modo a formar uma estrutura estaticamente determinada ou estaticamente sobredeterminada, em que a dita estrutura compreende pelo menos um elemento de tensão que compreende fibras poliméricas que têm uma estabilização de fluência de pelo menos 0,3 e no máximo e uma taxa de fluência mínima menor do que 1 x 10-5 por segundo, as ditas estabilização de fluência e fluência mínima sendo medidas em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30 °C. A presente invenção também se refere à dita estrutura que é uma estrutura de suporte, de preferência, uma estrutura espacial; um corpo suspenso; uma plataforma, de preferência, uma plataforma marítima; ou uma roda que compreende raios. Além disso, a invenção se refere ao uso de fibras poliméricas com uma estabilização de fluência de pelo menos 0,3 e no máximo 10 % e uma taxa de fluência mínima menor do que 1 x 10-5 por segundo, as ditas estabilização de fluência e fluência mínima sendo medidas em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30 °C para uma estrutura estaticamente determinada ou estaticamente sobredeterminada, de preferência, para uma estrutura de (...).

Description

[0001] A presente invenção se refere a uma estrutura estaticamente determinada ou a uma estrutura estática sobredeterminada que compreende fibras poliméricas. Além disso, a invenção é dirigida ao uso das ditas fibras em determinadas aplicações.

[0002] Tais estruturas são geralmente conhecidas na técnica, por exemplo, a partir dos documentos US2008/0250746A1; US2010/0005751; WO03/002830; e US5125206. Exemplos de elementos comuns de tais estruturas são elementos de tensão e elementos rígidos, tais como hastes e amarras de vigas que são, tipicamente, interligados por elementos de interligação, por exemplo, por meio de soldadura dos elementos rígidos ou através de juntas e dobradiças. Os elementos rígidos são, em geral, conhecidos como sendo capazes de resistir às cargas de tensão, compressão e flexão. O estado da técnica também descreve estruturas estaticamente subdeterminadas. Um exemplo de uma estrutura bidimensional (2D) estaticamente subdeterminada é ilustrado na Figura 1a aqui e compreende elementos rígidos (1), isto é, hastes, interligadas por elementos de interligação (2), isto é, dobradiças; nenhuma força é aplicada a esta estrutura. A Figura 1b ilustra uma estrutura estaticamente subdeterminada em uma situação quando forças F (força também pode ser dita aqui alternadamente como carga) são aplicadas à estrutura e, como um resultado, a estrutura é deformada sob forças de compressão diagonais F; tal deformação elevada é, normalmente, permitida pelos elementos de interligação. Uma estrutura estaticamente subdeterminada é, assim, tipicamente, uma estrutura desfavorável, uma vez que ela permite uma grande deformação sob carga, sem imposição de carga da resistência à tensão, compressão e/ou flexão dos elementos rígidos. Considerações similares também são válidas para uma estrutura tridimensional (3D) estaticamente subdeterminada.

[0003] Uma estrutura estaticamente determinada conhecida na técnica é mostrada na Figura 2. A adição de um elemento de tensão (3), isto é, uma haste, usualmente impede o alongamento da distância entre os elementos de interligação (2) inferior esquerdo e superior direito (2), isto é, dobradiças. Desta forma, a elevada deformação em virtude das forças F é, tipicamente, impedida, tornando a estrutura estável (por exemplo, ela não falha) em todos os casos de imposição de carga no plano, incluindo cargas aplicadas à estrutura em outras direções que não a direção das cargas F ilustradas na Figura 2.

[0004] As estruturas estáticas sobredeterminadas contêm, tipicamente, mais elementos estruturais do que estritamente necessário para suportar cargas externas, com a consequência de que tal estrutura pode ser carregada por forças internas, mesmo no caso em que a dita estrutura não é carregada externamente. Ao aplicar cargas externas a tal estrutura, as ditas forças externas geralmente aumentam as forças internas. A soma das forças internas e das forças externas pode ser superior à capacidade de carga de um elemento estrutural individual e, assim, pode provocar falha prematura do dito elemento, resultando em subsequente falha prematura de toda a estrutura. A capacidade de carga é definida aqui como a força aplicada à estrutura ou a um elemento da estrutura sob a qual a dita estrutura não consegue resistir às cargas aplicadas. Um exemplo de estrutura estaticamente sobredeterminada conhecida na técnica é mostrado na Figura 3 aqui. A Figura 3 mostra a adição de outro elemento de tensão à estrutura representada na Figura 2, isto é, a haste (4), para formar uma estrutura estática sobredeterminada. Tal estrutura, tipicamente, resiste a quaisquer cargas aplicadas a ela. No entanto, para ser uma estrutura eficaz, o comprimento da haste (4) deve, em geral, ser idêntico à distância entre as dobradiças superior esquerda e inferior direita porque esta distância já foi estabelecida ao adicionar a haste (3), conforme mostrado na Figura 2. No caso em que a haste (4) é mais longa ou mais curta do que a dita distância, a haste e a estrutura teriam de ser deformadas para ajustar a dita distância. Tal deformação, tipicamente, requer a aplicação de forças sobre a estrutura, incluindo sobre os elementos rígidos. Tais forças são, normalmente, forças internas indesejáveis que ainda são impostas à estrutura quando a estrutura está em serviço.

[0005] No estado da técnica, dispositivos mecânicos, tais como dispositivos hidráulicos, são geralmente usados para reduzir as forças internas sobre elementos em estruturas estaticamente determinadas ou sobredeterminadas que poderiam levar a uma falha prematura. Estes dispositivos mecânicos comumente aliviam as cargas internas sobre os elementos ao alterar o comprimento efetivo dos elementos. O estado da técnica também descreve elementos de tensão em tais estruturas que compreendem diferentes materiais usados com o objetivo de estabilizar as cargas internas. Exemplos de tais materiais incluem aço, fibras de poliéster, fibras de polietileno, fibras de aramida. No entanto, o aço tem peso pesado e é corrosivo; além disso, em estruturas que usam aço, as diferenças iniciais de comprimento entre diferentes elementos de tensão (por exemplo, tendões em plataformas marítimas) precisam ser canceladas ao ajustar ativamente a altura das fixações terminais dos elementos de tensão usando dispositivos hidráulicos caros. As fibras de poliéster mostram menor resistência e, portanto, são necessários elementos de tensão muito espessos, tais como cabos que contêm poliésteres, resultando em problemas operacionais. As fibras de aramida exibem baixa resistência à abrasão e ausência de resistência química, especialmente quando usadas em ambientes alcalinos, tal como em água salgada. As fibras de polietileno, particularmente fibras de polietileno de peso molecular ultra elevado (por exemplo, Dyneema® e Spectra®), exibem excesso de fluência mínima, o que leva a uma falha de fluência da estrutura. Tais materiais de UHMWPE foram, por exemplo, descritos por M.P. Vlasblom e R.L.M. Bosman em Predicting the Creep Lifetime of HMPE Mooring Rope Applications, publicado em Abstracts of Ocean 2006 Conference, Boston MA, Setembro de 2006, Publisher: IEEE, Print ISBN: 1- 4244-0114-3.

[0006] Além disso, as estruturas são, em geral, concebidas para uma carga de serviço de tempo muito longo e, durante este tempo, geralmente ocorrem cargas variáveis. A magnitude das cargas pode ser uma distribuição estatística, por exemplo, em virtude de rajadas de vento em tempestades. Além disso, o projeto das estruturas é feito, tipicamente, ao adotar uma probabilidade muito baixa de exceder o nível de resistência de projeto da estrutura durante a vida útil, por exemplo, para uma plataforma offshore, pode ser adotado que a possibilidade é, por exemplo, de apenas 1/1000 de que ocorra uma tempestade durante a vida útil operacional da estrutura, por exemplo, de 20 anos, com a intensidade de tempestade sendo tão alta que os níveis de carga de projeto aos quais a estrutura resiste sejam superados. A expectativa estatística para tal imposição de carga elevada pode ser em torno de metade da idade de tal estrutura, a possibilidade isto ocorra nas primeiras semanas da vida útil de tal estrutura sendo extremamente baixa. Além disso, os modelos atuais de previsão meteorológica geralmente permitem erguer tal estrutura em um momento em que tal tempestade não é tipicamente esperada. Uma estratégia atraente pode ser erguer tal plataforma no momento em que as más condições meteorológicas são muito raras (por exemplo, no verão). Consequentemente, uma redução temporária da resistência durante a(s) primeira(s) semana(s) ou mesmo meses após o erguimento da estrutura é aceito, mas é desejável que a redução da resistência seja apenas temporária.

[0007] O objetivo da presente invenção é, portanto, fornecer uma estrutura que evite as desvantagens do estado da técnica, particularmente fornecer uma estrutura que seja muito estável, permita que as cargas internas sejam reduzidas e, assim, evite uma falha prematura quando forças internas e/ou externas são aplicadas à dita estrutura, sem a necessidade de uso de dispositivos mecânicos caros e, ao mesmo tempo, pode ser de peso leve e ter elevada resistência mecânica.

[0008] Este objetivo é, surpreendentemente, alcançado por uma estrutura que compreende elementos rígidos conectados juntos por elementos de interligação, de modo a formar uma estrutura estaticamente determinada ou uma estrutura estaticamente sobredeterminada, em que a dita estrutura compreende pelo menos um elemento de tensão que compreende fibras poliméricas que têm uma estabilização de fluência de pelo menos 0,3 % e no máximo 10 % e uma taxa de fluência menor do que 1 x 10-5 % por segundo, as ditas estabilização de fluência e fluência mínima sendo medidas em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30 °C. Mesmo se a estrutura de acordo com a presente invenção possa sofrer uma redução de resistência temporária aceitável durante a primeira semana após ser erguida, a redução de resistência da estrutura de acordo com a presente invenção é, surpreendentemente, apenas temporária e, assim, a dita estrutura mostrará uma segurança aprimorada durante a maioria de sua vida útil.

[0009] É verdade que o documento DE102008005051B3 descreve tal estrutura. Em particular, este documento descreve uma estrutura de cabos para um vigamento de cabos esticados, a estrutura tendo uma manga suportada de forma rotativa e sendo fixada em torno de um eixo mediano longitudinal em um elemento de nó, de modo que o cabo é forçado longitudinal e transversalmente à direção de suporte. No entanto, as estruturas descritas neste documento compreendem cabos feitos de fibras poliméricas (isto é, Kevlar®, isto é, uma fibra sintética de para- aramida) que são diferentes das fibras poliméricas de acordo com a presente invenção e, portanto, as estruturas descritas neste documento falharão prematuramente quando cargas são aplicadas a elas. O documento WO2014/210026A2 descreve estruturas para amarração de um dispositivo de prevenção de ruptura submarino que compreende âncoras, sistemas tensores e elementos tensores. Os elementos tensores descritos neste documento podem incluir correntes, corda de arame ou corda Dyneema® disponível a partir da DSM Dyneema LLC de Stanley, Carolina do Norte, EUA. A dita corda Dyneema® foi feita de fibras que têm propriedades diferentes das fibras de acordo com a presente invenção e, portanto, as estruturas descritas neste documento falharão prematuramente quando cargas são aplicadas a elas.

[0010] No contexto da presente invenção, uma estrutura estática determinada é uma estrutura que contém o número mínimo de elementos estruturais para o funcionamento elementar da estrutura.

[0011] No contexto da presente invenção, uma estrutura estática sobredeterminada é uma estrutura que contém mais elementos estruturais do que o necessário para o funcionamento elementar da dita estrutura ou, alternativamente, os ditos elementos estruturais são construídos de modo que forças internas estão presentes nos elementos estruturais, com ou sem a presença de quaisquer forças externas. Um exemplo de uma estrutura estaticamente determinada e sobredeterminada é descrito, por exemplo, no documento WO2014/210026A2, o qual é aqui incorporado por referência. Alternativamente, uma estrutura estaticamente sobredeterminada pode ser definida como uma estrutura que, quando submetida à imposição de carga, a carga nos diferentes elementos de tensão estruturais pode não ocorrer ao mesmo tempo (por exemplo, nos elementos de tensão mais curtos, a imposição de carga ocorrerá antes dos elementos de tensão mais longos) e as diferenças de carga quando de imposição de carga permanecerão presentes até a imposição de carga final ser atingida. O conceito de ser estaticamente sobredeterminada na presente invenção é, de preferência, limitado a uma direção de imposição de carga apenas quando mais elementos estruturais são submetidos às forças na dita direção de imposição de carga. No entanto, mesmo se a estrutura é estaticamente subdeterminada em outras direções que não a dita direção de imposição de carga, a presente invenção ainda se aplica.

[0012] A estrutura de acordo com a presente invenção pode ser uma estrutura rígida ou uma estrutura semirrígida. Uma estrutura semirrígida é, aqui, uma estrutura que é rígida apenas em uma direção de imposição de carga, por exemplo, quando um elemento de tensão é comprimido, o dito elemento apenas resiste à tensão e não à carga de compressão.

[0013] Um elemento de tensão na estrutura de acordo com a presente invenção é um elemento que deforma minimamente sob forças de tensão, mas deforma consideravelmente sob forças de flexão e/ou compressão, F. As forças de tensão são definidas aqui como pelo menos duas forças que atuam sobre um objeto, ao longo da mesma linha, orientadas em direções opostas, afastando-se umas da outra, para esticar o objeto. As forças de compressão são aqui definidas como pelo menos duas forças que atuam sobre um objeto ao longo da mesma linha, orientada em direções opostas, uma em direção à outra, para comprimir ou deformar o objeto. A flexão pode ser definida aqui como o efeito sobre um componente estrutural de várias forças que não atuam ao longo da mesma linha; tais forças causam um momento de flexão (algumas vezes denotado como torque). A tensão tende a alongar um elemento. A compressão tende a encurtar um elemento. A flexão tende a alterar a curvatura de um elemento.

[0014] Os elementos rígidos na estrutura de acordo com a presente invenção são quaisquer elementos rígidos conhecidos na técnica e podem compreender qualquer material, tais como metais, por exemplo, aço e alumínio; vidro; cerâmica; concreto; pedra; materiais compósitos e/ou quaisquer combinações dos mesmos. Exemplos de tais elementos rígidos incluem hastes e amarras de vigas.

[0015] Os elementos de interligação na estrutura de acordo com a presente invenção são quaisquer elementos de interligação conhecidos na técnica e podem compreender qualquer material, tais como metais, por exemplo, aço e alumínio; vidro; cerâmica; concreto; pedra; materiais compósitos e/ou quaisquer combinações dos mesmos. Tais elementos de interligação podem ser móveis, isto é, podem permitir uma rotação relativa entre os elementos rígidos, ou podem ser fixados aos elementos rígidos, por exemplo, conforme obtido por meio de soldadura. Exemplos de tais elementos de interligação incluem juntas e dobradiças.

[0016] Por "fibra" se entende aqui um corpo alongado com um comprimento muito maior do que suas dimensões transversais, por exemplo, um diâmetro, uma largura e/ou uma espessura. O termo fibra também inclui, por exemplo, um filamento, uma faixa, uma tira, uma banda, uma fita, um filme, um cabo e assim por diante. A fibra pode ter uma seção transversal regular, por exemplo, oval, circular, retangular, quadrado, paralelogramo; ou uma seção transversal irregular, por exemplo, lobado, em formato de C, em formato de U. A fibra pode ter um comprimento contínuo, conhecido na técnica como filamentos, ou comprimentos descontínuos, conhecido na técnica como fibras descontínuas. As fibras descontínuas podem ser comumente obtidas por meio de corte ou ruptura por estiramento de filamentos. A fibra pode ter várias seções transversais, por exemplo, seções transversais regulares ou irregulares com um formato circular, formato de feijão, formato oval ou retangular, e podem ser torcidas ou não torcidas. Um fio, para fins da invenção, é um corpo alongado que contém uma pluralidade de fibras. Aqueles versados na técnica podem distinguir entre fios de filamentos contínuos ou fios de filamentos os quais contêm fibras de filamentos contínuos e fios descontínuos ou fios torcidos que contêm fibras de filamentos curtos, também denominadas fibras descontínuas.

[0017] Uma pluralidade de fibras torcidas ou não torcidas também pode ser coberta por um material para formar um cabo. Exemplos de tal material de revestimento incluem qualquer material com base em polímero, por exemplo, elastômeros, polímeros termoplásticos, elastômeros termoplásticos e também metais. De preferência, o dito cabo é tensionado para evitar folga e, assim, fenômenos estruturais instáveis na estrutura de acordo com a presente invenção.

[0018] O pelo menos um elemento de tensão na estrutura de acordo com a invenção compreende, de preferência, fibras poliméricas que têm uma estabilização de fluência de pelo menos 0,3 %; mais preferencialmente pelo menos 0,5 %; ainda mais preferencialmente pelo menos 1 %; mais preferencialmente pelo menos 1,2 %; e, ainda mais preferencialmente, pelo menos 1,5 % e, de preferência, no máximo 8 %, mais preferencialmente no máximo 7 %; ainda mais preferencialmente no máximo 6 %; mais preferencialmente no máximo 5 %; ainda mais preferencialmente no máximo 2,5 %; e, ainda mais preferencialmente, no máximo 2 %, medida em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30 °C. As fibras no pelo menos um elemento de tensão na estrutura da presente invenção também têm uma taxa de fluência mínima menor do que cerca de 1 x 10-5 % por segundo, de preferência, menor do que cerca de 4 x 10-6 % por segundo, mais preferencialmente menor do que cerca de 2 x 10-6 % por segundo, medida em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30 °C. Mais preferencialmente, a taxa de fluência mínima é no máximo cerca de 0 % por segundo. O dito pelo menos um elemento de tensão na estrutura de acordo com a presente invenção reduz as forças internas e, assim, controla o ajuste de todas as diferenças de comprimento indesejadas de cada elemento rígido, individualmente, quando a dita estrutura é submetida a cargas em serviço, evitando falhas prematuras quando forças externas e/ou internas atuam sobre a dita estrutura, sem a necessidade de usar dispositivos mecânicos e, ao mesmo tempo, é de peso leve e tem elevada resistência mecânica. Além disso, o dito pelo menos um elemento de tensão não mostra corrosão e tem propriedades de resistência à abrasão e resistência química elevadas.

[0019] A estabilização de fluência e a fluência mínima das fibras poliméricas na estrutura de acordo com a presente invenção podem ser medidas por meio dos métodos descritos na seção Exemplos - Métodos de Caracterização da presente invenção. Particularmente, as propriedades de fluência da fibra na estrutura de acordo com a presente invenção foram derivadas, aqui, a partir de uma medição de fluência aplicada sobre fios com múltiplos filamentos ao aplicar o método da norma ASTM D885M sob uma carga constante de 900 MPa em uma temperatura de 30 °C e, então, medindo a resposta de fluência (isto é, alongamento, %) em função do tempo. A taxa de fluência mínima é, aqui, determinada pela primeira derivada de fluência em função do tempo, em que esta primeira derivada tem o menor valor. A estabilização de fluência é, aqui, definida como a quantidade de fluência que é determinada pelo ponto de intersecção da tangente da curva de fluência no ponto da taxa de fluência mínima com o eixo vertical (alongamento, %). A primeira aproximação assim obtida do valor de estabilização de fluência é corrigida para o valor da deformação elástica (isto é, o valor de deformação elástica tem de ser subtraído da primeira estimativa do valor de estabilização de fluência) para obter o valor de estabilização de fluência real.

[0020] As fibras poliméricas têm uma estabilização de fluência de pelo menos 0,3 % e no máximo 10 % e uma taxa de fluência mínima menor do que 1 x 10-5 % por segundo, a dita estabilização de fluência e fluência mínima sendo medidas em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30 °C na estrutura de acordo com a presente invenção também podem ser ditas aqui alternadamente como "fibras estabilizadoras de fluência". A fluência é um parâmetro já conhecido na técnica e depende, tipicamente, da tensão e temperatura aplicadas sobre um material. Tipicamente, valores de elevada tensão e elevada temperatura promovem um comportamento de fluência rápido. As fibras estabilizadoras de fluência têm, assim, uma taxa de fluência que diminui para valores desprezíveis, de preferência, para zero, com aumento da quantidade de fluência. As fibras que têm uma determinada estabilização de fluência são, aqui, fibras que mostram um comportamento dependente do tempo, por exemplo, fluência e/ou relaxamento de tensão, e também podem ser ditas aqui como fibras que mostram um comportamento viscoelástico ou viscoplástico, os quais são termos conhecidos para aqueles versados na técnica. Fibras que têm um comportamento de estabilização de fluência também podem significar, alternativamente, fibras que mostram deformação elástica e deformação por fluência quando uma carga é aplicada às ditas fibras. A fluência pode ser reversível ou irreversível quando de remoção da imposição de carga. A taxa de deformação dependente do tempo é denominada taxa de fluência e é uma medida de quão rápido as fibras estão sofrendo a dita deformação. A taxa de fluência inicial pode ser elevada, mas a deformação por fluência pode diminuir, durante imposição de carga constante, para uma taxa de fluência final que pode ser desprezível (por exemplo, próximo de zero) ou mesmo zero.

[0021] As fibras estabilizadoras de fluência no pelo menos um elemento de tensão na estrutura de acordo com a presente invenção podem compreender qualquer polímero e/ou composição polimérica. De preferência, as fibras poliméricas compreendem fibras poliméricas de elevado desempenho. No contexto da presente invenção, por fibras poliméricas de elevado desempenho se entende fibras (de preferência, que compreendem polímeros semicristalinos) selecionadas a partir de um grupo que compreende ou consiste em poliolefinas, tais como homopolímeros e/ou copolímeros de alfa-olefinas, por exemplo, etileno e/ou propileno; polioximetileno; fluoreto de (poli)vinilidina; poli(metilpenteno); poli(etileno-clorotrifluoroetileno); poliamidas; poliarilatos; poli(tetrafluoroetileno) (PTFE); poli(hexametilenoadipamida) (conhecido como náilon 6,6); polibuteno; poliésteres, por exemplo, tereftalato de (poli)etileno), tereftalato de (poli)butileno e tereftalato poli(1,4-ciclo-hexilideno dimetileno); poliacrilonitrilas; álcoois polivinílicos e polímeros de cristal líquido (LCP) termotróficos conforme conhecido, por exemplo, a partir do documento US 4.384.016. Os métodos de fabricação destes polímeros e fibras dos mesmos são conhecidos por aqueles versados na técnica e extensivamente já descritos no estado da técnica. Também podem ser usadas combinações de fibras fabricadas a partir de tais materiais poliméricos através de qualquer método conhecido na técnica para produção das fibras estabilizadoras de fluência na estrutura de acordo com a presente invenção.

[0022] De preferência, as fibras estabilizadoras de fluência no pelo menos um elemento de tensão na estrutura de acordo com a presente invenção compreendem fibras de poliolefina, de preferência, fibras de poliolefina de elevado desempenho, de preferência, alfa-poliolefinas, tais como homopolímeros de propileno e/ou homopolímeros de etileno e/ou copolímeros que compreendem propileno e/ou etileno. Mais preferencialmente, a dita poliolefina é um homopolímero de polietileno, ainda mais preferencialmente polietileno de elevado desempenho e, mais preferencialmente, polietileno de elevado peso molecular (HMWPE) ou polietileno de peso molecular ultra elevado (UHMWPE), uma vez que estes permitem que as cargas internas sejam reduzidas e, assim, evitam uma falha prematura quando forças internas e/ou externas são aplicadas à dita estrutura, sem a necessidade de usar dispositivos mecânicos e, ao mesmo tempo, é de peso leve, não corrosivo, mostra elevadas propriedades de resistência à abrasão e resistência química e têm elevada resistência mecânica.

[0023] Por "fios de elevado desempenho" ou "fibras de elevado desempenho" se entende no presente documento fios (ou fibras), de preferência, fios poliméricos (ou fibras), que têm uma tenacidade ou resistência à tração de pelo menos 1,2 N/tex, mais preferencialmente pelo menos 2,5 N/tex, mais preferencialmente pelo menos 3,5 N/tex, ainda mais preferencialmente pelo menos 4 N/tex. Por razões práticas, a tenacidade ou resistência à tração dos fios de elevado desempenho pode ser no máximo 10 N/tex. A resistência à tração pode ser medida por meio do método descrito na seção "Exemplos" a seguir.

[0024] O módulo de tração dos fios ou fibras de elevado desempenho pode ser de pelo menos 40 GPa, mais preferencialmente pelo menos 60 GPa, ainda mais preferencialmente pelo menos 80 GPa. A titulação das fibras no dito fio é, de preferência, pelo menos 100 dtex, mais preferencialmente pelo menos 1000 dtex e, ainda mais preferencialmente, pelo menos 2000 dtex, ainda mais preferencialmente pelo menos 3000 dtex e, ainda mais preferencialmente, pelo menos 5000 dtex, ainda mais preferencialmente pelo menos 7000 dtex, mais preferencialmente pelo menos 10000 dtex.

[0025] O pelo menos um elemento de tensão na estrutura de acordo com a presente invenção pode compreender pelo menos 50 % em peso, de preferência, pelo menos 70 % em peso, mais preferencialmente pelo menos 80 %, mais preferencialmente pelo menos 90 % em peso ou mesmo 100 % em peso da fibra polimérica estabilizadora de fluência.

[0026] Por "UHMWPE" se entende aqui um polietileno com uma viscosidade intrínseca (IV), medida em solução em decalina a 135 °C, de preferência, de pelo menos 5 dl/g. De preferência, a IV do UHMWPE é pelo menos 10 dl/g, mais preferencialmente pelo menos 15 dl/g, mais preferencialmente pelo menos 19 dl/g, ainda mais preferencialmente pelo menos 21 dl/g. De preferência, a IV é no máximo 40 dl/g, mais preferencialmente no máximo 30 dl/g, ainda mais preferencialmente no máximo 25 dl/g. A viscosidade intrínseca é uma medida para o peso molecular (também denominado massa molar) que pode ser mais facilmente determinado do que os parâmetros de peso molecular, tais como Mn e Mw. Quando a viscosidade intrínseca é muito baixa, a resistência necessária para uso de vários artigos produzidos a partir do UHMWPE algumas vezes não pode ser obtida e, quando ela é muito elevada, a processabilidade, etc., quando da produção de fibras é, muitas vezes, bastante difícil. O peso molecular médio (Mw) e/ou a viscosidade intrínseca (IV) dos ditos materiais poliméricos podem ser facilmente selecionados por aqueles versados na técnica para obter fibras com propriedades mecânicas desejadas, por exemplo, resistência à tração. A literatura técnica fornece uma orientação adicional não apenas em relação a quais valores para Mw ou IV aqueles versados na técnica devem usar para obter fibras fortes, isto é, fibras com uma elevada resistência à tração, mas também como produzir tais fibras.

[0027] De preferência, as fibras que compreendem UHMWPE são fibras torcidas em gel, isto é, fibras fabricadas com um processo de fiação em gel, ou são fibras fiadas por fusão. Exemplos de processos de fiação em gel para a produção de fibras de UHMWPE são descritos em numerosas publicações, incluindo os documentos EP 0205960 A, EP 0213208 A1, US 4413110, GB 2042414 A, GB-A-2051667, EP 0200547 B1, EP 0472114 B1, WO 01/73173 A1 e EP 1.699.954.

[0028] Mais preferencialmente, a fibra polimérica no pelo menos um elemento de tensão na estrutura de acordo com a presente invenção compreende um polietileno, de preferência, um polietileno de elevado desempenho e, mais preferencialmente, UHMWPE que compreende ramificações olefínicas (OB) como fibras estabilizadoras de fluência. Tal fibra de UHMWPE é, por exemplo, descrita no documento WO2012139934, aqui incluído como referência. A OB pode ter um número de átomos de carbono entre 1 e 20, mais preferencialmente entre 2 e 16, ainda mais preferencialmente entre 2 e 10 e, ainda mais preferencialmente, entre 2 e 6. São obtidos bons resultados em termos de capacidade de estiramento de fibras e estabilização de fluência quando as ditas ramificações são, de preferência, ramificações de alquila, mais preferencialmente ramificações de etila, ramificações de propila, ramificações de butila ou ramificações de hexila e, mais preferencialmente, ramificações de etila ou butila. O número de ramificações olefínicas, por exemplo, etila ou butila, ramificações por mil átomos de carbono, pode ser determinado por meio de FTIR sobre um filme moldado por compressão de 2 mm de espessura ao quantificar a absorção a 1375 cm-1 usando uma curva de calibração com base em medições de RMN conforme, por exemplo, no documento EP 0 269 151 (em particular página 4 do mesmo).

[0029] O UHMWPE também tem, de preferência, uma quantidade de ramificações olefínicas por mil átomos de carbono (OB/1000C) de entre 0,01, mais preferencialmente 0,05 e 1,30, mais preferencialmente entre 0,10 e 1,10, ainda mais preferencialmente entre 0,30 e 1,05. Quando o UHMWPE usado de acordo com a invenção tem ramificações de etila, de preferência, o dito UHMWPE tem uma quantidade de ramificações de etila por mil átomos de carbono (C2H5/1000C) entre 0,40 e 1,10, mais preferencialmente entre 0,60 e 1,10, mais preferencialmente entre 0,64 e 0,72 ou entre 0,65 e 0,70 e, mais preferencialmente, entre 0,78 e 1,10, ainda mais preferencialmente entre 0,90 e 1,08 ou entre 1,02 e 1,07. Quando o UHMWPE usado de acordo com a invenção tem ramificações de butila, de preferência, o dito UHMWPE tem uma quantidade de ramificações de butila por mil átomos de carbono (C4H9/1000C) entre 0,05 e 0,80, mais preferencialmente entre 0,10 e 0,60, ainda mais preferencialmente entre 0,15 e 0,55, mais preferencialmente entre 0,30 e 0,55.

[0030] De preferência, a fibra que compreende UHMWPE é obtida por meio de fiação de um UHMWPE que compreende ramificações olefínicas e tem uma tensão de alongamento (ES) e uma proporção (OB/1000C)/ES entre o número de ramificações olefínicas por mil átomos de carbono (OB/1000C) e tensão de alongamento (ES) de pelo menos 0,2 e, mais preferencialmente, de pelo menos 0,5. A dita proporção pode ser medida em que a dita fibra de UHMWPE é submetida a uma carga de 600 MPa em uma temperatura de 70 °C, tem uma vida útil de fluência de pelo menos 90 horas, de preferência, de pelo menos 100 horas, mais preferencialmente entre 110 horas e 445 horas, de preferência, pelo menos 110 horas, ainda mais preferencialmente de pelo menos 120 horas, mais preferencialmente de pelo menos 125 horas. De preferência, o UHMWPE tem uma viscosidade intrínseca (IV) de pelo menos 5 dl/g. A tensão de alongamento (ES em N/mm2) de um UHMWPE pode ser medida de acordo com a norma ISO 11542-2A.

[0031] O UHMWPE tem, de preferência, uma proporção (OB/1000C)/ES de pelo menos 0,3, mais preferencialmente de pelo menos 0,4, ainda mais preferencialmente de pelo menos 0,5, ainda mais preferencialmente de pelo menos 0,7, ainda mais preferencialmente de pelo menos 1,0 , ainda mais preferencialmente de pelo menos 1,2. Quando o UHMWPE usado na presente invenção tem ramificações de etila, o dito UHMWPE tem, de preferência, uma proporção (C2H5/1000C)/ES de pelo menos 1,00, mais preferencialmente de pelo menos 1,30, ainda mais preferencialmente de pelo menos 1,45, ainda mais preferencialmente de pelo menos 1,50, mais preferencialmente pelo menos 2,00. De preferência, a dita proporção está entre 1,00 e 3,00, mais preferencialmente entre 1,20 e 2,80, ainda mais preferencialmente entre 1,40 e 1,60 e, ainda mais preferencialmente, entre 1,45 e 2,20. Quando o UHMWPE tem ramificações de butila, o dito UHMWPE tem, de preferência, uma proporção (C4H9/1000C)/ES de pelo menos 0,25, ainda mais preferencialmente de pelo menos 0,30, ainda mais preferencialmente de pelo menos 0,40, ainda mais preferencialmente pelo menos 0,70, mais preferencialmente pelo menos 0,70 de pelo menos 1,00, mais preferencialmente de pelo menos 1,20. De preferência, a dita proporção está entre 0,20 e 3,00, mais preferencialmente entre 0,40 e 2,00, ainda mais preferencialmente entre 1,40 e 1,80.

[0032] O UHMWPE tem, de preferência, uma ES de no máximo 0,70, mais preferencialmente de no máximo 0,50, mais preferencialmente de no máximo 0,49, ainda mais preferencialmente de no máximo 0,45, mais preferencialmente de no máximo 0,40. Quando o dito UHMWPE tem ramificações de etila, de preferência, o dito UHMWPE tem uma ES entre 0,30 e 0,70, mais preferencialmente entre 0,35 e 0,50. Quando o dito UHMWPE tem ramificações de butila, de preferência, o dito UHMWPE tem uma ES entre 0,30 e 0,50, mais preferencialmente entre 0,40 e 0,45.

[0033] De preferência, a fibra de UHMWPE é obtida por meio de fiação em gel de um UHMWPE que compreende ramificações de etila e tem uma tensão de alongamento (ES), em que a proporção (C2H5/1000C)/ES entre o número de ramificações de etila por mil átomos de carbono (C2H5/1000C) e a tensão de alongamento (ES) é pelo menos 1,0, em que C2H5/1000C está entre 0,60 e 0,80 ou entre 0,90 e 1,10 e em que a ES está entre 0,30 e 0,50. De preferência, o UHMWPE tem uma IV de pelo menos 15 dl/g, mais preferencialmente pelo menos 20 dl/g, mais preferencialmente pelo menos 25 dl/g. De preferência, a fibra de UHMWPE tem uma vida útil de fluência de pelo menos 90 horas, de preferência, de pelo menos 150 horas, mais preferencialmente de pelo menos 200 horas, ainda mais preferencialmente de pelo menos 250 horas, mais preferencialmente de pelo menos 290 horas e ainda mais preferencialmente de pelo menos 350 horas.

[0034] De preferência, a fibra de UHMWPE é obtida por meio de fiação em gel de um UHMWPE que compreende ramificações de butila e tem uma tensão de alongamento (ES), em que a proporção (C4H9/1000C)/ES entre o número de ramificações de butila por mil átomos de carbono (C4H9/1000C) e a tensão de alongamento (ES) é pelo menos 0,5, em que C4H9/1000C está entre 0,20 e 0,80 e em que a ES está entre 0,30 e 0,50. De preferência, o UHMWPE tem uma IV de pelo menos 15 dl/g, mais preferencialmente pelo menos 20 dl/g. De preferência, a fibra tem uma vida útil de fluência de pelo menos 90 horas, mais preferencialmente de pelo menos 200 horas, ainda mais preferencialmente de pelo menos 300 horas, ainda mais preferencialmente de pelo menos 400 horas, mais preferencialmente de pelo menos 500 horas.

[0035] A poliolefina, de preferência, polietileno e, mais preferencialmente, UHMWPE, que pode ser usada em ou como fibra estabilizadora de fluência no pelo menos um elemento de tensão na estrutura de acordo com a presente invenção pode ser obtida por meio de qualquer processo conhecido na técnica. Um exemplo adequado de tal processo conhecido na técnica é um processo de polimerização em pasta na presença de um catalisador de polimerização de olefina em uma temperatura de polimerização. O dito processo pode compreender, por exemplo, as etapas de: a) carregamento um reator, por exemplo, um reator de aço inoxidável com a-i) um solvente alifático não polar que tem um ponto de ebulição em uma temperatura maior do que a temperatura de polimerização. A dita temperatura de polimerização pode ser, de preferência, entre 50 °C e 90 °C, mais preferencialmente entre 55 °C e 80 °C, ainda mais preferencialmente entre 60 °C e 70 °C. O ponto de ebulição do dito solvente pode estar entre 60 °C e 100 °C. O dito solvente pode ser escolhido a partir do grupo que compreende heptano, hexano, pentametil-heptano e ciclo-hexano; a-ii) um alquil alumínio como cocatalisador, tal como trietilalumínio (TEA) ou tri-isobutilalumínio (TIBA); a-iii) uma olefina gasosa, de preferência, etileno gasoso, em uma pressão entre 0,1 e 6 bar, de preferência, entre 1 e 4 bar, mais preferencialmente entre 1,8 e 3,2 bar; a-iv) um comonômero alfa-olefínico; e iv) um catalisador adequado para produzir uma poliolefina, de preferência, um polietileno, mais preferencialmente UHMWPE, sob as condições a)-i) a a)-iv), o dito catalisador sendo, de preferência, um catalisador de Ziegler-Natta. Os catalisadores de Ziegler-Natta são conhecidos na técnica e são, por exemplo, descritos nos documentos WO 2008/058749 ou EP 1 749 574, aqui incluídos por referência; então, b) aumento gradual da pressão da olefina gasosa no interior do reator, por exemplo, ao ajustar o fluxo de gás, para atingir uma pressão de gás, de preferência, de no máximo 12 bar durante o curso do processo de polimerização; e c) produção de poliolefina, de preferência, polietileno e, mais preferencialmente, UHMWPE, o qual pode estar na forma de pó ou partículas que podem ter um tamanho médio de partícula (D50), conforme medido pela norma ISO 13320-1, entre 80 μm e 300 μm, mais preferencialmente entre 100 μm e 200 μm, ainda mais preferencialmente entre 140 μm e 160 μm.

[0036] O comonômero alfa-olefínico pode ser escolhido levando em conta o tipo de ramificação necessária. Por exemplo, de modo a produzir uma poliolefina, de preferência, um polietileno e, mais preferencialmente, UHMWPE com ramificações de etila, o comonômero alfa- olefínico é buteno, mais preferencialmente 1-buteno. A proporção de gás:etileno total (NL:NL) no caso em que um polietileno, de preferência, UHMWPE, é usado pode ser no máximo 325:1, de preferência, no máximo 150:1, mais preferencialmente no máximo 80:1 em que, por etileno total, se entende o etileno adicionado nas etapas a)-iii) e b). De modo a produzir uma poliolefina, de preferência, um polietileno e, mais preferencialmente, UHMWPE ramificação de butila, por exemplo, n-butila ou hexila, o comonômero olefínico é 1-hexeno ou 1-octeno, respectivamente. De preferência, por ramificações de butila se entende aqui ramificações de n-butila.

[0037] As fibras estabilizadoras de fluência no pelo menos um elemento de tensão na estrutura de acordo com a presente invenção podem, alternativamente, conter polímeros, de preferência, poliolefinas, mais preferencialmente polietilenos e, ainda mais preferencialmente, UHMWPE que compreende grupos laterais de cloro na cadeia polimérica principal. Tais fibras podem ser obtidas por meio de quaisquer métodos já conhecidos na técnica, por exemplo, através de cloração de uma poliolefina, de preferência, polietileno e, mais preferencialmente, UHMWPE. Tais métodos de cloração são descritos, por exemplo, na tese de dissertação publicada H. N. A. M. Steenbakkers-Menting, "Chlorination of ultrahigh molecular weight polyethylene", PhD Thesis, Technical University of Eindhoven, Holanda (1995), documento aqui incorporado por referência. Este documento descreve, por exemplo, a cloração de PE em pó em suspensão a 20-40 °C; em um tambor rotativo a 90 °C e em solução. Fibras que compreendem polietilenos, por exemplo, HDPE e UHMWPE que têm quantidades variáveis de grupos cloro são descritas neste documento.

[0038] A estrutura de acordo com a presente invenção compreende pelo menos um elemento de tensão que compreende as fibras estabilizadoras de fluência de acordo com a presente invenção e pode, opcionalmente, compreender pelo menos um elemento de tensão adicional que não compreende fibras estabilizadoras de fluência. O pelo menos um elemento de tensão adicional é um elemento de tensão, conforme já conhecido no estado da técnica e, tipicamente, compreende fibras que compreendem qualquer material conhecido na técnica que pode ser usado para esta finalidade (por exemplo, fibras de aramida (por exemplo, Kevlar®, Twaron®, aço, fibras de poliéster) e é isento de quaisquer fibras estabilizadoras de fluência conforme definido na presente invenção (isto é, compreende 0 % em peso de fibras estabilizadoras de fluência). O "pelo menos um elemento de tensão" também pode ser dito alternadamente aqui como "o pelo menos um elemento de tensão A". O "pelo menos um elemento de tensão adicional" também pode ser dito alternadamente aqui como "o pelo menos um elemento de tensão B".

[0039] Uma estrutura estaticamente determinada de acordo com a invenção é, por exemplo, ilustrada na Figura 4, a qual mostra a mesma estrutura conforme na Figura 2, a única diferença sendo que o elemento rígido (3), isto é, a haste, é substituído por um elemento de tensão (3a) que compreende as fibras estabilizadoras de fluência conforme definido na presente invenção, o qual também pode ser aqui dito como o primeiro elemento de tensão. A estrutura estaticamente determinada na Figura 4 se deforma minimamente quando forças F são aplicadas porque ela impõe uma força de tração sobre o elemento de tensão. No caso em que as forças de compressão F não podem ser aplicadas nos lados superior esquerdo e inferior direito, mas nos elementos de interligação superior direito e inferior esquerdo, por exemplo, dobradiças mostradas na Figura 4, o elemento de tensão pode entrar em colapso e não resistir à carga e, como um resultado, deformação pode ocorrer na direção oposta de F na Figura 1b.

[0040] De modo a ter uma estrutura que resista melhor a todas as forças planas aplicadas à dita estrutura, a estrutura de acordo com a invenção compreende pelo menos dois elementos de tensão, de preferência, compreendendo as fibras estabilizadoras de acordo com a invenção, o que torna a estrutura estaticamente sobredeterminada. Embora não haja limitação quanto ao limite máximo do número de elementos de tensão, apenas por razões práticas, a estrutura estaticamente sobredeterminada de acordo com a presente invenção compreende, de preferência, um número limitado de elementos de tensão. Este número será dependente dos detalhes de projeto do tipo de estrutura (por exemplo, da geometria e função da estrutura). Tal situação é representada, por exemplo, na Figura 5, em que uma estrutura estaticamente sobredeterminada de acordo com a presente invenção compreende, adicionalmente, um elemento de tensão (4a), o qual também pode ser dito aqui como o segundo elemento de tensão. Em virtude do segundo elemento de tensão, a estrutura da Figura 5 não está mais limitada a resistir apenas a uma direção de carga. Ela também resiste a uma carga de compressão entre o canto superior direito e o canto inferior esquerdo.

[0041] A estrutura da presente invenção compreende, de preferência, até três elementos de tensão que não compreendem fibras estabilizadoras de fluência (isto é, elementos de tensão A) e pelo menos um elemento de tensão adicional que compreende fibras estabilizadoras de fluência com estabilização de fluência de pelo menos 0,3 % e no máximo 10 % e uma taxa de fluência mínima menor do que 1 x 10-5 % por segundo, a dita estabilização de fluência e taxa de fluência mínima sendo medidas em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30 °C (isto é, pelo menos um elemento de tensão adicional B).

[0042] A estrutura da presente invenção compreende, mais preferencialmente, até três elementos de tensão que não compreendem fibras estabilizadoras de fluência (isto é, elementos de tensão A) e pelo menos um elemento de tensão adicional que compreende fibras estabilizadoras de fluência com estabilização de fluência de pelo menos 0,3 % e no máximo 10 % e uma taxa de fluência mínima menor do que 1 x 10-5 % por segundo, a dita estabilização de fluência e taxa de fluência mínima sendo medidas em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30 °C (isto é, pelo menos um elemento de tensão adicional B), enquanto que a quantidade total de elementos de tensão é pelo menos quatro, de preferência, pelo menos cinco, mais preferencialmente pelo menos seis. Tal estrutura é uma estrutura estaticamente sobredeterminada, por exemplo, uma plataforma marítima (ou plataforma flutuante). Em tal estrutura, as forças internas são reduzidas e todas as diferenças de comprimento indesejadas em cada elemento de tensão, tal como em cada tendão, individualmente, são controladas e ajustadas quando a dita plataforma marítima é submetida a cargas em serviço, assim, evitando uma falha prematura quando forças internas e/ou forças externas atuam sobre a dita estrutura, sem a necessidade de usar dispositivos mecânicos. Adicionalmente, a inclinação da dita plataforma em virtude do desequilíbrio nas cargas resultante das diferenças de comprimento dos tendões é pequena. Além disso, a dita plataforma marítima é de peso leve e tem elevada resistência mecânica. De preferência, no caso dos tendões terem comprimentos diferentes (isto é, muito longos ou muito curtos), os ditos tendões são posicionados adjacentes a tendões que têm o mesmo comprimento. De preferência, a plataforma marítima compreende pelo menos 4 tendões ou pelo menos 5 tendões ou pelo menos 6 tendões.

[0043] A dita plataforma marítima pode flutuar sobre a água ou pode ser submersa abaixo de uma água superficial. A dita plataforma marítima pode ser, por exemplo, amarrada a âncoras no fundo do mar com elementos de tensão, tais como cabos. Em uma configuração 2D, dependendo da geometria, três elementos de tensão que podem estar no plano podem causar um comportamento estaticamente sobredeterminado na direção vertical para as ditas plataformas. Em uma configuração 3D, um número de quatro ou mais elementos de tensão (por exemplo, até dez) que são, tipicamente, usados para amarrar a plataforma a âncoras no fundo do mar, conferem resistência ao movimento vertical e rotacional da plataforma. Tal plataforma pode ser, ao mesmo tempo, uma estrutura estaticamente subdeterminada, determinada ou sobredeterminada na direção horizontal. Outros exemplos das estruturas da invenção podem ser mastros altos que compreendem pelo menos um elemento de tensão que compreende as fibras estabilizadoras, por exemplo, cabos que podem ser usados na posição inclinada. Alguns exemplos estão ilustrados nas Figuras 6-14.

[0044] A Figura 6 ilustra uma estrutura 2D estaticamente determinada do estado da técnica que consiste em dois elementos rígidos (5), conectados com dois elementos de tensão (6), por exemplo, hastes ou cabos, os quais são delgados e flexíveis. O caráter delgado dos elementos (6) implica que alguma flexão dos ditos elementos não provoca tensões consideráveis nestes elementos. A carga vertical F que atua sobre os elementos rígidos (5) é igualmente distribuída sobre os elementos (6). A rigidez dos elementos (5) é suficientemente elevada para que todas as deformações possam ser negligenciadas. Se não há carga externa, também será imposta carga sobre os elementos (6). A Figura 7 mostra uma estrutura similar àquela da Figura 6, com a diferença de que ela contém um elemento de tensão adicional (7). No caso em que o elemento (7) tem um comprimento diferente dos elementos (6), forças internas residuais podem ocorrer, fazendo com que o elemento (7) sofra uma carga interna diferente daquela dos elementos (6) e as forças internas sobre qualquer elemento (7) ou elementos (6) será maior do que a carga média compartilhada entre os três elementos, o que poderia levar a uma falha prematura dos elementos com maior imposição de carga ou, em outras palavras, a distribuição da carga é desigual. A estrutura 2D na Figura 7 é uma estrutura estaticamente sobredeterminada.

[0045] Em uma configuração 3D da estrutura de acordo com a Figura 7 (não apresentada aqui), a estrutura com dois elementos rígidos (5) é uma estrutura estaticamente determinada quando há três elementos (6) que podem ser flexíveis. No caso em que um quarto elemento (6) é adicionado, a estrutura se torna uma estrutura estaticamente sobredeterminada. No entanto, a adição de quatro ou mais elementos de tensão entre os corpos rígidos (5) pode ocasionar o problema de cargas internas e a estrutura pode resultar em falha prematura em virtude da imposição de carga. No caso em que pelo menos um dos ditos elementos de tensão compreende as fibras estabilizadoras de fluência de acordo com a presente invenção, falha prematura das estruturas na Figura 6 e na Figura 7 não ocorrerá. Um exemplo preferido de uma estrutura 3D da Figura 7 (não apresentada aqui) é uma plataforma de perna de tensão, particularmente uma plataforma de perna de tensão marítima, em que o elemento rígido inferior pode ser o fundo do mar, o elemento rígido superior pode ser a plataforma; e a força F é a força de flutuação do elemento rígido superior flutuante, por exemplo, a plataforma. Um exemplo de tal plataforma é fornecido no documento WO2014/210026, o qual é aqui incorporado por referência. Os três elementos de tensão podem ser cabos, os quais distribuem igualmente a força de flutuação. Tal estrutura é uma estrutura estaticamente determinada. Se mais de três elementos de tensão, por exemplo, 10 cabos, são aplicados, a estrutura se torna estaticamente sobredeterminada. No entanto, a aplicação de quatro ou mais cabos pode ser necessária, por exemplo, para resistir a deslocamentos em virtude de correntes marítimas, mas também pode resultar em falha prematura da estrutura em virtude da combinação de forças internas e da força de flutuação ou, em outras palavras, em virtude da distribuição de carga desigual. Porém, no caso em que pelo menos um elemento de tensão compreende as fibras estabilizadoras de fluência de acordo com a presente invenção, a falha prematura da estrutura é impedida.

[0046] A estrutura 2D estaticamente determinada ilustrada na Figura 8 consiste em um elemento rígido (10), em um elemento de interligação rígido (9) e dois elementos de tensão (8), por exemplo, cabos ou hastes. O elemento rígido (10) é submetido à carga F, por exemplo, pela gravidade no caso de içamento. A força F aplicada ao elemento rígido está em equilíbrio com a força F aplicada ao elemento de interligação, por exemplo, F é uma força de içamento. A força F pode ser igualmente distribuída sobre dois elementos de tensão (também denominados aqui delgados) (8). A estrutura estaticamente sobredeterminada na Figura 9 compreende um elemento de tensão adicional (11) em comparação com a estrutura da Figura 8. Se o elemento de tensão (8) ou (11) é muito curto ou muito longo, ocorre distribuição desigual de carga e falha prematura da estrutura pode resultar. No caso em que pelo menos um dos ditos elementos de tensão compreende as fibras estabilizadoras de fluência de acordo com a presente invenção, não ocorrerá falha prematura das estruturas na Figura 8 e na Figura 9.

[0047] Uma estrutura de içamento 3D estaticamente determinada é mostrada na Figura 10. O elemento rígido (100) é suspenso no elemento de interligação (200). Os três elementos de tensão (20), por exemplo, cabos, compartilham a carga sem a ocorrência de forças internas. Uma estrutura estaticamente sobredeterminada é obtida, se for adicionado, um quarto elemento de tensão, conforme ilustrado na Figura 11. No caso em que um dos elementos (20) ou (21) ser muito longo ou muito curto para atingir a distância ao elemento rígido (100) sem esticar, ocorre distribuição de carga desigual e pode ocorrer uma falha prematura da estrutura. Ao aplicar, em um ou mais dos ditos elementos de tensão, as fibras estabilizadoras de fluência de acordo com a presente invenção, a falha prematura das estruturas na Figura 10 e na Figura 11 é evitada.

[0048] Um exemplo adicional é ilustrado na Figura 12, a qual mostra uma roda que consiste em um elemento de interligação (12), por exemplo, um eixo, um elemento rígido (13), isto é, um raio e dois elementos de tensão (16), por exemplo, raios A função dos raios é a transferência de carga do raio para o eixo. Os raios estão todos posicionados verticalmente, de modo que a roda resistirá efetivamente apenas a uma carga vertical na direção do raio (vertical se a roda ainda não gira). Se um dos raios (16) é muito curto para atingir a distância até ao elemento rígido (13) sem esticar, a roda é uma estrutura estaticamente sobredeterminada, mas não totalmente funcional, uma vez que a roda na Figura 12 não é capaz de suportar cargas horizontais. A Figura 13 mostra a mesma roda conforme na Figura 12, mas tendo, de preferência, três raios (14). No entanto, mesmo que tal roda possa resistir às forças em todas as direções no plano da roda, a desvantagem de tal estrutura é a elevada carga de flexão no raio quando o raio sofre uma imposição de carga no meio (entre duas conexões de raio-aro). Tal resistência à flexão é, tipicamente, menos eficiente em estruturas do que a resistência à tensão ou compressão e pode resultar em uma falha prematura da estrutura estaticamente sobredeterminada. A aplicação de mais raios conforme mostrado na Figura 14 reduzirá a flexão do raio ainda mais, mas aumentará o caráter sobredeterminado da estrutura. No caso em que pelo menos um dos ditos elementos de tensão compreende as fibras estabilizadoras de fluência de acordo com a presente invenção, não ocorrerá falha prematura das estruturas nas Figuras 12-14.

[0049] Além disso, a invenção também se refere a uma fibra que tem uma estabilização de fluência de pelo menos cerca de 0,3 % e no máximo cerca de 10 % e uma taxa de fluência mínima menor do que cerca de 1 x 10-5 % por segundo, a dita estabilização de fluência e fluência mínima sendo medidas em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30 °C. Tal fibra que tem a combinação do valor de estabilização de fluência e o valor de taxa de fluência mínima corretos reduz as forças internas e, assim, controla o ajuste de todas as diferenças de comprimento indesejadas de um elemento rígido, individualmente, em uma estrutura estaticamente determinada ou em uma estrutura estaticamente sobredeterminada, de preferência, em uma estrutura estaticamente sobredeterminada conforme definido aqui, quando a dita estrutura é submetida a cargas em serviço e evitando uma falha prematura quando forças internas e/ou externas atuam sobre a dita estrutura, sem a necessidade de usar dispositivos mecânicos caros e, ao mesmo tempo, as estruturas que compreendem a dita fibra são de peso leve, têm elevada resistência mecânica, não mostram corrosão e têm propriedades de resistência à abrasão e resistência química elevadas.

[0050] Tal fibra tem as mesmas características e recursos conforme definido na presente invenção.

[0051] A invenção se refere ainda ao uso de fibras poliméricas que têm uma estabilização de fluência de pelo menos cerca de 0,3 % e no máximo cerca de 10 % e uma taxa de fluência mínima menor do que 1 x 10-5 % por segundo, as ditas estabilização de fluência e a fluência mínima sendo medidas em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30 °C, em uma estrutura estaticamente determinada ou em uma estrutura estaticamente sobredeterminada, de preferência, em uma estrutura estaticamente sobredeterminada. Exemplos adequados das ditas estruturas, de preferência, estruturas estaticamente sobredeterminadas, incluem uma estrutura de suporte, de preferência, uma estrutura espacial; um corpo suspenso; uma plataforma, de preferência, uma plataforma marítima; ou uma roda que compreende raios. Tal fibra tem as mesmas características e recursos conforme definido na presente invenção. Ao usar as ditas fibras na dita estrutura, de preferência, em pelo menos um elemento de tensão da dita estrutura, a estrutura é muito estável, permitindo que as cargas internas sejam reduzidas e, assim, evitando falha prematura quando forças internas e/ou externas são aplicadas à dita estrutura, sem a necessidade de usar dispositivos mecânicos caros. Ao mesmo tempo, ao usar as ditas fibras nas ditas estruturas, as estruturas são de peso leve, têm elevada resistência mecânica, não mostram corrosão e têm propriedades de resistência à abrasão e resistência química elevadas.

[0052] Observe que a invenção se refere a todas as possíveis combinações de características citadas nas reivindicações. Os recursos descritos na descrição podem ser adicionalmente combinados.

[0053] Observe ainda que o termo "compreendendo" não exclui a presença de outros elementos. No entanto, também deve ser entendido que uma descrição de um produto que compreende determinados componentes também descreve um produto que consiste nestes componentes. Similarmente, também deve ser entendido que uma descrição de um processo que compreende determinadas etapas também descreve um processo que consiste nestas etapas.

[0054] A invenção será ainda elucidada com os exemplos a seguir sem estar limitada aos mesmos. Exemplos Métodos de Caracterização • IV: A Viscosidade Intrínseca para UHMWPE é determinada de acordo com a norma ASTM D1601-99 (2004) a 135 °C em decalina, com um tempo de dissolução de 16 horas, com BHT (Hidroxi Tolueno Butilado) como antioxidante em uma quantidade de 2 g/l. A IV é obtida por meio de extrapolação da viscosidade medida em diferentes concentrações para a concentração zero. • dtex: A titulação de fibras (dtex) foi medida pesando 100 metros de fibra. O dtex da fibra foi calculado dividindo o peso em miligramas por 10. • Propriedades de tração de fibras, particularmente das estruturas de acordo com os Exemplos e Experimentos Comparativos que compreendem estruturas com três fios de múltiplos filamentos: A resistência à tração (ou resistência) e módulo de tração (ou módulo) e alongamento à ruptura (ou alongamento à fratura) e força à ruptura foram definidos e determinados nos três fios de múltiplos filamentos especificados na norma ASTM D885M, usando um comprimento nominal da fibra de 500 mm, uma velocidade de cabeçote de 5 %/min (taxa de alongamento de cerca de 25 mm/min), em temperatura ambiente (cerca de 23 °C) e cerca de 50 % de umidade relativa e usando cilindros como dispositivos de fixação para o fio. Os ensaios foram realizados usando dois cilindros com um diâmetro de 12 mm como dispositivos de fixação para o fio, o fio sendo enrolado 12 vezes em torno de cada cilindro (em geral, o fio pode ser enrolado pelo menos 12 vezes em torno de cada cilindro) e depois fixado (isto é, através de um nó) a um gancho na parte inferior de cada cilindro. Com base na curva de tensão-deformação medida, o módulo das fibras pode ser determinado como o gradiente entre 0,3 e 1 % de deformação. Para cálculo do módulo e resistência, as forças de tração medidas são divididas pela titulação, determinada ao pesar 10 metros de fibra; os valores em GPa são calculados assumindo uma densidade de 0,97 g/cm3. • Propriedades de tração dos fios simples Dyneema® DM20, Dyneema® SK75 e Twaron®: A resistência à tração (ou resistência) e módulo de tração (ou módulo) e alongamento à ruptura (ou alongamento à fratura) foram medidos em fios com múltiplos filamentos conforme especificado na norma ASTM D885M, usando um comprimento nominal de fibra de 500 mm, uma taxa de alongamento de 250 mm/min e pinças Instron 2714 do tipo "Fiber Grip D5618C", em temperatura ambiente (cerca de 23 °C) e cerca de 50 % de umidade relativa. Com base na curva de tensão-deformação medida, o módulo das fibras pode ser determinado como o gradiente entre 0,3 e 1 % de deformação. Para o cálculo do módulo e resistência, as forças de tração medidas são divididas pela titulação, determinada ao pesar 10 metros de fibra; os valores em GPa são calculados assumindo uma densidade de 0,97 g/cm3. • A resistência máxima teórica alcançável é a soma dos valores da resistência dos fios individuais. Os ensaios de fratura usados no presente pedido foram concebidos para resistência igual ao máximo teórico. Isto foi obtido usando fios de ensaio com um comprimento aproximadamente igual. Na prática, este valor teórico máximo normalmente não é alcançado porque as diferenças de comprimento não podem ser evitadas e, portanto, ele também pode ser dito como a força inicial máxima prática. Esta situação é simulada no ensaio de fratura por redução do comprimento do fio mediano com cerca de 1,5 % comparado com o comprimento dos outros dois fios e, depois, medindo a resistência (exemplos "B"). Em um ensaio posterior (exemplos "C"), foi usada uma configuração similar, mas agora cerca de 1,5 % de diferença de comprimento de fio foi carregada durante 2 semanas a 60 % do nível de carga medido no exemplo B. Após 2 semanas, a carga de fratura foi medida e os resultados são apresentados aqui na Tabela 1. • A vida útil de fluência e o alongamento durante a vida útil de fluência foram determinados conforme descrito no documento WO2012139934. • Estabilização de fluência e taxa de fluência mínima nas fibras: A estabilização de fluência foi determinada representando graficamente o comportamento de fluência (Alongamento [%] da fibra em relação ao tempo [segundos] da dita fibra, conforme mostrado na Figura 15), em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30 °C e conforme mencionado nas "propriedades de tração da fibra" aqui acima. Uma linha tangente é construída sobre a curva de fluência na Figura 15, no local onde a taxa de fluência é mínima (isto é, onde o declínio da linha tangente é mínima). O ponto de interseção desta tangente com o eixo vertical (Alongamento [%]) fornece um primeiro valor de quantidade da fluência estabilizada na fibra. A estabilização de fluência é calculada como o valor neste ponto de interseção menos o valor da deformação elástica (%). A deformação elástica é, tipicamente, a distância de alongamento inicial (unidade de comprimento, por exemplo, mm) dividida pelo comprimento original da fibra alongada. A deformação elástica pode ser medida (por exemplo, a partir do deslocamento das pregas, de preferência, medindo o deslocamento entre marcações sobre a fibra) diretamente após atingir a carga de fluência, por exemplo, depois de alguns segundos após ter atingido a carga de fluência ou, alternativamente, pode ser calculada dividindo-se a tensão aplicada (medida como MPa) sobre a fibra, por exemplo, fio, pelo módulo de tração (medido na mesma unidade que a tensão).

Exemplo 1A

[0055] Três fios poliméricos que compreendem fibras comercialmente disponíveis a partir da DSM sob o nome comercial Dyneema® DM20, com uma titulação de 1760 dtex, uma taxa de torção de 40 voltas por metro, uma resistência do fio específica inicial de 32 cN/dtex e uma taxa de fluência mínima de 1,3 x 10-6 % por segundo, medidos em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30 °C, os fios sendo de comprimento aproximadamente igual (cada um com um comprimento nominal de cerca de 50 cm). Todos os três fios estavam localizados em posição paralela e fixados nas extremidades, formando uma estrutura estaticamente sobredeterminada. Os ditos fios foram testados quanto à fratura (a força à ruptura) de acordo com o método conforme descrito aqui. Os resultados são apresentados na Tabela 1.

[0056] Na Figura 15, a deformação elástica para a amostra de fio do Exemplo 1A é de cerca de 0,8 %, o que significa que a quantidade de estabilização de fluência é de cerca de 1,6 % menos cerca de 0,8 % e resultando em cerca de 0,8 %. O ponto de interseção da tangente (isto é, no local onde a taxa de fluência é mínima, isto é, onde o declínio da linha tangente é mínimo) com o eixo vertical (alongamento [%]) fornece um primeiro valor de quantidade da fluência estabilizada na fibra, isto é, cerca de 1,6 % na Figura 13.

[0057] O diagrama da Figura 15 também pode ser apresentado como uma assim denominada representação gráfica de Sherby e Dorn. Isto é mostrado na Figura 16, a qual ilustra o gráfico de Sherby e Dorn dos resultados apresentados na Figura 15. A Figura 16 mostra que a taxa de fluência das fibras com fluência estabilizada do Exemplo 1A pode diminuir ao longo de quase 5 décadas, comportamento que é típico para fibras com fluência estabilizada. Na Figura 16, a taxa de fluência mínima da amostra de fio do Exemplo 1A é cerca de 1,3 x 10-8 por segundo (ou 1,3 x 10-6 % por segundo); este é um valor médio. Os resultados são apresentados na Tabela 1.

Exemplo 1B

[0058] O Exemplo 1B foi realizado repetindo o Exemplo 1A, com a diferença de que um dos ditos três fios (por exemplo, situado entre os dois fios mais longos) era 1,5 % mais curto do que os outros dois fios, os quais tinham aproximadamente o mesmo comprimento. Os resultados são apresentados na Tabela 1.

Exemplo 1C

[0059] O Exemplo 1C foi realizado repetindo o Exemplo 1B, com a diferença de que todos os fios receberam primeiro uma imposição de carga durante um tempo de 2 semanas em uma carga de 60 % do valor de carga inicial (conforme aplicado no Exemplo 1B). Os resultados são apresentados na Tabela 1 e Tabela 2.

Experimento Comparativo 1A

[0060] O Experimento Comparativo 1A foi realizado repetindo o Exemplo 1A, com a diferença de que os três fios poliméricos estavam comercialmente disponíveis sob o nome comercial Dyneema® SK75, com uma titulação de 1760 dtex, uma taxa de torção de 40 voltas por metro, uma resistência específica inicial do fio de 35 cN/dtex e uma taxa de fluência mínima de 2,4 x 10-5 % por segundo medida em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30 °C. Os resultados são apresentados na Tabela 1.

Experimento Comparativo 1B

[0061] O Experimento Comparativo 1B foi realizado repetindo o Experimento Comparativo 1A, com a diferença de que um dos ditos três fios era 1,5 % mais curto do que os outros dois fios, os quais tinham aproximadamente o mesmo comprimento. Os resultados são apresentados na Tabela 1.

Experimento Comparativo 1C

[0062] O Experimento Comparativo 1C foi realizado conforme pretendido repetindo o Experimento Comparativo 1B, com a diferença de que os fios receberam uma imposição de carga durante 2 semanas em uma carga de 60 % do valor de carga aplicado no Experimento Comparativo 1B. Contudo, uma tensão excessiva de 15 % já foi alcançada após 8,7 dias. Uma tensão tão grande torna uma estrutura inútil em qualquer aplicação e, portanto, o experimento foi interrompido. Nenhum resultado foi mostrado na Tabela 1 (não aplicável).

Experimento Comparativo 2A

[0063] O Experimento Comparativo 2A foi realizado repetindo o Exemplo 1A, com a diferença de que os três fios poliméricos estavam comercialmente disponíveis sob o nome comercial Twaron®, tendo uma titulação de 3220 dtex e uma resistência específica inicial do fio de 22 cN/dtex e um valor de estabilização de fluência muito próximo de zero (já não mensurável) em uma deformação muito baixa, medida em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30 °C. Os resultados são apresentados na Tabela 1. Espera-se que outro tipo de Twaron® (com características e/ou composição diferentes) forneça resultados comparáveis ou piores em termos de fratura à ruptura e distribuição de carga.

Experimento Comparativo 2B

[0064] O Experimento Comparativo 2B foi realizado repetindo o Experimento Comparativo 2A, com a diferença de que um dos ditos três fios era 1,5 % mais curto do que os outros dois fios, os quais tinham aproximadamente o mesmo comprimento. Os resultados são apresentados na Tabela 1.

Experimento Comparativo 2C

[0065] O Experimento Comparativo 2C foi realizado repetindo o Experimento Comparativo 2B, com a diferença de que os fios receberam uma imposição de carga durante 2 semanas em uma carga de 60 % do valor de carga aplicado no Experimento Comparativo 2B. Os resultados são apresentados na Tabela 1 e Tabela 2. Tabela 1

[0066] Os resultados mostrados na Tabela 1 demonstram que a menor redução de resistência ocorreu para as estruturas dos Exemplos 1B em comparação com os Experimentos Comparativos 1B e 2B. Os dados na Tabela 1 mostram claramente que duas semanas de imposição de carga provocam uma recuperação de resistência. A recuperação de resistência do ensaio de acordo com a invenção com fibras estabilizadoras de fluência (Exemplos 1C) é maior do que a recuperação de resistência observada para os experimentos comparativos (Experimento Comparativo 2C). Na verdade, a estrutura de acordo com a invenção quase atingiu o valor teórico de resistência máxima (Exemplo 1C), enquanto que a recuperação no Experimento Comparativo 2C foi menor e, além disso, 30 % da resistência máxima teórica foram perdidos. Também, a fluência das estruturas dos Experimentos Comparativos 1A-C e 2A-C não foi estabilizada. 3 % de deformação foram medidos para a estrutura do Exemplo 1C (a qual é aceitável para estruturas), 15 % de deformação foi medida para a estrutura do Experimento Comparativo 1C já após 8,7 dias sob imposição de carga, o que não é aceitável para estruturas, assim, o ensaio foi imediatamente interrompido. A estrutura do Experimento Comparativo 2C dificilmente mostrou qualquer comportamento de fluência (deformação de 0,25 %), mas uma redução de resistência significativa em virtude de diferenças de comprimento e apenas uma recuperação muito limitada de redução de resistência. Consequentemente, é demonstrado que as estruturas de acordo com a presente invenção mostram uma segurança aprimorada durante a maior parte de sua vida útil. Tabela 2

[0067] A Tabela 2 mostra que a distribuição de carga da fibra de acordo com a presente invenção (estrutura do Exemplo 1C) é quase igual após algum tempo, enquanto que a distribuição de carga das fibras Twaron® (estrutura do Experimento Comparativo 3C) permanece quase tão desigual como estava no início do experimento. A Tabela 2 mostra que uma desigualdade de carga de 19,1 % restante após duas semanas (81,9 % da carga foram compartilhados) para as estruturas de acordo com a presente invenção, em comparação com uma desigualdade de carga de 93,9 % restante após duas semanas (apenas 6,1 % da carga foram compartilhados) para as estruturas de referência que compreendem Twaron® sob as mesmas condições. Consequentemente, em contraste com as estruturas de acordo com a presente invenção, as estruturas feitas de acordo com o Experimento Comparativo 3C levam a uma falha prematura dos elementos que recebem a maior imposição de carga.

Claims (21)

1. Estrutura compreendendo elementos rígidos ligados entre si através de elementos de interligação de modo a formar uma estrutura estaticamente determinada ou uma estrutura estaticamente sobre determinada caracterizada por a referida estrutura compreender pelo menos um elemento de tensão que compreende fibras poliméricas compreendendo polietileno de peso molecular ultraelevado, as referidas fibras possuindo uma estabilização de fluência de pelo menos 0,3% e no máximo 10% e uma taxa de fluência mínima menor do que 1 x 10-5% por segundo, as referidas estabilização de fluência e fluência mínima sendo medidas em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30°C.

2. Estrutura, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o referido pelo menos um elemento de tensão compreender fibras poliméricas que possuem uma estabilização de fluência de pelo menos 0,5% e no máximo 5%, conforme medida em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30°C.

3. Estrutura, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por pelo menos um elemento de tensão compreender fibras poliméricas que possuem uma estabilização de fluência de pelo menos 0,5% e no máximo 2,5%, conforme medida em uma tensão de 900mPa e uma temperatura de 30°C.

4. Estrutura, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por o referido pelo menos um elemento de tensão compreender fibras poliméricas possuindo uma estabilização de fluência de pelo menos 1% e no máximo 2,5%, conforme medida a uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30°C.

5. Estrutura, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por o referido pelo menos um elemento de tensão compreender fibras poliméricas que possuem uma taxa de fluência mínima menor do que 4 x 10-6% por segundo, conforme medida em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30°C.

6. Estrutura, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por o referido pelo menos um elemento de tensão compreender fibras poliméricas que possuem uma taxa de fluência mínima menor do que 2 x 10-6% por segundo, conforme medida em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30°C.

7. Estrutura, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada por ser uma estrutura 2D ou uma estrutura 3D.

8. Estrutura, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada por ser uma estrutura de suporte, preferencialmente, uma estrutura de suporte espacial, um corpo suspenso, uma plataforma, preferencialmente, uma plataforma marítima ou uma roda que compreende raios.

9. Estrutura, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada por compreender pelo menos dois elementos de tensão compreendendo fibras estabilizadoras de fluência.

10. Estrutura, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada por ser uma plataforma marítima, preferencialmente, uma plataforma de perna de tração no mar, que compreende até três elementos de tensão que não compreendem fibras estabilizadoras de fluência e pelo menos um elemento de tensão que compreende fibras estabilizadoras de fluência.

11. Estrutura, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada por ser uma plataforma marítima que compreende até três elementos de tensão que não compreendem fibras estabilizadoras de fluência e pelo menos um elemento de tensão que compreende fibras estabilizadoras, e em que o número total dos referidos elementos de tensão é de pelo menos quatro.

12. Estrutura, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada por o referido pelo menos um elemento de tensão compreender fibras estabilizadoras de fluência e em que as referidas fibras compreendem polietileno de peso molecular ultraelevado que compreende ramificações olefínicas ou polietileno clorado de peso molecular ultraelevado.

13. Estrutura, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada por o referido pelo menos um elemento de tensão compreender fibras estabilizadoras de fluência e em que as referidas fibras compreendem polietileno de peso molecular ultraelevado que compreende ramificações de alquila.

14. Estrutura, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por as ramificações alquila serem ramificações etil ou butil.

15. Estrutura, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada por o UHMWPE possuir uma quantidade de ramificações olefínicas por mil átomos de carbono (OB/1000C) entre 0,05 e 1,30, preferencialmente, entre 0,10 e 1,10, em que o número de ramificações olefínicas por mil átomos de carbono é determinado por FTIR.

16. Estrutura, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada por o UHMWPE possuir uma quantidade de ramificações olefínicas por mil átomos de carbono (OB/1000C) entre 0,30 e 1,05.

17. Estrutura, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizada por o UHMWPE possuir uma tensão de alongamento em N/mm2 de no máximo 0,70, em que a tensão de alongamento é medida de acordo com o ISO 11542-2A.

18. Estrutura, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizada por pelo menos um elemento de tensão compreender pelo menos 50% em peso, preferencialmente, pelo menos 70% em peso das fibras poliméricas compreendendo polietileno de peso molecular ultraelevado, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 17.

19. Estrutura, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizada por pelo menos um elemento de tensão compreender pelo menos 80% em peso, preferencialmente, pelo menos 90% em peso, mais preferencialmente, 100% em peso das fibras poliméricas compreendendo polietileno de peso molecular ultraelevado, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 18.

20. Uso de uma fibra polimérica compreendendo polietileno de peso molecular ultraelevado, que possui uma estabilização de fluência de pelo menos 0,3% e no máximo 10% e uma taxa de fluência mínima menor do que 1 x 10-7 por segundo, as referidas estabilização de fluência e fluência mínima sendo medidas em uma tensão de 900 MPa e uma temperatura de 30°C caracterizado por ser para a produção de uma estrutura estaticamente determinada ou uma estrutura estaticamente sobredeterminada, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 19, preferencialmente, para fazer uma estrutura de suporte, mais preferencialmente, uma estrutura espacial, ou um corpo suspenso, ou uma plataforma, preferencialmente, uma plataforma marítima ou uma roda que compreende raios.

21. Uso, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por ser para fazer uma plataforma marítima.

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