Estudo de conectores de cisalhamento em barras de aço para vigas mistas de aço e concreto

• Main Author: Barbosa, Wallison Carlos de Sousa
• Other Authors: Bezerra, Luciano Mendes
• Language: Portuguese
• Published: 2017
• Subjects: Estrutura (Engenharia Civil); Aço - estruturas; Concreto - estruturas; Cisalhamento - conectores; Vigas
• Online Access: http://repositorio.unb.br/handle/10482/23188

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. === Submitted by Fernanda Percia França ([e-mail]) on 2017-02-14T16:04:36Z No. of bitstreams: 1 2016_WallisonCarlosdeSousaBarbosa.pdf: 43004139 bytes, checksum: 851a144fda4da944535281a8cb6801a5 (MD5) === Approved for entry into archive by Raquel Viana([e-mail]) on 2017-04-04T22:37:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_WallisonCarlosdeSousaBarbosa.pdf: 43004139 bytes, checksum: 851a144fda4da944535281a8cb6801a5 (MD5) === Made available in DSpace on 2017-04-04T22:37:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_WallisonCarlosdeSousaBarbosa.pdf: 43004139 bytes, checksum: 851a144fda4da944535281a8cb6801a5 (MD5) === As estruturas mistas apresentam grandes vantagens quanto a aspectos estruturais e construtivos, sendo os conectores de cisalhamento determinantes para a obtenção da interação entre os materiais (aço e concreto) e para a distribuição dos esforços na estrutura, aproveitandose de forma efetiva da potencialidade de cada material constituinte da estrutura mista. Este trabalho, através de estudos experimentais e numéricos, apresenta o desenvolvimento de um conector de cisalhamento (conector treliçado) proposto para uso em vigas mistas de açoconcreto. O conector proposto é de fácil execução e pode servir como alternativa viável ao uso dos conectores stud bolt ou U. Foi idealizada uma geometria para o conector que propiciasse baixo custo de produção, facilidade de execução, maiores valores de carga resistente, eficiência quanto à resistência aos deslizamentos relativos entre o perfil metálico e a laje de concreto, bem como a eficiência quanto à resistência ao afastamento das lajes em relação ao perfil metálico (uplift). A fim de avaliar o comportamento dos conectores treliçados foram construídos 24 modelos experimentais, para ensaios tipo push-out, considerando diferentes diâmetros e configurações dos conectores de cisalhamento. Modelos numéricos foram idealizados e estudados através do Método dos Elementos Finitos (MEF), utilizando-se o software ANSYS e simulando-se ensaios de push-out em vigas mistas. Os estudos experimentais e numéricos possibilitaram a compreensão do comportamento dos modelos quanto à distribuição de tensões, deslizamento do perfil em relação às lajes dos modelos e afastamento das lajes em relação ao perfil metálico dos modelos. Os resultados das análises experimentais e numéricas proporcionaram uma visão global do funcionamento dos conectores stud e treliçados, com resultados significativos que evidenciaram vantagens do conector treliçado em relação ao conector stud, considerando os parâmetros analisados neste trabalho. === Composite structures present great advantages in regards to structural behavior and the building process, and the shear connectors are the key to achieving interaction between the materials (steel and concrete) and distributing stresses throughout the structure, effectively increasing the potentiality of each material of the composite structure. This work, through experimental and numerical analyses, presents the development of a shear connector (lattice connector) proposed for use in steel-concrete composite beams. The proposed connector is easy to construct and can serve as a viable alternative to the use of the stud bolt or U connectors. Its geometry was conceived in order to bring about low production cost, ease of implementation, high load resistance values and efficiency regarding the relative slip between the metal profile and the concrete slab, as well as the efficiency and resistance to the pulling apart of the slab and the metal profile (uplift). In order to evaluate the behavior of lattice connectors 24 experimental models were built for push-out tests with different diameters and configurations of shear connectors. Numerical models that simulate push-out tests on composite beams were developed and studied through the Finite Element Method (FEM) with the use of the ANSYS software. The experimental and numerical studies made it possible to understand the behavior of the models relative to stress distribution, slip and uplift. The results of the experimental and numerical analyses provided an overview of the functioning of stud connectors and lattice, with significant results that showed advantages of the lattice connector relative to the stud bolt connector, considering the parameters analyzed in this study.