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

Abstract

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.