Estudo numérico de conectores de cisalhamento tipo Perfobond

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Fortes, Wando Rodrigues
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• Palavras-chave em Português: Civil Engineering; Mixed construction; Shear; Steel; Cement; Composite steel-concrete structures; Perforbond shear conector; Push-out; Nonlinear analysis; Finite element method; Engenharia civil; Construção mista; Cisalhamento; Aço; Cimento; Estruturas mistas aço-concreto; Conector de cisalhamento tipo Perfobond; Análise não linear; Método dos elementos finitos; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11487

As estruturas mistas em aço-concreto vêm sendo aplicadas com maior frequência nas construções tanto no Brasil quanto no mundo. Essas podem ser utilizadas em edifícios, pontes e diversos tipos de edificações. De fato, este aumento do uso deve-se a presença de uma solução estrutural eficiente e econômica, graças a utilização otimizada de seus elementos onde o concreto contribui de forma mais significativa na parcela da compressão e o aço contribui na parcela à tração na capacidade estrutural. A garantia de que esses elementos trabalhem em conjunto é fundamental no comportamento das estruturas mistas, para tanto, são utilizados conectores de cisalhamento a fim de unir o aço com o concreto. Para entender o comportamento dos conectores de cisalhamento e definir sua resistência e ductilidade, o Eurocode 4 traz os parâmetros do ensaio experimental chamado push-out. Este ensaio apresenta duas lajes de concreto unidas a um perfil metálico através de um conector em aço que será submetido ao cisalhamento direto. Fatores como resistência à compressão do concreto, diâmetro das armaduras da laje, geometria e resistência à tração dos conectores e do perfil afetam o desempenho do ensaio experimental. Investigar essas condicionantes através da modelagem numérica de vigas mistas usando conectores Perfobond é o objetivo deste trabalho. Para validar as premissas usadas no modelo numérico, os resultados obtidos foram confrontados com os resultados dos ensaios experimentais existentes e também comparados com formulações analíticas presentes na literatura que versa sobre o tema. Uma análise paramétrica é apresentada trazendo um conjunto de resultados sobre os conectores Perfobond, auxiliando no entendimento sobre a influência das variações na sua geometria, além de variações nas propriedades dos materiais envolvidos. A resistência à compressão do concreto mostrou-se bastante influente, chegando a registrar um aumento significativo na capacidade da ligação. O diâmetro dos furos registrou um aumento na capacidade resistente até um determinado valor, mostrando haver uma dimensão ótima. Os resultados da presença das armaduras nos furos, da espessura do conector e da altura útil da laje também contribuíram para o aumento da resistência do conector. Em adição, os resultados da análise paramétrica em termos de carga máxima apresentaram valores divergentes em comparação com as equações propostas na literatura.