Análise experimental de conexões parafusadas para vigas mistas de aço e madeira - Emerick, Jean Antônio (2022)
Os sistemas de piso seco em Light Steel Framing (LSF) geralmente consistem em placas de madeira conectadas a perfis de aço formados a frio por parafusos autoatarraxantes. Para desenvolver o uso de sistemas de piso seco em LSF e tirar proveito de suas vantagens construtivas, é preciso avançar na compreensão do comportamento estrutural desses sistemas. Pesquisas anteriores mostraram que o comportamento misto entre perfis de aço formados a frio e placas de madeira pode ser obtido, reduzindo o consumo de aço e permitindo maiores vãos. Nesse contexto, esta dissertação trata da análise experimental de conexões parafusadas para vigas mistas de aço formado a frio e madeira. A presente pesquisa abrangeu o estudo do comportamento força/deslizamento das conexões a partir da realização de ensaios push-out, a avaliação da influência de parâmetros que afetam a capacidade resistente, o fluxo de cisalhamento longitudinal, a rigidez e a ductilidade da conexão, a avaliação dos modos de falha. Para isso, realizou-se um programa experimental composto por 30 ensaios push-out, divididos em 6 modelos experimentais. Em cada modelo variou-se o diâmetro dos parafusos e o espaçamento entre eles, e em uma amostra de cada modelo os parafusos foram instalados com arruelas de aço. Os resultados obtidos indicaram que o diâmetro do parafuso influencia a capacidade resistente da conexão. Os resultados indicaram também que o espaçamento entre parafusos influencia o fluxo de cisalhamento longitudinal da conexão, de modo que quanto maior o espaçamento entre parafusos menor o fluxo de cisalhamento longitudinal. As amostras com arruelas de aço não contribuíram no aumento da capacidade resistente e da rigidez dos modelos experimentais. O modo de falha observado para os modelos ensaiados decorreu do esmagamento da placa de Oriented Stranded Board (OSB) associado ao giro do parafuso autoatarraxante. Com base em expressões analíticas relacionadas aos modos de falha, um modelo semiempírico é proposto para predizer a força resistente máxima da conexão entre perfis de aço formados a frio e placas de madeira. Palavras-chave: Análise experimental. Conexão parafusada. Light Steel Framing. Madeira. Viga mista. Perfis formados a frio. Push-out.