Análise experimental e numérica de ligação entre pilar misto parcialmente revestido e viga metálica sem interrupção do concreto de revestimento

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Spavier, Patricia Tavares de Souza
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Análise experimental; Análise numérica; Beam-to-column connection; Composite structures; Concreto com fibras; Estruturas mistas; Experimental analysis; Fiber-added concrete; Ligações viga-pilar; Numerical modeling; Partially encased concrete column; Pilar misto parcialmente revestido
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-01102020-102624/

Neste trabalho, apresenta-se um estudo experimental e numérico do comportamento de ligações entre o pilar misto e a viga de aço. O objetivo foi avaliar a contribuição do concreto de revestimento com fibras na capacidade resistente e rigidez das ligações. Quanto às ligações viga-pilar, seis tipologias de ligação foram ensaiadas em caráter exploratório, sendo duas para definição da geometria e quatro compostas por chapas de topo estendida e barras passantes com a variação do eixo de inércia do pilar misto parcialmente revestido e a presença do concreto de revestimento na ligação. Para simular pilares internos submetidos ao carregamento estático, modelos cruciformes foram ensaiados. Discutem-se os resultados experimentais, sobretudo quanto à capacidade resistente, rotações das ligações, deslocamentos e deformações nos elementos. Paralelamente, um estudo numérico foi desenvolvido para ligações viga-pilar misto sem a interrupção do concreto de revestimento com o objetivo de analisar outros parâmetros, tais como, espessura da chapa de topo, diâmetro da barra passante, carregamento do pilar e resistência do aço. A simulação numérica foi realizada nos programas DIANA versão 9.6 e Midas Fx+, baseados no método dos elementos finitos, por meio de modelos tridimensionais de ligações viga-pilar. As propriedades não-lineares dos materiais aço e concreto foram incorporadas aos modelos e as interfaces entre os elementos da ligação também foram consideradas. Os resultados da modelagem numérica mostraram-se representativos com uma pequena variação da rigidez devido a não consideração da solda, tornando-se uma ferramenta para análises paramétricas. Concluiu-se que o comportamento das ligações viga-pilar misto depende do eixo de inércia do pilar parcialmente revestido e que a presença do concreto de revestimento contribui significativamente para o aumento da capacidade resistente. Além disso, a resistência do aço da viga teve maior influência na capacidade resistente do que os outros parâmetros analisados.