Desenvolvimento de um conector de cisalhamento em chapa dentada para estruturas mistas de aço e concreto e estudo do seu comportamento
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Francisco Carlos Rodrigues
Gilson Queiroz
José Luiz Rangel Paes
Paulo Jorge de Sousa Cruz
Pedro Colmar Gonçalves da Silva Vellasco
Gilson Queiroz
José Luiz Rangel Paes
Paulo Jorge de Sousa Cruz
Pedro Colmar Gonçalves da Silva Vellasco
Resumo
Este trabalho consiste do desenvolvimento de um conector de cisalhamento em chapa dentada para estruturas mistas de aço e concreto, incluindo o estudo do seu comportamento. O trabalho envolve uma ampla investigação para definição da geometria do conector, um programa experimental, o desenvolvimento de uma equação de resistência e o treinamento de redes neurais para a predição da resposta do conector. O programa experimental, envolvendo 41 ensaios tipo push-out, conforme a EN 1994-1-1:2004, foi dividido em 3 etapas, por meio dos quais foi estudado o comportamento da conexão. Avalia-se a capacidade de carga da conexão, sua ductilidade e os modos de colapso observados, considerando-se o efeito de diversas variáveis. Os resultados demonstram que o conector proposto apresenta um comportamento adequado, com alta rigidez para cargas de serviço e boa ductilidade em estado limite último, constituindo-se numa alternativa a conectores de cisalhamento como o stud bolt e o Perfobond.
Abstract
This work presents the design of a shear connector for steel and concrete composite structures and an investigation of its structural behavior based on push-out test results. This shear connector consists on a steel rib with indentation that provides resistance to longitudinal shear and prevents transversal separation between the concrete slab and the steel profile (uplift). The present study comprised a large investigation to define the new connector geometry, an experimental program, the derivation of an expression for predicting the connector capacity, as well as the training of artificial neural networks toforecast the connector response under diverse conditions. The experimental program, with 41 push-out tests according to EN 1994-1-1:2004, was divided into three phases to investigate the connection behaviour. The connection capacity and ductility, as well asthe failure mechanisms observed were evaluated, regarding the influence of several parameters. The results showed that the proposed connector presents an adequate structural performance, with high stiffness for service loads and good ductility in ultimate limit state, constituting an alternative to existing shear connectors like the stud bolts and the Perfobond.
Assunto
Engenharia de estruturas, Cisalhamento, Vigas, Estruturas metálicas
Palavras-chave
Conector de cisalhamento, Estrutura, Aço, Estruturas metálicas, Viga mista, Estrutura mista, Push-out