Conexão de cisalhamento constituída por furos em chapa preenchidos com concreto com barra passante: comportamento em meio confinado
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
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Hermes Carvalho
Ricardo Hallal Fakury
Pedro Colmar Gonçalves da Silva Vellasco
Rui Antônio Duarte Simões
Ricardo Hallal Fakury
Pedro Colmar Gonçalves da Silva Vellasco
Rui Antônio Duarte Simões
Resumo
Nesse trabalho, realizaram-se investigações experimentais e numéricas e desenvolveu-se um modelo analítico para descrever o comportamento de conectores de cisalhamento constituídos por furos em chapas preenchidos com concreto com barra passante, capaz de prever tanto a capacidade resistente quanto a capacidade de deslizamento desses conectores quando empregados em ponto confinado de uma seção mista. Este trabalho foi realizado, pois observou-se que a maior parte dos estudos e modelos de cálculo desenvolvidos até o presente, situam o conector em um ponto superficial ou não confinado da seção mista. Contudo, sabe-se que o conector em questão apresenta considerável melhora em termos de capacidade resistente e capacidade de deslizamento, quando empregado em situação confinada, pois, enquanto na situação superficial o conector tende a falhar de forma frágil por destacamento do concreto, na situação confinada o conector tende a falhar de forma dúctil por ruptura da barra passante. Assim sendo, buscando proporcionar um melhor aproveitamento desses conectores em situação confinada, foi realizado um aprofundado estudo de seu comportamento, descrevendo os efeitos de segunda ordem na barra passante e a curva força-deslizamento até seu ponto de ruptura. O modelo desenvolvido foi testado e calibrado com diversos ensaios experimentais, tanto desse trabalho, quanto de outros autores, mostrando-se válido e com amplos limites de aplicabilidade e tendo apresentado forte correlação com dados experimentais.
Abstract
In this work, experimental and numerical investigations were conducted, and an analytical
model was proposed to describe the behavior of circular openings with transverse bars as
steel-concrete shear connectors. The aim was to predict both the strength and slip capacity of
these connectors when applied in a confined location of a composite section. This work was
conducted because most studies and design models currently available place the connector
in a superficial or non-confined location of the composite section, however, it has been shown
that the referred connector shows considerable increase in strength and slip capacity when in
confined situations, because, while in superficial situations the connector tends to show
brittle behavior and fail by concrete spalling, in confined situation it tends to show ductile
behavior and fail by rupture of rebar. Therefore, to improve usage of these connectors in
confined situations, an in-depth study of its behavior was carried out, describing second order
effects in the rebar and the load-slip curve up until failure. The model was tested and
calibrated with several experimental results, both from this work and from other authors,
proving to be valid and having a wide range of applicability and showing strong correlation
with experimental data.
Assunto
Engenharia de estruturas, Conectores de cisalhamento, Concreto
Palavras-chave
Estrutura mista, Conector de cisalhamento, Perfobond, Pino, Barra passante, Efeito de segunda ordem, Catenária, Capacidade de deslizamento, Confinamento
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