Análise do comportamento e da resistência de um sistema de lajes mistas pelo método da interação parcial

• Main Author: Gabriel Soriano de Araujo
• Other Authors: Armando Cesar Campos Lavall
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2008
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/PASA-7RQGLQ

=== The main goal of this work is to evaluate the behavior and strength of a structural system of steel-concrete composite slabs after the concrete curing, based on Partial Shear Connection Method. This method is an alternative to the m k method and it is based on analytical model similar to composite beams using shear connectors. This method allows to determine the shear- bond interaction degree at the steel - concrete interface, allowing a better understanding of steel deck ductile behavior, the design of more performed embossments and the usage of larger spam. In order to do this, were used the results of a program of laboratory tests, developed by RODRIGUES & LAVALL (2005), where was adopted the Steel DECk 60 manufactured by USIMINAS. These laboratory tests were developed in order to identify and to evaluate the several parameters that affect the global characteristics of composite system strength. This test program was based on a series of 12 models one-way single spam, submitted to bending and followed the most important international recommendations about this subject. The analysis of results for the composite slab system during all loading stages until its failure was carried out basing on load x end-slip relation, load x midspan deflection relation and load steel strain relation, which allowed to understand the behavior and failure mode of the composite system, namely shear-bond failure. Keeping this in mind, the objective is to establish criteria and to determine analytical expressions for the design of the load carrying capacity of this failure mode through the m - k method and Partial Shear Connection Method, which are recommended by EUROCODE (1993). Finally, the expressions used for the composite slabs design have been presented. The application in practical examples allowed to define a comparative analysis between these two design methods for evaluating the resistance to the longitudinal shear. === O principal objetivo deste trabalho é avaliar o comportamento e a resistência de um sistema de lajes mistas aço-concreto, após a cura do concreto, utilizandose o método da Interação Parcial. Esse método surge como uma alternativa ao método semi-empírico m - k, e é fundamentado em um modelo analítico similar ao de vigas mistas com conectores dúcteis. Ao se determinar o grau de interação ao cisalhamento longitudinal entre a fôrma de aço e o concreto, ele permite estudar melhor o comportamento dúctil das fôrmas de aço, os projetos de mossas mais bem elaboradas e a sua utilização em grandes vãos. Para isto foram utilizados os resultados de um programa de ensaios de laboratório realizado por RODRIGUES & LAVALL (2005), onde se empregou o Steel DECK 60 da USIMINAS. Os ensaios visavam identificar e avaliar os vários parâmetros que influenciam as características globais da resistência do sistema misto. Esse programa experimental consistiu de ensaios em uma série de 12 modelos com vãos simples, bi-apoiados, submetidos à flexão e seguiu as mais importantes recomendações da literatura internacional sobre o assunto. A análise dos resultados do sistema, durante toda a fase de carregamento até o seu colapso, foi feita baseando-se nas relações carga x deslizamento relativo de extremidade (end-slip), carga x flecha no meio do vão e carga x deformação no aço, que possibilitou conhecer o comportamento do sistema misto e definir precisamente o seu modo de colapso, a saber, o colapso por cisalhamento longitudinal. Assim, procurou-se estabelecer critérios e determinar expressões analíticas para o cálculo do carregamento último deste modo de colapso, através do método semi-empírico m - k e do método da Interação Parcial, ambos recomendados pelo EUROCODE (1993). Finalmente, foram apresentadas as expressões de cálculo utilizadas no dimensionamento, cuja aplicação em um exemplo numérico permitiu fazer uma análise comparativa entre os dois métodos de cálculo da resistência ao cisalhamento longitudinal.