[pt] Este trabalho apresenta um estudo de um sistema de laje mista com o uso de perfis metálicos de chapa dobrada com corrugações na alma e chapa de vedação lateral com mossas seqüencialmente dispostos lado a lado e preenchidos com concreto armado. A principal motivação para este estudo foi o desenvolvimento de um eficiente sistema de laje de rápida construção. O sistema de laje desenvolvido maximiza o espaço livre útil da construção, eliminando a necessidade de formas e escoras tendo assim como conseqüência direta a minimização das perdas construtivas. Este trabalho é iniciado com uma avaliação da forma ideal dos perfis de chapa dobrada de acordo com as suas características estáticas e dinâmicas. Variáveis como peso, altura, espessura, tensão de escoamento, vão máximo, e carga suportada foram estudadas. Além disso foi feito um estudo para confecção das ferramentas de fabricação das corrugações e mossas na alma do perfil e na chapa de vedação lateral de forma eficiente e econômica. Após definição e otimização da seção do perfil metálico, foi efetuado um estudo experimental composto de uma série de três testes em escala real. O objetivo principal dos testes experimentais foi de comprovação dos resultados teóricos de resistência ultima da laje mista com perfis corrugados na alma e efetuar uma comparação com o sistema de laje previamente proposto por Takey. Os testes demostraram a real aderência entre concreto e perfil metálico e sua influência nos estados limites últimos de flexão, cisalhamento e deslizamento. Ensaios tipo push-out também foram executados para estabelecer a carga ultima de deslizamento na interface aço/concreto. A fase final compreendeu a comparação dos resultados experimentais com as normas de projeto de laje mista e com o trabalho desenvolvido por Takey para validação e comparação de resultados do sistema de laje mista. / [en] This work presents an investigation of a composite slab system made of cold formed section profiles with web corrugations and corrugated steel deck plates spanning between suck profiles, both acting compositely with concrete slab cast in place. The main motivation for this work was the development of an efficient slab system associated with easy and fast erection procedures. The proposed slab system also maximises the construction usable space, eliminating the use of temporary propping and, consequently reducing the final construction cost. This work initiates with an evaluation of the ideal cold- formed steel profile geometry according to its static and dynamical characteristics. Variables like weight, height, thickness, yield stress, and collapse load were considered. Additionally, a study of the more suitable fabrication tools to be used in the process of incorporating the corrugations to the profile webs and deck supporting plates was executed. With the optimum steel profile in hand, an experimental investigation of three full scale composite slabs, spanning three meters, was conducted. The main objective of these tests was to access the ultimate limit states associated with the proposed composite slab system and compared it to a previously proposed solution, developed by Takey. The tests made possible the evaluation of the concrete versus steel slippage resistance when compare to the other ultimate limit states associated with flexion and shear. The adopted solution, despite the natural chemical bond present in the steel/concrete interface, enhances its performance due to the action of the web profile corrugations. Push-out tests were also executed to enable the determination of the ultimate slippage load in the steel/concrete interface due to the presence of the proposed corrugations. The final stage of this investigation concerned the comparison of the experimental data to the current composite design standards, and to the previous system, developed by Takey, in order to validate its use.

[pt] Esta dissertação apresenta um novo tipo de laje mista com uso de perfil de chapa dobrada incorporada. O perfil substitui as barras de aço, a fôrma e as escoras. O sistema estrutural construído consistiu em uma laje mista com perfil C enrijecido preenchido com concreto estrutural. Foram realizados dez testes experimentais em que foram analisados os momentos positivos, os momentos negativos e a influência de séptos. Através da análise teórico-experimental, foi possível perceber a grande influência dos séptos na resistência das lajes mistas testadas. / [en] This work presents a new type of composite deck-slab using incorporate formed steel profiles. The steel profile replaces the reinforcement bars, the form and charry system. The structural system is built by one composite deck-slab with C stiffness steel profile, filed with reinforced concrete. It was performed ten tested and it was analyzed the positive moments, the negative moments and the influence of the diaphragm. Analizing the results it was possible to realize the great influence of the diaphragm over the resistence of composite deck slab tested.

[pt] Nos trabalhos já concluídos nesta linha de pesquisa foram desenvolvidos protótipos de deck-metálico (steel-deck), empregando-se diversas formas de ligação entre a chapa de aço e o concreto armado, tais como: corrugações de alma (Andrade, 1986), parafusos auto-brocantes (Takey, 2001), septos em perfís tipo bandeja (Vieira, 2003) e corrugações circulares profundas (Beltrão,2003). Com a intenção de se desenvolver um novo perfil metálico que apresentasse uma boa aderência mecânica entre o concreto e o aço e com características de comportamento dúctil, estudou-se várias formas da seção transversal ideal. Variáveis como peso, altura, espessura, tensão de escoamento, vão máximo, e capacidade de suporte de carga foram consideradas. Após definição e otimização da seção do perfil metálico, foi efetuado um estudo experimental composto de uma série de ensaios. Foram executados dois ensaios de arrancamento (pull-out), nove ensaios de flexão do perfil metálico e um ensaio em escala real da laje mista. Os ensaios tipo pull-out foram executados para estabelecer a carga última de deslizamento na interface aço/concreto. Os ensaios dos perfis metálicos serviram para verificar a rigidez dos mesmos durante a fase de concretagem. Procurou-se com o ensaio em escala real determinar a resistência última da estrutura, o modo de ruína, as deflexões e as deformações. A fase final compreendeu a comparação dos resultados experimentais com os dos trabalhos desenvolvidos por Takey e Beltrão, bem como com resultados teóricos para validação de resultados do sistema proposto de laje mista. / [en] The research work in composite slabs so far conducted has investigated various alternatives for the development of an economic and efficient composite slab system. These alternatives evaluated the effectiveness of the concrete to steel plate bonding by means of: web corrugations (Andrade, 1986), self-drilling bolts (Takey, 2001), cold formed channel sections with diaphragms (Vieira, 2003), and the used of deep circular corrugations, (Beltrão, 2003). The present investigation main objective was to develop a cold formed profile presenting an efficient connection between the concrete and the steel profile that yields a ductile behaviour for such system. The first step of the investigation was devoted to the assessment of an optimum cold-formed profile geometry. This task was made taking into account parameters like: profile weight, plate thickness, yield stress, maximum span and load carrying capacity among others. Following the definition of the optimum cold formed steel profile an experimental program was conceived and executed. The first part of the experiments consisted on pull-outs tests made to access the concrete to steel bond resistance. This was followed by simple supported tests on the cold formed steel profile to evaluate their stiffness during concrete casting operation. Finally a full-scale composite slab system was performed. The main aim of this test was to determine the composite system load carrying capacity, typical failure modes, associated stresses and displacements. The final phase of this dissertation depicts comparisons of the already mentioned experiments to other tests made by Takey (Takey, 2001), and Beltrão (Beltrão, 2003), as well as comparison of theoretical results, to validate the proposed composite slab system results.