Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2015-10-23T15:48:34Z No. of bitstreams: 1 2015_LatifChater.pdf: 9450492 bytes, checksum: bc2348453a9ca05e35fa33d385c07703 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2015-12-20T16:29:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_LatifChater.pdf: 9450492 bytes, checksum: bc2348453a9ca05e35fa33d385c07703 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-20T16:29:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_LatifChater.pdf: 9450492 bytes, checksum: bc2348453a9ca05e35fa33d385c07703 (MD5) / O emprego da tecnologia de estruturas mistas apresenta vantagens significativas para a indústria da construção civil, em relação ao comportamento estrutural, e também quanto a aspectos construtivos. Os conectores de cisalhamento desempenham papel fundamental na solidarização dos materiais, no caso deste desta pesquisa o aço e o concreto, e portanto na qualidade da ação conjunta dos mesmos. Neste trabalho é apresentado um conector de cisalhamento composto por barra de aço CA-50 dobrada em formato próximo ao de uma treliça ou dente de serra, soldado a viga metálica. Foi realizado um estudo prévio da solução construtiva em modelo de elementos finitos, para determinação de seu potencial como objeto de estudo experimental. O estudo numérico mostrou que os conectores treliçados de diâmetro nominal acima de 12,5 mm apresentam resistência superior ao stud bolt, conector tomado como referência por ser o mais largamente empregado. A ductilidade se mostrou bastante semelhante entre os conectores, como pode ser observado nas curvas carga-deslizamento. Este comportamento motivou o estudo experimental de push-out em laboratório de três modelos do conector treliçado com diâmetro de 12,5 mm, seguindo o procedimento descrito na norma europeia EN 1994-1-1:2004 onde constatou-se uma carga final de ruptura bastante elevada e um comportamento rígido da conexão. / The employment of composite structures technology presents many advantages to the construction industry, regarding the structural behavior and also the building process. The shear connectors play a fundamental role, causing the different materials, in the case of this research the steel and the concrete, to respond together, and therefore also determine the quality of this conjunct behavior. In this work a shear connector built from a CA-50 type rebar bent in a lattice or saw tooth form and welded to the steel profile is presented for the first time. A previous numerical study was made using the Finite Elements Method (FEM) to assert the connector’s potential and to justify experimental tests. The numerical study showed that the lattice connectors with diameters above 12,5 mm in diameter reach a final bearing load higher than that of the stud bolt connector, taken as the control as it is the most widely used. All the connectors revealed a similar ductility, as can be seen in the load-slip graphics. This behavior motivated the experimental push-out tests of three 12,5 mm diameter rebar specimens, in accordance with the EN 1994-1-1:2004 european code, where a very high bearing load was observed, as well as a rigid behavior of the connection.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-02-14T16:04:36Z No. of bitstreams: 1 2016_WallisonCarlosdeSousaBarbosa.pdf: 43004139 bytes, checksum: 851a144fda4da944535281a8cb6801a5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-04-04T22:37:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_WallisonCarlosdeSousaBarbosa.pdf: 43004139 bytes, checksum: 851a144fda4da944535281a8cb6801a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-04T22:37:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_WallisonCarlosdeSousaBarbosa.pdf: 43004139 bytes, checksum: 851a144fda4da944535281a8cb6801a5 (MD5) / As estruturas mistas apresentam grandes vantagens quanto a aspectos estruturais e construtivos, sendo os conectores de cisalhamento determinantes para a obtenção da interação entre os materiais (aço e concreto) e para a distribuição dos esforços na estrutura, aproveitandose de forma efetiva da potencialidade de cada material constituinte da estrutura mista. Este trabalho, através de estudos experimentais e numéricos, apresenta o desenvolvimento de um conector de cisalhamento (conector treliçado) proposto para uso em vigas mistas de açoconcreto. O conector proposto é de fácil execução e pode servir como alternativa viável ao uso dos conectores stud bolt ou U. Foi idealizada uma geometria para o conector que propiciasse baixo custo de produção, facilidade de execução, maiores valores de carga resistente, eficiência quanto à resistência aos deslizamentos relativos entre o perfil metálico e a laje de concreto, bem como a eficiência quanto à resistência ao afastamento das lajes em relação ao perfil metálico (uplift). A fim de avaliar o comportamento dos conectores treliçados foram construídos 24 modelos experimentais, para ensaios tipo push-out, considerando diferentes diâmetros e configurações dos conectores de cisalhamento. Modelos numéricos foram idealizados e estudados através do Método dos Elementos Finitos (MEF), utilizando-se o software ANSYS e simulando-se ensaios de push-out em vigas mistas. Os estudos experimentais e numéricos possibilitaram a compreensão do comportamento dos modelos quanto à distribuição de tensões, deslizamento do perfil em relação às lajes dos modelos e afastamento das lajes em relação ao perfil metálico dos modelos. Os resultados das análises experimentais e numéricas proporcionaram uma visão global do funcionamento dos conectores stud e treliçados, com resultados significativos que evidenciaram vantagens do conector treliçado em relação ao conector stud, considerando os parâmetros analisados neste trabalho. / Composite structures present great advantages in regards to structural behavior and the building process, and the shear connectors are the key to achieving interaction between the materials (steel and concrete) and distributing stresses throughout the structure, effectively increasing the potentiality of each material of the composite structure. This work, through experimental and numerical analyses, presents the development of a shear connector (lattice connector) proposed for use in steel-concrete composite beams. The proposed connector is easy to construct and can serve as a viable alternative to the use of the stud bolt or U connectors. Its geometry was conceived in order to bring about low production cost, ease of implementation, high load resistance values and efficiency regarding the relative slip between the metal profile and the concrete slab, as well as the efficiency and resistance to the pulling apart of the slab and the metal profile (uplift). In order to evaluate the behavior of lattice connectors 24 experimental models were built for push-out tests with different diameters and configurations of shear connectors. Numerical models that simulate push-out tests on composite beams were developed and studied through the Finite Element Method (FEM) with the use of the ANSYS software. The experimental and numerical studies made it possible to understand the behavior of the models relative to stress distribution, slip and uplift. The results of the experimental and numerical analyses provided an overview of the functioning of stud connectors and lattice, with significant results that showed advantages of the lattice connector relative to the stud bolt connector, considering the parameters analyzed in this study.