Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-01-12T16:21:16Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Vanessa Elizabeth dos Santos Borges - 2012.pdf: 14072419 bytes, checksum: a1a40d9889226694c5d95e512ec5a689 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-01-16T10:44:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Vanessa Elizabeth dos Santos Borges - 2012.pdf: 14072419 bytes, checksum: a1a40d9889226694c5d95e512ec5a689 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-16T10:44:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Vanessa Elizabeth dos Santos Borges - 2012.pdf: 14072419 bytes, checksum: a1a40d9889226694c5d95e512ec5a689 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2012-08-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Currently, the civil construction industry has presented some changes. This is due to the recent economic growth that Brazil had achieved. These changes increased the employment of precast concrete structures. The front of this, some studies about the precast concrete connections had been developed. This work objective was to study the shear stress transference mechanism, which appears in the beam-slab connection interface – the composite beams. It was tested three different roughness degrees of the slab shear pockets: naturally rough surface, intentionally rough surface and surface with shear-key. For this, push-out tests – double “L” – were carried out and they showed that the employment of surface setting retarder admixture (ARSP) achieves the roughness degree recommended by the NBR 9062 (ABNT, 2006) without significantly reduce the connection strength. Next, with the same model type, the influence of the percentage of steel across the joint above the strength connection was tested. Besides, another model type – three blocks – was carried out with the same aim. Through those tests, It was could ascertained that the increase of the percentage of steel across the joint provides a linear increase of the strength connection, in as much as, the minimum and maximum values were inspected. Furthermore, the double “L” tests allowed the proposition of two expressions to determine the strength shear connection. And, in a third moment, composite beams were carried out, the results indicated, for the roughness degree and percentage of steel across the joint tested, that the beam-slab connection presents a partial interaction degree, even as the connection degree. Ultimately, the similarity between the three different types of tests could be proved with the proposed expressions application in the tests results. / A indústria da construção civil, no Brasil, tem passado por alterações nos últimos anos. Tal fenômeno deve-se ao atual crescimento econômico atingido pelo país. Como resultado dessas alterações, aumentou o emprego das estruturas pré-moldadas de concreto. Diante desse contexto, têm sido realizados estudos sobre ligações entre peças pré-moldadas. Este trabalho apresenta como objetivo o estudo dos mecanismos de transferência das tensões de cisalhamento que se formam na interface entre vigas e lajes pré-moldadas, as chamadas vigas compostas. Foram avaliados, por meio de ensaios de cisalhamento direto em modelos compostos por duas peças em formato de “L”, três diferentes níveis de rugosidade da interface entre as peças, quais sejam: superfície naturalmente rugosa, superfície intencionalmente rugosa e superfície com chaves de cisalhamento. Dessa avaliação da rugosidade, constatou-se ser possível garantir o nível mínimo de rugosidade estabelecido pela NBR 9062 (ABNT, 2006) com o emprego de um aditivo retardador de pega superficial (ARSP), não apresentando redução significativa na resistência da ligação. Posteriormente, foram realizados ensaios utilizando o mesmo modelo, nos quais foi avaliada a influência da taxa de armadura normal à interface, que variou de 0,19% a 1,2%, sobre a resistência ao cisalhamento da ligação. E, paralelamente a esses ensaios, modelos do tipo três blocos ligados por meio de nichos, também com presença de armadura normal à superfície de cisalhamento, com taxas de 0,5% a 1,2%, foram testados e comparados com os anteriores. Tais ensaios permitiram a constatação de que ao se aumentar o valor da taxa de armadura, aumenta-se linearmente a resistência ao cisalhamento da ligação, ressaltando-se a necessidade de verificação de um valor mínimo e um máximo. E, além disso, os ensaios do tipo duplo “L” permitiram a proposição de expressões para cálculo da resistência ao cisalhamento da ligação. Em um terceiro momento, ensaios em vigas compostas formadas por viga e laje pré-moldadas ligadas mediante nichos com superfícies tratadas com ARSP foram realizados. Esta etapa visava à confirmação da eficiência da ligação com nichos e conectores metálicos. Quanto aos ensaios das vigas compostas, estes mostraram que para o nível de rugosidade avaliada e as taxas de armadura adotadas o grau de interação entre as peças é parcial, assim como seu grau de conexão. No que diz respeito à forma de ruptura observada nas vigas compostas, assim como nos modelos de cisalhamento direto, pode-se sugerir que o tratamento da interface na região dos nichos não proporcionou rugosidade suficiente para que houvesse uma ligação mais resistente entre as peças. E, por fim, da aplicação das expressões aos resultados dos ensaios de três blocos e de vigas constatou-se que há representatividade entre os três tipos de ensaio realizados.

Neste trabalho, foram estudadas as vigas compostas formadas por viga e laje pré-moldadas de concreto. A ligação empregada na interface era constituída por conectores metálicos associados com concreto moldado no local. Os conectores eram formados por vergalhões de aço dobrados em forma de laço, que eram inseridos em nichos existentes na laje pré-moldada. A ligação era realizada preenchendo os nichos com concreto de alto desempenho. O objetivo foi caracterizar a ligação viga-laje e analisar o comportamento à flexão das vigas compostas com laje pré-moldada. Foram realizados ensaios de cisalhamento direto sob carregamento monotônico, tendo sido observados aumentos de 250% na resistência da ligação devido à substituição da ligação plana e lisa por outra com chave de cisalhamento. A partir desses ensaios, foi proposto um modelo analítico para representar o comportamento das ligações com chave de cisalhamento, considerando a influência da resistência do concreto, do diâmetro do conector e da adição de fibras metálicas à ligação. Foram realizados ensaios de cisalhamento direto com carregamento cíclico não reversível, tendo sido observado menores perdas de rigidez na ligação devido à adição de fibras. Os resultados de ensaios em vigas mostraram que a resistência à flexão da viga composta está diretamente relacionada com a resistência ao cisalhamento da interface. O dimensionamento adequado da interface garantiu à viga composta com laje pré-moldada um comportamento semelhante ao das vigas com laje moldada no local. Dessa forma, esse sistema apresenta-se como uma alternativa viável ao sistema com laje moldada no local. / Composite beams formed by precast beam and precast deck were studied in this work. The connection used in the interface was constituted by steel connectors associated with cast-in-place concrete. Steel bars bent in hoop form constituted the connectors, which were inserted in shear pockets in the precast deck. The connection was carried out filling the shear pockets with high performance concrete. The objective was to characterize the beam-deck connection and to analyze the flexural behavior of the composite beams with precast deck. Push-out tests with monotonic loading were carried out, and it was observed an increase of 250% in the shear strength of the connection due to the substitution of the plane smooth surface for other with shear-key. Based on these tests, an analytic model to represent the behavior of the connections with shear-key was proposed, considering the influence of the strength of the cast-in-place concrete, the diameter of the connector and the addition of steel fibers to the connection. Push-out tests with no reversible cyclic loading were carried out, and it was observed lower shear stiffness degradation in the connection due to the addition of fibers. The results of beam tests showed that the flexural strength of the composite beam is directly related to the shear strength of the interface. The appropriate design of the interface guaranteed to the composite beam with precast deck a flexural behavior similar to the beams with cast-in-place deck. In that way, the system with precast deck is a viable alternative to the system with cast-in-pace deck.

Neste trabalho, foram estudadas as vigas compostas formadas por viga e laje pré-moldadas de concreto. A ligação empregada na interface era constituída por conectores metálicos associados com concreto moldado no local. Os conectores eram formados por vergalhões de aço dobrados em forma de laço, que eram inseridos em nichos existentes na laje pré-moldada. A ligação era realizada preenchendo os nichos com concreto de alto desempenho. O objetivo foi caracterizar a ligação viga-laje e analisar o comportamento à flexão das vigas compostas com laje pré-moldada. Foram realizados ensaios de cisalhamento direto sob carregamento monotônico, tendo sido observados aumentos de 250% na resistência da ligação devido à substituição da ligação plana e lisa por outra com chave de cisalhamento. A partir desses ensaios, foi proposto um modelo analítico para representar o comportamento das ligações com chave de cisalhamento, considerando a influência da resistência do concreto, do diâmetro do conector e da adição de fibras metálicas à ligação. Foram realizados ensaios de cisalhamento direto com carregamento cíclico não reversível, tendo sido observado menores perdas de rigidez na ligação devido à adição de fibras. Os resultados de ensaios em vigas mostraram que a resistência à flexão da viga composta está diretamente relacionada com a resistência ao cisalhamento da interface. O dimensionamento adequado da interface garantiu à viga composta com laje pré-moldada um comportamento semelhante ao das vigas com laje moldada no local. Dessa forma, esse sistema apresenta-se como uma alternativa viável ao sistema com laje moldada no local. / Composite beams formed by precast beam and precast deck were studied in this work. The connection used in the interface was constituted by steel connectors associated with cast-in-place concrete. Steel bars bent in hoop form constituted the connectors, which were inserted in shear pockets in the precast deck. The connection was carried out filling the shear pockets with high performance concrete. The objective was to characterize the beam-deck connection and to analyze the flexural behavior of the composite beams with precast deck. Push-out tests with monotonic loading were carried out, and it was observed an increase of 250% in the shear strength of the connection due to the substitution of the plane smooth surface for other with shear-key. Based on these tests, an analytic model to represent the behavior of the connections with shear-key was proposed, considering the influence of the strength of the cast-in-place concrete, the diameter of the connector and the addition of steel fibers to the connection. Push-out tests with no reversible cyclic loading were carried out, and it was observed lower shear stiffness degradation in the connection due to the addition of fibers. The results of beam tests showed that the flexural strength of the composite beam is directly related to the shear strength of the interface. The appropriate design of the interface guaranteed to the composite beam with precast deck a flexural behavior similar to the beams with cast-in-place deck. In that way, the system with precast deck is a viable alternative to the system with cast-in-pace deck.