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Previous issue date: 2018-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As vigas mistas de slim floor fazem parte de um tipo de sistema de piso que possui como principal característica a viga de aço embutida na laje de concreto, resultando em uma redução na altura total do piso, quando comparado a sistemas mistos convencionais. Nos sistemas slim floor, existem múltiplas interfaces de contato entre aço e concreto e diversos meios para ativar o comportamento misto entre os elementos. Particularmente, nos sistemas que utilizam vigas de aço com aberturas na alma, o comportamento estrutural é normalmente governado pelos meios de conexões de cisalhamento presentes no concreto confinado nas aberturas, combinado com uma barra de aço passante, mais a aderência que ocorre nas interfaces entre os elementos de aço e concreto. Neste trabalho, os meios de conexão utilizados nos estudos realizados se baseiam no sistema I-TECH, com aberturas trapezoidais na alma, e no sistema SCSFB, com aberturas circulares na alma. Assim, avaliou-se o comportamento estrutural à flexão de vigas mistas de slim floor com aberturas na alma a partir de modelos de elementos finitos que foram criados com o auxílio do programa computacional Abaqus, e da metodologia proposta por Paes (2003). Os modelos numéricos foram validados de acordo com os experimentos de vigas mistas de slim floor feitos por Ju, Chun e Kim (2009), com aberturas trapezoidais, e Chen, Limazie e Tan (2015), com aberturas circulares. A comparação entre as análises indicou boa concordância com os resultados experimentais. Portanto, os modelos numéricos são capazes de representar o comportamento estrutural à flexão das vigas mistas de slim floor. Após a validação, um extenso estudo de variação de parâmetros foi conduzido para investigar a influência que os diversos parâmetros, relacionados aos meios de conexão, possuem no comportamento estrutural da viga mista de slim floor com aberturas na alma. Com esses estudos, constatou-se que os meios de conexão, em especial as aberturas na alma, exercem significativa influência na ativação do comportamento misto entre os elementos da viga mista de slim floor, e constituem características de projeto relevantes ao desempenho do sistema de piso. / Composite floor systems with slim floor beams mainly consist of a steel profile encased in the concrete slab, thus reducing the overall floor depth compared to conventional composite systems. In these systems, there are several shear transfer mechanisms at the contact interfaces between the concrete slab and the encased steel beam to achieve a composite behavior of the materials. In slim floor systems with openings in the web, the shear connection mechanisms consist of concrete dowels passing through web openings with embedded steel reinforcing tie-bars and the bond strength at the contact interfaces between the steel beam and concrete slab. In the design of these systems the connection strength is a critical factor. In this research, the chosen slim floor beams were based on the I-TECH system, with trapezoidal web openings, and the SCSFB system, with circular web openings. Finite element models were created to evaluate the flexural structural behavior of the slim floor beams with web openings. The numerical models were calibrated and validated against experimental tests. The comparison indicated that the analyses results of the finite element models agree with the experimental tests, and are able to predict the structural behavior of the composite slim floor beams. An extensive parametric study was conducted to investigate the influences of the parameters related to the shear transfer mechanisms on the structural behavior of slim floor beams with web openings. Through the studies it was found that shear connections, especially the web openings of the steel profile, have a significant influence on the composite behavior between the elements of the slim floor beams and are relevant design features to the performance of the entire floor system.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/18985 |
| Date | 23 February 2018 |
| Creators | Minhaneli, Vitor de Castro |
| Contributors | Paes, José Luiz Rangel, Veríssimo, Gustavo de Souza, Ribeiro, José Carlos Lopes |
| Publisher | Universidade Federal de Viçosa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFV, instname:Universidade Federal de Viçosa, instacron:UFV |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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