Numerical study of Perfobond shear connectors
| Autor: | Fortes, Wando Rodrigues |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Silva, André Tenchini da, Rodrigues, Monique Cordeiro, Souza, Shirley do Socorro Melo de, Pires, Juliana da Cruz Vianna |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2018 |
| Předmět: |
Finite element method
Aço Análise não linear Conector de cisalhamento tipo Perfobond Cement Estruturas mistas aço-concreto Shear Composite steel-concrete structures Civil Engineering Método dos elementos finitos ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL [CNPQ] Perforbond shear conector Cisalhamento Push-out Cimento Steel Engenharia civil Mixed construction Nonlinear analysis Construção mista |
| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) instacron:UERJ |
| Popis: | Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:00:04Z No. of bitstreams: 1 Wando Rodrigues Fortes_BDTD.pdf: 5176417 bytes, checksum: df29571e7a71f4cea1cc9231791dba01 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-06T19:00:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wando Rodrigues Fortes_BDTD.pdf: 5176417 bytes, checksum: df29571e7a71f4cea1cc9231791dba01 (MD5) Previous issue date: 2018-02-22 Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro Composite steel-concrete structures have been applied more frequently in constructions in Brazil as well as in the world. These can be used in buildings, bridges and various types of buildings. Indeed, this increase is due to presence of an efficient and economical structural solution, thanks to optimized use of elements where the concrete contributes in the most significant in the compression and steel contributes in the tension region in the structural capacity. The assurance that these elements work together is fundamental in composite structures behavior, therefore, shear connectors are used to join steel to concrete. In order to understand the shear connectors behavior and to define their resistance and ductility, Eurocode 4 shows the parameters of experimental test called push-out. This test presents two concrete slabs joined to a steel profile through a steel connector that will be subjected to direct shear. Factors such as concrete compressive resistance, reinforcement bar diameter, geometry and tensile strength of connectors and profile affect the experimental test performance. Investigating these parameters through the composite beams numerical modeling using Perfobond connectors is the objective of this work. To validate the assumptions used in the numerical model, the results obtained were compared with the results of existing experimental tests and also compared with literature analytical formulations about the subject. A parametric analysis is presented bringing a range of results about the Perfobond connectors, aiding in the knowledge apud the influence of geometry variations, as well as variations in the materials properties. The concrete compressive strength proved to be an importante parameter, reaching a significant increase in the shear capacity. The holes diameter registered an increase in capacity up to a determined value, showing an optmized dimension. The results of reinforcements in the holes presence, the connector thickness and the useful height of slab also contributed to the increase of the strength of the connector. In addition, the parametric analysis results in terms of maximum capacity presented divergent values in comparison with the equations proposed in the literature. As estruturas mistas em aço-concreto vêm sendo aplicadas com maior frequência nas construções tanto no Brasil quanto no mundo. Essas podem ser utilizadas em edifícios, pontes e diversos tipos de edificações. De fato, este aumento do uso deve-se a presença de uma solução estrutural eficiente e econômica, graças a utilização otimizada de seus elementos onde o concreto contribui de forma mais significativa na parcela da compressão e o aço contribui na parcela à tração na capacidade estrutural. A garantia de que esses elementos trabalhem em conjunto é fundamental no comportamento das estruturas mistas, para tanto, são utilizados conectores de cisalhamento a fim de unir o aço com o concreto. Para entender o comportamento dos conectores de cisalhamento e definir sua resistência e ductilidade, o Eurocode 4 traz os parâmetros do ensaio experimental chamado push-out. Este ensaio apresenta duas lajes de concreto unidas a um perfil metálico através de um conector em aço que será submetido ao cisalhamento direto. Fatores como resistência à compressão do concreto, diâmetro das armaduras da laje, geometria e resistência à tração dos conectores e do perfil afetam o desempenho do ensaio experimental. Investigar essas condicionantes através da modelagem numérica de vigas mistas usando conectores Perfobond é o objetivo deste trabalho. Para validar as premissas usadas no modelo numérico, os resultados obtidos foram confrontados com os resultados dos ensaios experimentais existentes e também comparados com formulações analíticas presentes na literatura que versa sobre o tema. Uma análise paramétrica é apresentada trazendo um conjunto de resultados sobre os conectores Perfobond, auxiliando no entendimento sobre a influência das variações na sua geometria, além de variações nas propriedades dos materiais envolvidos. A resistência à compressão do concreto mostrou-se bastante influente, chegando a registrar um aumento significativo na capacidade da ligação. O diâmetro dos furos registrou um aumento na capacidade resistente até um determinado valor, mostrando haver uma dimensão ótima. Os resultados da presença das armaduras nos furos, da espessura do conector e da altura útil da laje também contribuíram para o aumento da resistência do conector. Em adição, os resultados da análise paramétrica em termos de carga máxima apresentaram valores divergentes em comparação com as equações propostas na literatura. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|