Estudo numérico dos conectores T-Perfobond com mesa não soldada em vigas mistas de aço e concreto - Costa, Fernanda de Souza e Silva da (2023)
A utilização de estruturas mistas de aço e concreto tem se tornado cada vez mais frequente na construção civil devido à eficiência e economia que oferecem. Essas estruturas permitem uma montagem rápida de seus elementos, aproveitando as propriedades mecânicas de cada material, com o aço atuando em tração e o concreto em compressão. A interação entre esses materiais é fundamental para o bom desempenho do sistema, e para isso, são empregados conectores de cisalhamento. Dentre os conectores estudados, destaca-se o T-Perfobond, que oferece excelente capacidade resistente, porém apresenta uma capacidade de deslizamento relativamente baixa. A partir do avanço das pesquisas nessa área, surgiram modelos com variações que incorporam alta capacidade de deslizamento, como o T-Perfobond com a mesa não soldada. Deste modo, este trabalho tem por objetivo estudar o comportamento do conector T-Perfobond com a mesa não soldada a partir do desenvolvimento de uma análise numérica em ensaios do tipo push-out, identificando a influência das seguintes variáveis: resistência do concreto, resistência do aço, espessura da mesa e da alma e da altura do conector. A fim de validar os modelos numéricos propostos, os resultados obtidos em termos de carga versus deslizamento e os modos de falha foram comparados com os dados experimentais já existentes. Através da análise paramétrica, concluiu-se que, na maioria dos casos, tanto o aumento da resistência do concreto quanto do aço resultou em um ganho na capacidade de carga, sendo mais significativa a variação do concreto. As exceções estão relacionadas ao modo de falha no aço ou no concreto, onde há um patamar limite relativo a esse ganho. O aumento da altura do conector e da espessura apresentaram um discreto aumento na capacidade de carga devido à robustez elevada do conector. Com relação à ductilidade, foi verificado que o aumento da resistência do concreto proporcionou maior ductilidade, ao passo que o aumento de resistência do aço diminuiu a capacidade de deslizamento devido a maior transferência de esforços para o concreto. Os modos de falha ocorreram na maioria dos casos pelo esmagamento do concreto da região frontal e no entorno do conector, bem como pela plastificação do conector. Em situações em que foram utilizados conectores com espessura ou altura elevadas, houve o aparecimento de fissuras de cisalhamento. Os resultados da análise paramétrica permitiram a comparação com formulações já existentes na literatura, revelando uma divergência em relação à capacidade de carga. Com isso, foi elaborado uma formulação analítica para o dimensionamento da resistência deste tipo de conector, considerando os diferentes modos de falha. Os resultados mostraram uma concordância satisfatória com os valores obtidos na modelagem numérica, estando dentro do intervalo estabelecido pela norma americana em termos de confiabilidade estrutural.