Estudo teórico-experimental de parafusos utilizados como dispositivos de transferência de carga em pilares mistos tubulares preenchidos com concreto

• Autor(a) principal: Hermano de Sousa Cardoso
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9N7L8U
• topic: Pilares mistos preenchidos com concreto; Ensaios de cisalhamento direto; Simulação numérica; Transferência de carga; Parafusos; Engenharia de estruturas

A recente norma Projeto de Estruturas de Aço e de Estruturas Mistas de Aço e Concreto de Edificações com Perfis Tubulares (ABNT NBR 16239:2013) sugere a utilização de parafusos como conectores de cisalhamento em pilares mistos preenchidos com concreto. Este trabalho apresenta um estudo teórico-experimental inicial sobre o comportamento destes conectores e também analisa a transferência de carga entre os componentes tubo de aço e núcleo de concreto do pilar misto. Para este estudo são propostas duas configurações de ensaio: push-out-BA (bases do tubo de aço e do núcleo de concreto apoiadas) e o push-out-BL (somente o núcleo de concreto apoiado). São analisados também dois procedimentos de solda realizados na união entre os conectores e o tubo de aço: solda ponteada e solda efetiva. Os ensaios experimentais seguem os procedimentos de ensaios de cisalhamento direto preconizados pela norma europeia de estruturas mistas de aço e concreto (EN 1994-1-1:2004), com o carregamento sendo aplicado de forma centrada no tubo de aço. O estudo teórico foi realizado por meio de simulações numéricas utilizando o método dos elementos finitos. Nessas simulações são consideradas as não linearidades geométricas e as não linearidades físicas dos materiais. São propostas duas alternativas para a determinação das forças últimas experimentais. A primeira alternativa é mais conservadora quando comparada ao modelo analítico da ABNT NBR 16239:2013, enquanto que a segunda alternativa apresentou valores mais próximos aos da norma. Nas análises experimentais e numéricas, foi observada a ruptura do núcleo de concreto como um dos principais modos de falha.