Estudo experimental, numérico e analítico de nova interface para uma ligação por aderência aço - concreto

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Costa, Lays Raianne Azevedo da
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18607
Resumo: Construction systems favorizing the execution of faster civil engineering works have been prioritized. Given this, precast elements can contribute to reducing the delay observed in traditional civil construction works. Precast elements can be produced outside the construction site, which leads to greater control of the production process and the choice of the constituent materials of the system. As well as the precast elements, the steel- structures can also be produced outside the construction site and then transported and assembled with welding; therefore, the combination of the two solutions can result in a structure with more quality and economy. However, in order to obtain a monolithic steel-concrete behavior, the need for the presence of connectors is evident. Most of the connectors already studied are not completely adapted to the reality of precast systems and, the use of connections by adherence, whose resistance is due to friction between interfaces, can be an alternative to this problem. The study of the connection by adherence is based on the investigation of the behavior of the interfaces, subject to confinement, and shear stresses. Interfaces are the object resulting from the contact between two materials. Some types of steel-concrete interfaces in connections by adherence have already been studied, but the development of new possibilities for interfaces may represent an advance in this field of research. This research aimed to study experimentally, numerically, and analytically the behavior of the steel-concrete interface composed by “Checkered” steel plates. For that, a systematic review, characterization tests, direct shear tests and Pull Out tests, numerical simulation using the ABAQUS® computational package and calibration of laws to describe the behavior of the interface were performed. The results showed that the resistance of the interfaces is proportional to the confinement stress and the resistance of the cementitious materials in the interface. Both the numerical simulation and the calibrated analytical laws showed a good correlation with the results obtained experimentally.
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However, in order to obtain a monolithic steel-concrete behavior, the need for the presence of connectors is evident. Most of the connectors already studied are not completely adapted to the reality of precast systems and, the use of connections by adherence, whose resistance is due to friction between interfaces, can be an alternative to this problem. The study of the connection by adherence is based on the investigation of the behavior of the interfaces, subject to confinement, and shear stresses. Interfaces are the object resulting from the contact between two materials. Some types of steel-concrete interfaces in connections by adherence have already been studied, but the development of new possibilities for interfaces may represent an advance in this field of research. This research aimed to study experimentally, numerically, and analytically the behavior of the steel-concrete interface composed by “Checkered” steel plates. For that, a systematic review, characterization tests, direct shear tests and Pull Out tests, numerical simulation using the ABAQUS® computational package and calibration of laws to describe the behavior of the interface were performed. The results showed that the resistance of the interfaces is proportional to the confinement stress and the resistance of the cementitious materials in the interface. Both the numerical simulation and the calibrated analytical laws showed a good correlation with the results obtained experimentally.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESA procura por sistemas que proporcionem a execução de obras e/ou reformas cada vez mais rápidas vem sendo priorizada. Diante disto, pré-moldagem surgiu como uma forma de buscar a redução do atraso observado em tradicionais obras da construção civil. Este tipo de estrutura possui como principal característica o fato de produzir parte dos elementos construtivos fora do canteiro de obra, o que favorece o maior controle do processo produtivo e a escolha dos materiais constituintes do sistema. Assim como os elementos pré-fabricados, as estruturas metálicas também podem ser produzidas fora do canteiro de obras e depois transportadas e montadas com soldagem, diante disto, a combinação das duas soluções pode resultar em uma estrutura com mais qualidade, executada com maior rapidez e economia. Mas para que se obtenha um comportamento monolítico aço-concreto se evidencia a necessidade da presença de conectores. A maioria dos conectores já estudados não estão completamente adaptados à realidade da pré-moldagem e diante disto, o emprego de conexões por aderência, cuja resistência é devido ao atrito entre interfaces, pode ser uma alternativa frente a esta problemática. O estudo das ligações por aderência é baseado na investigação do comportamento das interfaces, que são o objeto resultante do contato entre dois materiais, sujeitas a tensões de confinamento e cisalhamento. Alguns tipos de interfaces aço-concreto nas ligações por aderência já foram estudados, mas o desenvolvimento de novas possibilidades de interfaces pode representar um avanço neste campo de pesquisa. Neste sentido, esta pesquisa teve por objetivo estudar o comportamento da interface açoconcreto – sendo esta primeira composta por chapas de aço do tipo “Xadrez” – experimentalmente, analiticamente e numericamente, a fim de propor novos ou calibrar leis de interface disponíveis na literatura, que considere na resistência da ligação parâmetros relacionados à geometria e propriedades constituintes dos materiais que estarão em contato. Para tanto, foi realizada uma revisão sistemática, ensaios de caracterização, ensaios de cisalhamento direto e Pull Out, simulação numérica utilizando o pacote computacional ABAQUS® e calibração de leis para descrever o comportamento da interface. Os resultados mostraram que a resistência das interfaces é proporcional à tensão de confinamento e à resistência do material cimentício. Tanto a simulação numérica, quanto a leis analíticas calibradas apresentaram boa correlação com os resultados obtidos experimentalmente.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia Civil e AmbientalPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil e AmbientalUFPBDiógenes, Hidelbrando José Farkathttp://lattes.cnpq.br/6693686167483212Costa, Lays Raianne Azevedo da2020-12-06T21:22:56Z2021-03-272020-12-06T21:22:56Z2020-03-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18607porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2021-09-08T13:56:50Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/18607Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2021-09-08T13:56:50Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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