Agrupamento de conectores aço-betão perfurados

Abstract

As estruturas mistas, nomeadamente as compostas por betão e aço, têm evoluído de forma a tornarem-se uma solução cada vez mais eficiente e económica. A ligação entre os materiais constituintes através de conectores tem sido, ao longo do tempo, um aspeto muito estudado, uma vez que assegura o comportamento misto. Um conector que tem revelado uma excelente resposta estrutural é o conector Perfobond. Diversas tipologias e disposições foram já abordadas, no entanto o estudo do agrupamento destes conectores encontra-se longe de estar concluído. Esta dissertação de Mestrado Integrado apresenta o estudo da resposta estrutural do agrupamento de conectores Perfobond colocados lado a lado, com diversas configurações. O principal objetivo passa por avaliar a resistência da conexão, a ductilidade, modo de rotura e comparação de carga suportada por cada configuração de agrupamento de conectores, de maneira a obter uma formulação analítica para a interação dos conectores. O trabalho experimental desenvolveu-se nas instalações do Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Coimbra, tendo sido realizados dezasseis ensaios do tipo “push-out”, submetidos a carregamento monotónico. Foram estudados cinco agrupamentos diferentes de conectores Perfobond e um agrupamento de Studs. O programa experimental cumpriu as especificações preconizadas no Eurocódigo 4 para este tipo de ensaios. São descritas as principais características do trabalho experimental, tais como, a instrumentação, o procedimento de aplicação das cargas, as condicionantes laboratoriais e as geometrias ensaiadas. Os resultados são apresentados e discutidos, tecendo-se algumas considerações sobre os mesmos. São ainda apresentadas comparações com os modelos analíticos existentes, e proposto um modelo analítico para a resistência de múltiplos conectores. Finalmente, são apresentadas algumas propostas para trabalhos futuros.

The composite structures, particularly those composed of concrete and steel, have evolved to become an increasingly efficient and economical solution. The connection between the constituent materials through connectors has been a much studied aspect, as it is responsible for the composite behaviour of the section. A connector which has shown an excellent structural response is the Perfobond connector. Several types of connectors have already been covered, however the study of groups of these connectors is far from being complete. This Dissertation, included in an integrated Master work, presents the study of the structural response of groups of Perfobond connectors placed side by side, with different arrangements. The main objective involves assessing the connection resistance, ductility, failure mode and comparing the load supported by each connector assembly configuration, in order to obtain an expression for the interaction of the connectors. The experimental work was performed at the Civil Engineering Department, University of Coimbra, where sixteen push-out tests were made, submitted to monotonic loading. Five different groups of Perfobond connectors and a group of Studs were studied. The experimental program has met the recommended specifications in Eurocode 4 for this type of tests. The main characteristics of the experimental work are described, such as the test layout, tested geometries, instrumentation and the load application process. The results are presented and discussed, performing some considerations about them. Comparisons with existing analytical models are also presented and an innovative analytical model to cope with the interaction of multiple Perfobond connectors was proposed. Finally, are presented some proposals for future work.