Análise experimental e numérica de ligações viga mista-pilar com cantoneiras de alma e assento – pavimento tipo e ligações isoladas

Abstract

Este trabalho apresenta um amplo programa experimental de ligações viga mista-pilar com cantoneiras de alma e assento, incluindo protótipos isolados e ligações inseridas num pavimento tipo de laje pré-moldada com vigotas e lajotas cerâmicas. Os objetivos do trabalho foram avaliar os efeitos da fissuração da laje no comportamento da ligação (rigidez inicial e momento resistente), a influência da variação da taxa de armadura secundária da laje e a eficiência dos detalhes propostos para a ancoragem das armaduras longitudinais.Nos ensaios experimentais, foram analisadas as rotações das ligações, deslocamentos e deformações nos elementos. Para a análise teórica, tomou-se como base o Método das Componentes do EUROCODE 3 e 4. Paralelamente, um estudo numérico via MEF foi desenvolvido com o objetivo de considerar a laje de concreto e as armaduras longitudinais e transversais. De acordo com os resultados, a condição prévia de fissuração da laje mostrou-se menos relevante que a continuidade das vigas na direção do eixo de menor inércia do pilar, no que se refere à determinação da rigidez inicial e resistência das ligações mista inseridas num pavimento tipo. A metodologia de modelagem numérica representou satisfatoriamente os mecanismos plásticos e os estados limites últimos da ligação.

This research presents an extensive experimental study of the structural behavior of the beam-to-column composite connections with bottom and web angle, including isolated prototypes and typical floor with slab made of precast joist with lattice and bricks. The objectives were to evaluate concrete slab cracking effects in the composite connections behavior (initial stiffness and resistant moment), the secondary steel ratio increase and the proposed details for the longitudinal steel bars anchorage. In the experimental tests, it was analyzed the connection total rotation, the displacements and deformations in the connection components. The theoretical study was developed based on EURODODE 3 and 4 methodologies. Besides, a numerical study was developed with the purpose of including the concrete slab modeling, the longitudinal and transversal steel bars. The geometrical and material non-linearity it was considerate in the numerical analysis. According to the results, the beam continuity through to the column minor axis showed to be more important than the concrete slab previous cracking, for the initial stiffness and resistant moment composite connections behavior in the typical floor. The numerical models represented satisfactorily the plastic mechanism connection and the ultimate limit states