Avaliação da resistência à força cortante de lajes alveolares protendidas em piso misto de altura reduzida por meio de modelagem computacional

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dc.contributor.advisor1Araújo, Daniel de Lima
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8801080897723883pt_BR
dc.contributor.referee1Araújo, Daniel de Lima
dc.contributor.referee2Almeida, Sylvia Regina Mesquita de
dc.contributor.referee3Nardin, Silvana de
dc.creatorSouza, Jefferson Rosa de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3890148176656273pt_BR
dc.date.accessioned2023-04-03T13:18:03Z
dc.date.available2023-04-03T13:18:03Z
dc.date.issued2021-07-01
dc.description.abstractTo be a competitive solution as a structural system, since both elements are industrialized, reaching efficiency from a structural and constructive point of view. In a conventional composite floor system, the slabs are supported on the top flange of the steel profile and the composite action between the materials is guaranteed by mechanical connection. In a shallow composite floor system (slim floor), the slabs are supported on the bottom flange of the steel profile, which is incorporated into the height of the slab. In this case, the composite action can be guaranteed by mechanisms of adhesion between the materials, by means of concrete pins, reinforcement bars passed in the web of the steel profile or shear connectors. Slim floor system presents various advantages with respect to the conventional composite floor, such as greater protection of the metal profiles against fire and, especially, a reduction of the beam and slab set height. However, during the design phase, the shear strength of hollow core slabs on flexible supports needs particular attention and caution. In this context, this study aims at investigating the mechanical behavior of slim floors, focusing on the shear strength of hollow core slabs supported on steel profiles, through computational modeling via the Finite Element Method. To calibrate the computational models, test results on physical models available in the literature have been used. Numerical simulations of isolated hollow core slabs supported on rigid support and slim floor systems were compared with experimental test results, and analytical models for prediction of the resistant shear force. The computational models well-reproduced the tests of slim floor systems with hollow core slabs. A parametric analysis was carried out to evaluate the influence of the core filling of the slabs and the variation of flexural stiffness of the steel profile. The results of the parametric analysis indicate that the shear strength is marginally affected by the filling of the cores. In the case of the use of slabs with oblong-shaped openings, the filling can reduce the shear strength of the slab. The influence of support flexibility on the shear strength of the slab was well represented by an analytical model available in the literature, providing better strength prediction than the model recommended in technical bulletins published by fib (International Federation for Structural Concrete).eng
dc.description.provenanceSubmitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2023-03-29T21:06:17Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jefferson Rosa de Souza - 2021.pdf: 11400597 bytes, checksum: 4e581b0b6856580d2b4cb16c9d2dda17 (MD5) license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5)en
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dc.description.resumoA associação de perfis de aço e lajes pré-fabricadas de concreto protendido se mostra uma solução competitiva como sistema estrutural, visto que ambos os elementos são industrializados, atingindo eficiência do ponto de vista estrutural e construtivo. Em um sistema de piso misto convencional, a laje se apoia sobre a mesa superior do perfil de aço e a ação mista entre os materiais é garantida por mecanismos de conexão mecânica. Já em um sistema de piso misto de altura reduzida (slim floor), a laje se apoia sobre a mesa inferior do perfil de aço, que fica incorporado na altura da laje. Nesse caso, a ação mista pode ser garantida por meio de aderência entre os materiais, pinos de concreto, barras passantes na alma do perfil de aço ou conectores de cisalhamento. O piso misto de altura reduzida possui algumas vantagens em relação ao piso misto convencional, como maior proteção dos perfis metálicos ao fogo e, principalmente, redução da altura do conjunto viga e laje. No entanto, durante a fase de dimensionamento, a resistência à força cortante das lajes alveolares sobre apoios flexíveis demanda atenção e cuidados especiais. Nesse contexto, este trabalho objetiva investigar o comportamento mecânico de sistemas slim floor, com ênfase na resistência à força cortante das lajes apoiadas em perfis de aço, por meio de modelagem computacional via Método dos Elementos Finitos. Para calibração dos modelos computacionais, foram utilizados resultados de ensaios em modelos físicos disponíveis na literatura. As simulações das lajes alveolares isoladas sobre apoio rígido e dos sistemas slim floor foram comparadas com resultados de ensaios experimentais e modelos analíticos de determinação da força cortante resistente de lajes alveolares. Os modelos computacionais representaram bem os ensaios de sistemas slim floor com lajes alveolares. Uma análise paramétrica foi realizada para avaliar a influência do preenchimento dos alvéolos das lajes e da variação da rigidez à flexão do perfil de aço. Os resultados da análise paramétrica indicam que a capacidade resistente à força cortante é marginalmente afetada pelo preenchimento dos alvéolos. No caso do emprego de lajes com alvéolos alongados, o preenchimento dos alvéolos pode reduzir a força cortante resistente da laje. A influência da flexibilidade do apoio na resistência à força cortante da laje foi bem representada por um modelo analítico disponível na literatura, fornecendo estimativas melhores de resistência que o modelo recomendado em boletins técnicos publicados pela fib (International Federation for Structural Concrete).pt_BR
dc.description.sponsorshipOutropt_BR
dc.identifier.citationSOUZA, J. R. Avaliação da resistência à força cortante de lajes alveolares protendidas em piso misto de altura reduzida por meio de modelagem computacional. 2021. 215 f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/12709
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentEscola de Engenharia Civil e Ambiental - EECA (RMG)pt_BR
dc.publisher.initialsUFGpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil (EEC)pt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectEstrutura mista aço-concretopor
dc.subjectSlim floorpor
dc.subjectLaje alveolar protendidapor
dc.subjectApoio flexívelpor
dc.subjectModelagem computacionalpor
dc.subjectSteel-concrete composite structureeng
dc.subjectSlim flooreng
dc.subjectPrestressed hollow core slabeng
dc.subjectFlexible supporteng
dc.subjectComputational modelingeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURASpt_BR
dc.titleAvaliação da resistência à força cortante de lajes alveolares protendidas em piso misto de altura reduzida por meio de modelagem computacionalpt_BR
dc.title.alternativeEvaluation of shear strength of prestressed hollow core slabs in slim floor from computational modelingeng
dc.typeDissertaçãopt_BR

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