Avaliação experimental da utilização de conectores indentados em elementos mistos de aço e betão leve

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Este trabalho procura avaliar o comportamento de conectores do tipo Crestbond quando inseridos em lajes maciças de betão leve. O conector Crestbond possui saliências e reentrâncias trapezoidais que proporcionam resistência ao corte longitudinal e previnem a separação transversal entre o perfil metálico e a laje de betão (efeito uplift). O estudo realizado é de índole essencialmente experimental. Para tal, são realizados ensaios de tipo push-out, conforme os procedimentos descritos na norma (NP EN 1994- 1-1) e a montagem já utilizada em ensaios anteriormente realizados na Universidade do Minho. Apresenta-se e discutem-se os resultados obtidos nos ensaios realizados. Neste projeto utilizam-se dois tipos de betão. A composição dos betões difere essencialmente no tipo de argila expandida utilizada, tendo-se escolhido a Leca M e a Leca HD. Como resultado, obteve-se um betão leve com fcm aproximadamente igual a 15 MPa e um outro betão leve com fcm de aproximadamente 30 MPa. No total, foram ensaiados 6 provetes, 4 deles com um betão de resistência à compressão fcm = 30 MPa onde se utilizou argila expandida do tipo Leca HD e armaduras com diâmetros de 6 e de 10 mm. Os restantes 2 provetes foram realizados com um betão leve de resistência à compressão fcm = 15 MPa, onde se utilizou uma mistura de argila expandida dos tipos Leca M e Leca HD e armadura com diâmetro de 6 e de 10 mm. Nos ensaios realizados, avalia-se o comportamento da conexão, a sua capacidade de carga , a sua ductilidade e os modos de rutura associados. Os resultados obtidos são comparados com outros resultados obtidos anteriormente com betão de massa volúmica normal.

This study evaluates the behavior of the Crestbond connector when inserted into lightweight concrete (LWC) solid slabs. The Crestbond connector presents a trapezoidal indented shape that provides resistance to slip and prevents the uplift effect between the steel profile and the concrete slab. The work conducted is essentially experimental. Push-out tests are carried out according to the procedures described in the standard NP EN 1994-1-1 and the setup already used in tests previously carried out at the University of Minho. The results obtained in the tests are presented and discussed. The specimens tested are fabricated with two types of lightweight concrete. The concrete mixtures differ essentially on the type of expanded clay used, having been chosen the Leca M and Leca HD. As a result, there was obtained a lightweight concrete with compressive strength fcm approximately equal to 15 MPa (Type 1) and another lightweight concrete with compressive strength fcm of about 30 MPa (Type 2). A total of 6 samples were tested, two of them with LWC of Type 1 (fcm = 15 MPa) in which a mixture of expanded clay of types Leca HD and Leca M was used and reinforcement bars with diameters of 6 and 10 mm. The other four specimens were fabricated with LWC of Type 2 (fcm = 30 MPa), produced with expanded clay of type Leca HD and reinforcement bars with a diameters of 6 and 10 mm. The push-out tests were performed in order to evaluate the connection behavior, its load carrying capacity, the ductility and the associated failure modes. The results obtained in the tests are compared with other results previously obtained in push-out tests performed in specimens with normal density concrete.