Modelagem numérica de vigas mistas aço-concreto

Abstract

Resumo: As vigas mistas aço-concreto são constituídas pela associação de um perfil metálico com uma laje de concreto, ligados entre si por conectores de cisalhamento, visando aproveitar as vantagens estruturais dos materiais. Nesse contexto, este trabalho procurou verificar a influência do número, diâmetro e altura dos conectores de cisalhamento, no comportamento estrutural de vigas mistas, através de modelagem numérica, comparando os resultados obtidos com os previstos por norma. Para isso, adotaram-se modelos tridimensionais de vigas mistas simplesmente apoiadas, com laje plana, interação completa e conectores de cisalhamento do tipo pino com cabeça, sujeitas a dois tipos de carregamentos: concentrado no meio do vão e uniformemente distribuído entre os apoios. As simulações foram realizadas no software ANSYS versão 10.0, que tem como base o Método de Elementos Finitos. Os resultados obtidos foram comparados com referências encontradas na revisão bibliográfica, verificando-se que a modelagem numérica é uma ferramenta válida para a análise de vigas mistas aço-concreto.

Abstract: Steel-concrete composite beams are constituted by the association of a steel profilewith a concrete slab, connected by means of shear connectors, providing bettermanagement of each structural material. In this context, the propose of this work is toverify the influence of the number, diameter and height of the shear connectors, onthe structural behavior of composite beams, by numerical modeling, and comparingnumerical results with those provided by Standards. For this purpose threedimensional models of simply supported composite beam with plain faces, completeshear connection and stud bolt shear connectors were adopted. The beams weresubject to a midspan point load and uniformly distributed loads. Simulations hadbeen carried out by means of the ANSYS software, version 10.0, based on the FiniteElement Method. Results were compared with references found in the literature.Reported results demonstrate that the numerical approach is a valid tool to analyzethe behavior of steel-concrete composite beams.