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52 Gerson Moacyr Sisniegas Alva & Maximiliano Malite aço ofereceu vantagens em termos de economia e de rapidez de execução. O objetivo desta combinação foi conciliar a rigidez do concreto na resistência aos carregamentos laterais com o menor peso do material aço e sua capacidade de vencer vãos maiores em estruturas do tipo pórtico. No Brasil, as primeiras construções mistas restringiram-se a alguns edifícios e pequenas pontes construídas entre os anos de 1950 e 1960. MALITE (1990) ressalva que, com o aumento da produção de aço estrutural no Brasil e com a busca de novas soluções arquitetônicas e estruturais, foram construídos vários edifícios no sistema misto nos últimos anos. As estruturas mistas foram normatizadas pela primeira vez em 1986 pela NBR-8800: “Projeto e Execução de Estruturas de Aço de Edifícios”, a qual aborda o dimensionamento e execução somente dos elementos mistos submetidos à flexão (vigas mistas). Comparando-se com as condições correntes do concreto armado, a construção em sistema misto aço-concreto é competitiva para estruturas de vãos médios a elevados, caracterizando-se pela rapidez de execução e pela significativa redução do peso total da estrutura, propiciando assim fundações mais econômicas. A proteção contra o fogo é um fator que, por afetar o custo final da estrutura, influencia a escolha entre as estruturas de concreto, mistas e de aço. O preenchimento ou o revestimento de perfis de aço com concreto, constituindo elementos mistos, podem ser soluções econômicas quando é necessária a proteção contra o fogo e contra a corrosão. 2 CONECTORES DE CISALHAMENTO Realizam a ligação entre o elemento de aço e a laje de concreto. Cumprem a função de absorver os esforços de cisalhamento nas duas direções e de impedir o afastamento vertical entre a laje e viga de aço. Os conectores classificam-se em flexíveis e rígidos. O conceito de rigidez, neste caso, está relacionado com a capacidade de restrição ao escorregamento imposta pela ligação viga de aço/laje de concreto. Os conectores do tipo pino com cabeça são os mais utilizados dentre os flexíveis, na maioria dos países, devido à facilidade de fabricação utilizando o processo de soldagem semi-automático. Além disso, apresentam a mesma resistência em todas direções. A figura 1 ilustra alguns dos tipos de conectores mais utilizados. a) Pino com cabeça (STUD) d) Espiral b) Perfil "U" laminado e) Pino com gancho c) Barra com alça Figura 1- Tipos usuais de conectores Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 7, n. 25, p. 51-84, 2005
Comportamento estrutural e dimensionamento de elementos mistos aço-concreto 53 FORÇA Fu Fu = força última CONECTOR FLEXÍVEL CONECTOR RÍGIDO ESCORREGAMENTO Figura 2 - Curva Força x Escorregamento para conectores de cisalhamento A característica estrutural mais importante dos conectores de cisalhamento é a relação existente entre a força F transmitida pelo conector e o escorregamento relativo s na interface aço-concreto, determinando seu comportamento “dúctil”. O diagrama típico de F x s é ilustrado na figura 2. A flexibilidade dos conectores, portanto, garante que o colapso de uma viga mista, quando se dá a ruptura da ligação aço-concreto, seja do tipo “dúctil”. Capacidade dos conectores Com base em resultados experimentais, as normas apresentam expressões ou tabelas para a determinação da capacidade dos principais tipos de conectores de cisalhamento. A tabela 1 contém as expressões dadas por algumas das principais normas para a obtenção da capacidade nominal dos conectores embutidos em lajes maciças. Tabela 1 - Capacidade de conectores segundo as principais normas NORMA CAPACIDADE NOMINAL Conector tipo pino com cabeça NBR 8800 (1986) qn = 0 , 5Asc fck Ec ≤ Asc fu AISC-LRFD (1994) 1, 5 CAN/CSA-S16.1 (1994) E c = 42γ c fck , com f ck ≤ 28 MPa 2 ⎛ πd ⎞ 2 EUROCODE 4 (1992) Menor valor entre qn = 0, 8 fu ⎜ ⎟ e qn = 0, 29αd fck Ec ⎝ 4 ⎠ ⎛ hcs ⎞ h com α = 0, 2⎜ +1⎟ para 3 ≤ cs h ≤ 4 e α = 1,0 para cs > 4 ⎝ d ⎠ d d Conector tipo perfil “U” laminado NBR 8800 (1986) qn = 0 , 0365( t f + 0, 5t w ) Lc fck AISC-LRFD (1994) CAN/CSA-S16.1 (1994) 20 ≤ f ck ≤ 28 MPa e γ c ≥ 23 kN/m 3 onde q n é a capacidade nominal do conector; A sc é a área da seção transversal do conector; γ c é o peso específico do concreto (kN/m 3 ); f u é a resistência à ruptura do aço do conector; d é o diâmetro do corpo do conector; h cs é a altura total do pino; t f é a espessura média da mesa do conector mm; t w é a espessura da alma do conector em mm; L c é o comprimento do perfil “U” laminado em mm. Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 7, n. 25, p. 51-84, 2005
Page 1: ISSN 1809-5860 COMPORTAMENTO ESTRUT
Page 5 and 6: Comportamento estrutural e dimensio

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