Resumo Lajes com fôrmas metálicas utilizadas durante a concretagem são um sistema estrutural misto composto de aço e concreto. O modo de falha por cisalhamento horizontal é o mais comum em lajes mistas com bases em numerosos estudos experimentais. Esta falha consiste na perda de aderência e contato mecânico do sistema misto e, frequentemente, ocorre antes do sistema atingir sua capacidade máxima à flexão plástica. Assim, o projeto deste sistema construtivo é determinado pela sua resistência ao cisalhamento longitudinal, que pode ser determinada pelo método semiempírico convencional m-k com base no ensaio de flexão de quatro pontos proposto por diversas normas. Um dos fatores conhecidos de maior influência na resistência ao cisalhamento longitudinal é a geometria das mossas presentes na fôrma metálica. Simulações computacionais por meio do método dos elementos finitos calibradas com base em resultados experimentais podem ser uma alternativa à realização deste tipo de ensaio. O presente trabalho modificou e adaptou uma metodologia que inclui explicitamente a geometria das mossas na análise de modo a usar materiais e produtos com características disponíveis para os engenheiros estruturais do Brasil e usou esta metodologia para derivar coeficientes m-k. Isto foi feito com o objetivo de simular numericamente o efeito de parâmetros relevantes para determinar a resistência ao cisalhamento longitudinal na interface aço-concreto de lajes mistas. Gráficos de força versus deslocamentos foram obtidos e os valores dos coeficientes m-k foram comparados com aqueles de outros autores na literatura. As simulações apresentaram valores consistentes com a literatura e, em relação ao modo de ruptura por cisalhamento longitudinal, as simulações numéricas realizadas apresentaram resistências últimas com bom ajuste medido pelo coeficiente de determinação convencional chegando a um valor bom para a relação semiempírica utilizando os resultados dos dados de elementos finitos. concreto frequentemente plástica Assim mk m k normas metálica mk. k. açoconcreto

Abstract Slabs with cast-in-place steel formwork are composite structural elements composed of concrete and steel. The horizontal shear failure mode is the most common in composite slabs based on numerous experimental studies. This failure mode consists of loss of adherence and mechanical contact at the interface of the composite system and often occurs before the system reaches its full bending capacity. Thus, the design of this constructive system is determined by the value of the longitudinal shear strength, which can be computed by the semi-empirical so-called traditional m-k method based on the four-point bending test proposed by several standards. One of the most known factors to influence the longitudinal shear strength is the geometry of embossments present in the steel work. Calibrated computational simulation using the finite element method can be an alternative way to simulate this type of test. The present work modified and adapted a methodology explicitly including the geometry of embossments in the analysis in order to use materials and products with characteristics available to structural engineers in Brazil and used this methodology to derive m-k coefficients. This is being made with the objective of numerically simulating the effect of relevant parameters for determining the longitudinal shear strength at the concrete-steel interface of composite slabs. Force versus slip, force versus displacement graphs were obtained and the m-k coefficient values found were compared with those of other authors in the literature. The simulations presented values consistent with the literature and in relation to the rupture mode by longitudinal shear, the numerical simulations performed presented ultimate strengths with goodness-of-fit measured by the conventional coefficient of determination, reaching a good value for the semi-empirical relation using the results of the finite element data. castinplace cast place studies capacity Thus semiempirical semi empirical socalled so called mk m k fourpoint four point standards coefficients concretesteel slip goodnessoffit goodness fit determination data

Resumo Neste trabalho é apresentado um estudo sobre a ruptura do concreto por pry-out em conectores de cisalhamento tipo Crestbond com o objetivo de obter um modelo de cálculo que estima a resistência da conexão a esse modo de falha. As análises foram realizadas por meio de simulações numéricas capazes de reproduzir o referido modo de falha. Os resultados numéricos são comparados com os experimentais e discutidos em relação à força máxima atingida e o aspecto da fissuração típica do pry-out. O modelo de cálculo proposto apresentou boa correspondência com os resultados experimentais, com uma razão média Pteo/Pexp igual a 0,99 e um coeficiente de variação de 10%. Os valores encontrados nesse estudo sugerem que a expressão da Aprovação Técnica Alemã para outros conectores pode ser aplicada nos conectores Crestbond.

Abstract In this work, a study on failure by concrete pry-out in Crestbond shear connectors is presented. The study’s aim was the development of an expression that estimates the connection’s bearing capacity. The analyses were carried out through numerical simulations designed to reproduce the referred failure mode. Numerical and experimental results are compared and discussed in relation to the maximum force reached and the cracking aspect typical of concrete pry-out. The proposed equation corresponded well to experimental results, with a mean ratio Ptheo/Pexp equal to 0,99 and a coefficient of variation of 10%. The results found in this study indicate that the concrete pry-out expression in German Technical Approval Z-26.4-56 can also be applied to Crestbond shear connectors.