Study of the resistant capacity of the truss type shear connector via finite element method

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018.O funcionamento das estruturas mistas aço-concreto é dependente da transmissão dos esforços entre as partes, sendo o conector de cisalhamento o responsável por essa interação. Recentemente, foi desenvolvido um conector de cisalhamento alternativo, denominado conector treliçado, que alinha eficiente comportamento estrutural, agilidade de execução e baixo custo de produção quando comparado aos conectores convencionais aplicados em estruturas mistas. Contudo, pelo pouco tempo de existência, ainda há uma carência a respeito do entendimento do comportamento mecânico do conector de cisalhamento treliçado. Com isso, este estudo tem como objetivo analisar a influência da variação de parâmetros geométricos e físicos sobre a capacidade resistente do conector treliçado. Para tal, um modelo tridimensional não-linear em elementos finitos capaz de simular ensaios push-out com conectores trelicados foi desenvolvido e validado com resultados experimentais. Um intensivo estudo paramétrico foi conduzido para avaliar a resistência do conector treliçado com a variação da altura, ângulo de abertura entre hastes, diâmetro e resistência do concreto. Uma equação para o cálculo da resistência do conector treliçado foi proposta.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ).The behavior of composite steel-concrete structures is dependent on the transmission of forces between the parts, being the shear connector responsible for this interaction. Recently, an alternative shear connector, called truss type connector, has been developed; it aligns efficient structural behavior, fast construction and implementation, and low cost when compared to conventional connectors applied in composite structures. However, there is still a lack of understanding of the mechanical behavior of the truss type connector, due to its short lifetime. Thus, this study aims to analyze the influence of variation of geometric and physical parameters on the strength capacity of the truss type connector. In order to investigate those parameters, a non-linear finite-element model, able to simulate push-out tests with truss type connectors, was developed and corroborated with experimental results. A thorough parametric study, varying the height, the angle between rods, the diameter, and the concrete strength, was conducted to evaluate the strength of the truss connector. In addition, an equation for the strength calculation of the truss type connector was proposed