Composite beams with reinforced concrete slab and rolled I beam: comparative analysis of the structural behavior of connectors

Dentre os diversos sistemas estruturais e construtivos existentes, destacam-se os sistemas formados por elementos mistos aço-concreto, cuja combinação de perfis de aço e concreto visa aproveitar as vantagens de cada material, tanto em termos estruturais como construtivos. Um fato corriqueiro que pode ser observado na execução de obras metálicas é a substituição de perfis especificados em projeto por outros equivalentes. Essa substituição, muitas vezes motivada pela falta do material especificado, nem sempre atende a uma equivalência de comportamento estrutural satisfatória. Neste trabalho é abordado um estudo comparativo do comportamento estrutural de vigas com seção mista aço-concreto, para três diferentes tipos de conectores de cisalhamento em perfil U laminado, U e L formados a frio. O objetivo é estudar o comportamento estrutural desses conectores associados a vigas metálicas em perfil I laminado e laje de concreto. Para cada tipo de conector foram realizados três ensaios de cisalhamento direto, resultando num total de nove peças, além de seis ensaios em vigas mistas simplesmente apoiadas para avaliação da região de momento fletor positivo. Os resultados obtidos indicaram que o comportamento ao cisalhamento direto entre os diferentes tipos de conectores apresentam significativa diferença, entretanto não influenciaram significativamente na resistência média das vigas mistas à flexão. Estas porém, apresentaram diferenças consideráveis de deflexões e deformações em virtude das diferenças de rigidez dos conectores.Among the many structural and building systems, it could be highlighted a system that is a mix of steel-concrete that allows the application of their structural and building advantages as whole. When dealing with metal structures, it was noticed some changes regarding the standards of the involved material due to its lack of availability; such measures do not always follow satisfactory structural procedures. This research aims to develop a comparative study about the technical behavior of mixed steel-concrete from three different types of shear connectors (U, U and L cold formed laminated), analyzing their connectors structural behavior when associated with steel beams (Type I rolled and concrete slab). There were three direct shear tests for each type of connector, resulting in a total of nine pieces, and six trials (simply supported composite beams) to evaluate the positive bending moment region. The results indicated that the direct shear behavior between the types of connectors had important and different outcomes; however, they didn t affect significantly the average resistance of the bending mixed beams. Such beams showed considerable results regarding their deflection and deformation performance due to their connectors stiffness