COMPORTAMENTO ESTRUTURAL DE LAJES-MISTAS COM CORRUGAÇÕES NA ALMA DE PERFIS DE CHAPA DOBRADA

Este trabalho apresenta um estudo de um sistema de laje mista com o uso de perfis metálicos de chapa dobrada com corrugações na alma e chapa de vedação lateral com mossas seqüencialmente dispostos lado a lado e preenchidos com concreto armado. A principal motivação para este estudo foi o desenvolvimento de um eficiente sistema de laje de rápida construção. O sistema de laje desenvolvido maximiza o espaço livre útil da construção, eliminando a necessidade de formas e escoras tendo assim como conseqüência direta a minimização das perdas construtivas. Este trabalho é iniciado com uma avaliação da forma ideal dos perfis de chapa dobrada de acordo com as suas características estáticas e dinâmicas. Variáveis como peso, altura, espessura, tensão de escoamento, vão máximo, e carga suportada foram estudadas. Além disso foi feito um estudo para confecção das ferramentas de fabricação das corrugações e mossas na alma do perfil e na chapa de vedação lateral de forma eficiente e econômica. Após definição e otimização da seção do perfil metálico, foi efetuado um estudo experimental composto de uma série de três testes em escala real. O objetivo principal dos testes experimentais foi de comprovação dos resultados teóricos de resistência ultima da laje mista com perfis corrugados na alma e efetuar uma comparação com o sistema de laje previamente proposto por Takey. Os testes demostraram a real aderência entre concreto e perfil metálico e sua influência nos estados limites últimos de flexão, cisalhamento e deslizamento. Ensaios tipo push-out também foram executados para estabelecer a carga ultima de deslizamento na interface aço/concreto. A fase final compreendeu a comparação dos resultados experimentais com as normas de projeto de laje mista e com o trabalho desenvolvido por Takey para validação e comparação de resultados do sistema de laje mista.This work presents an investigation of a composite slab system made of cold formed section profiles with web corrugations and corrugated steel deck plates spanning between suck profiles, both acting compositely with concrete slab cast in place. The main motivation for this work was the development of an efficient slab system associated with easy and fast erection procedures. The proposed slab system also maximises the construction usable space, eliminating the use of temporary propping and, consequently reducing the final construction cost. This work initiates with an evaluation of the ideal cold- formed steel profile geometry according to its static and dynamical characteristics. Variables like weight, height, thickness, yield stress, and collapse load were considered. Additionally, a study of the more suitable fabrication tools to be used in the process of incorporating the corrugations to the profile webs and deck supporting plates was executed. With the optimum steel profile in hand, an experimental investigation of three full scale composite slabs, spanning three meters, was conducted. The main objective of these tests was to access the ultimate limit states associated with the proposed composite slab system and compared it to a previously proposed solution, developed by Takey. The tests made possible the evaluation of the concrete versus steel slippage resistance when compare to the other ultimate limit states associated with flexion and shear. The adopted solution, despite the natural chemical bond present in the steel/concrete interface, enhances its performance due to the action of the web profile corrugations. Push-out tests were also executed to enable the determination of the ultimate slippage load in the steel/concrete interface due to the presence of the proposed corrugations. The final stage of this investigation concerned the comparison of the experimental data to the current composite design standards, and to the previous system, developed by Takey, in order to validate its use