Investigação numérica da capacidade resistente da ligação aço-concreto com conector treliçado

Abstract

Os conectores de cisalhamento são essenciais para a transferência de esforços entre um perfil metálico e uma laje de concreto. Os conectores de cisalhamento convencionais, em especial o stud bolt, apresentam restrições que envolvem aspectos relacionados à execução, desempenho estrutural e custo. Por essa razão têm sido propostas alternativas como o Conector Treliçado, que se destaca por apresentar facilidade de execução, comportamento estrutural dúctil, viabilidade técnica e menor custo de produção. No entanto, os ensaios push-out, utilizados para estudar esses conectores, são onerosos e custosos. Como alternativa, modelos numéricos vêm sendo empregados para simular esses ensaios, mas muitos apresentam alto custo computacional, limitando sua aplicação. Este trabalho investiga numericamente a capacidade resistente da ligação aço-concreto por meio de um modelo numérico tridimensional não linear de baixo custo computacional desenvolvido no ABAQUS. O modelo reduziu o tempo de processamento de 19 horas para aproximadamente 70 segundos, mantendo a qualidade da análise, com erros inferiores a 5%, em relação a dados experimentais e numérico da literatura. Com base nesse modelo, realizou-se um estudo paramétrico, variando altura, ângulo de abertura, diâmetro e resistências do aço e do concreto para avaliar sua influência na capacidade resistente do conector. Constatou-se que o diâmetro da barra de aço é o fator mais influente, podendo aumentar a capacidade resistente da ligação em até 94%. Por fim, foi proposta uma equação para o cálculo da capacidade resistente da ligação, baseada em um banco de dados gerado por uma rede neural artificial.