Investigação numérica sobre slim floors: análise comparativa das tipologias ASB e CoSFB

resumo:

Estruturas mistas inovadoras vêm sendo intensamente estudadas para atender as demandas da construção civil. Um exemplo de tais estruturas é o piso misto de pequena altura, composto por lajes de concreto ou mistas, posicionadas na altura de vigas de aço, reduzindo a altura total do piso. No Brasil, os estudos sobre esse sistema ainda são iniciais e, devido à falta de experiência e de códigos normativos nacionais, ele é pouco utilizado na construção civil brasileira. Devido às inúmeras combinações possíveis entre lajes e vigas de aço, o sistema apresenta diferentes tipologias. Este artigo apresenta uma investigação numérica sobre duas tipologias de piso misto de pequena altura, sendo elas Asymmetric Slimflor Beam (ASB), composta por uma viga I assimétrica, e Composite Slim-Floor Beam (CoSFB), composta por uma viga assimétrica com pequenas aberturas na parte superior da alma. Uma análise numérica não linear em elementos finitos foi realizada com o software ABAQUS, e os modelos numéricos das tipologias ASB e CoSFB foram calibrados a partir de resultados experimentais da literatura. Após a calibração, os modelos foram padronizados de acordo com as propriedades dos materiais e dimensões geométricas, como altura e espessura, para a comparação das tipologias. Uma análise paramétrica avaliou a influência de parâmetros do aço e do concreto no comportamento à flexão dessas tipologias. A calibração numérica apresentou alta precisão e bons resultados e a análise numérica comparativa mostrou que as caracteristicas particulares do CoSFB promoveram maior rigidez e capacidade de flexão em relação ao ASB. O estudo paramétrico revelou que os parâmetros do aço exerceram maior influência que os parâmetros do concreto.

Palavras-chave:
estruturas mistas, piso misto de pequena altura; Asymmetric Slimflor Beam (ASB); Composite Slim-Floor Beam (CoSFB); análise numérica