Resumo As lajes mistas, também chamadas de lajes com fôrma de aço incorporada e popularmente como steel deck®, apresentam desenvolvimento relativamente recente no Brasil e têm ganhado espaço na construção civil. Existem poucas pesquisas sobre os efeitos diferidos no tempo em lajes mistas e têm-se identificado que estes podem ser significativos na evolução das flechas, sobretudo devido aos efeitos da retração não-uniforme. No entanto, não há referências nacionais e a ABNT NBR 8800:2008 não indica qualquer consideração de análise estrutural na sua avaliação. O presente trabalho apresenta um estudo sobre esse estado limite de serviço, com aplicação e comparação de duas abordagens de avaliação simplificadas: Eurocode 4:2004 e AS/NZS 2327:2017, comparando-as ainda com resultados experimentais dos autores e da literatura. Reforça-se que devido à impermeabilidade da face inferior promovida pela fôrma de aço, a ocorrência da retração não-uniforme é um aspecto relevante. Como resultado, a previsão das flechas foi subestimada no modelo Eurocode 4, quando comparado com a abordagem da AS/NZS 2327. Os resultados mostram que a abordagem simplificada da AS/NZS 2327, que leva em conta explicitamente a ocorrência da retração não-uniforme, apresentou boa acurácia quando comparada com os valores experimentais. Dessa forma, indica-se o uso de modelos de previsão mais robustos na avaliação das flechas desse sistema de pisos.

Abstract Steel-concrete composite slabs, also known as steel decking floor slabs or popularly as steel decks® have recent development and are advancing in Brazilian construction. There are relatively few researches about the long-term effects on composite slabs, and it has been identified that they can be significant in the evolution of deflections, mainly due to the effects of non-uniform shrinkage. However, there are no Brazilian references on the subject and Brazilian Code ABNT NBR 8800:2008 does not indicate any procedure for its evaluation. This paper presents a study on the serviceability limit state of excessive deflection with the application of two simplified approaches: Eurocode 4:2004 (European code) and AS/NZS 2327:2017 (Australian code), also comparing them against experimental results by the authors and literature. Due to the impermeability of the soffit face promoted by the steel decking, the occurrence of non-uniform shrinkage is a relevant aspect. As a consequence, the deflections were underestimated by Eurocode 4. At the same time, the simplified approach of AS/NZS 2327, which explicitly takes into account the non-uniform shrinkage, presented good accuracy when compared to the experimental values. Finally, authors indicate the use of more robust prediction models for the evaluation of deflections in composite floors.

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.

abstract: Innovative composite structures have been intensively studied towards meeting the demands of civil construction. An example of such structures is slim floor, comprised of concrete or composite slabs positioned at the height of steel beams, reducing the total height of the floor. In Brazil, studies on this system are still in early stages, and due to the lack of both experience and national normative codes, it is hardly used in civil construction. Given the possible combinations between concrete slabs and steel beams, the system exhibits different typologies. This article reports a numerical investigation on two typologies of slim floor, namely Asymmetric Slimflor Beam (ASB), composed of an asymmetric I beam, and Composite Slim-Floor Beam (CoSFB), comprised of an asymmetric beam with small openings at the top of its web. Nonlinear numerical models of ASB and CoSFB typologies were developed by Finite Element-based software ABAQUS®. The models were calibrated with the use of experimental studies from the literature, and showed high accuracy and good results. After calibration, the materials properties and geometric dimensions of the models, such as height and thickness, were standardized for a comparison of the typologies. The comparative analysis showed the particular characteristics of CoSFB promoted higher stiffness and flexural capacity compared to ASB, and a parametric analysis evaluated the influence of steel and concrete parameters on the flexural behavior of the typologies. The parametric study revealed the steel parameters exerted a more substantial influence on the slim floors behavior than the concrete ones.

ABSTRACT This paper deals with the analysis of monotonic loading behavior in pull-out tests. The main objective is to obtain a reliable numerical model to represent the steel-concrete bond behavior using previously obtained experimental results. The tests were performed in RILEM pull-out specimen using 10 mm steel bar and concrete with compressive strength of 30 MPa. The numerical study used Ansys® software, based on FEM (Finite Elements Method). The numerical simulation adopted non-linear constitutive relationships to represent the behavior of both concrete and steel. A contact surface composed of special finite elements modeled the interface between the concrete and the steel bar, allowing a steel–concrete slip. The numerical analysis performed with variation of the main parameters of the software permitted determining the best ones, and choosing them to obtain a good representation of the bond phenomena. The numerical results had a good agreement with the experimental results. Both linear and non-linear approaches represented the pre-peak behavior, however only the non-linear model gave the best approach for the pull-out force. In addition, the numerical results had shown the simplified model can be used to represent the steel-concrete bond behavior reducing the processing time for current structures analysis.