Formulación para el diseño de conectores de cortante tipo tornillo en secciones compuestas

Abstract

En Colombia, durante la última década, uno de los tipos de conectores de cortante más utilizados ha sido el de los tornillos, pero hasta ahora surge una formulación para su diseño en secciones compuestas, incluida en el numeral F.2.9.8.2.2 de NSR10. En este artículo se muestra la deducción de dicha formulación de diseño para conectores tipo tornillo, analizando la influencia de diferentes parámetros en el comportamiento de las secciones compuestas cuando se emplean tornillos como conectores de cortante. En esta investigación se estudiaron 18 modelos de sección compuesta fabricados con perfiles de alma llena y losas de concreto de 42 MPa, en las cuales se manejaron configuraciones de 1, 2 o 3 conectores de cortante tipo tornillo con diámetros 1/2", 5/8" o 3/4"; y para separaciones de 0,08 m, 0,12 m o 0,14 m; por cada modelo se ensayaron tres probetas ante solicitación de corte directo (push-out). De acuerdo con los resultados experimentales obtenidos, se efectuó el análisis por medio de la metodología planteada por Ollgaard, donde se evaluó la incidencia del diámetro y la separación de los conectores en el comportamiento de los modelos, y finalmente se plantea la formulación para el diseño de los conectores tipo tornillo en secciones compuestas.

Screws-type shear connectors have been most used in Colombia during the last decade; however, an expression for their design in composite sections has only recently been presented (NSR10, paragraph F.2.9.8.2.2). This paper outlines shear design formulation development for screw connectors, analysing the influence of different composite section behaviour parameters. This research studied 18 composite section models using two 42MPa concrete slabs having different arrangements of 1/2", 5/8" or 3/4" diameter 1, 2 or 3 screw shear connectors and 0.08m, 0.12m or 0.14m spacing between connectors. Three specimens were tested by push-out for each model. The laboratory results using the methodology proposed by Ollgaard revealed connector diameter and spacing influence on the model’s behaviour. A design formulation for screws in composite sections is presented.