Comportamiento de conectores de cortante tipo tornillo en secciones compuestas con lámina colaborante

Abstract

Asegurar un óptimo funcionamiento ante cargas gravitacionales en sistemas de entrepisos en construcción compuesta depende en gran medida del mecanismo de transferencia de carga entre el acero del perfil y el concreto de la losa, y es allí donde los conectores de cortante asumen un nivel de jerarquía importante sobre el conjunto de elementos que conforman un sistema estructural compuesto. Dado este nivel de importancia, resulta necesario validar mediante ensayos experimentales y simulación numérica el comportamiento estructural de los conectores, dispuestos en la práctica constructiva local, en un nivel general determinando la respuesta estructural que pueden desarrollar embebidos en la losa de concreto, y en la interfaz de conexión de ambos materiales, con la inclusión de un tablero metálico en la sección trasversal de la losa. De acuerdo a lo anterior, esta investigación presenta los resultados de la evaluación del comportamiento de conectores tipo tornillo, mediante ensayos experimentales y modelación numérica por elementos finitos, de un conjunto de 63 probetas experimentales en las que se evalúa la incidencia que presentan variables tales como: el diámetro del conector, la posición de la lámina colaborante paralela o perpendicular con respecto al eje del perfil, la separación entre conectores y la posición débil o fuerte del tornillo ante la fuerza de corte, con el propósito de establecer metodologías de diseño de la capacidad nominal de este tipo de conectores.

Abstract. Ensuring an optimum performance of the floor systems in composite construction depends to a great extent on the load transfer mechanism between the profile steel and the slab concrete, and this is where the shear connectors have a significant hierarchy level over the set of elements that form a composite structural system. Given this level of importance, it is necessary to validate by experimental and numerical simulation the structural behavior of the screw type connectors, arranged in the local construction practice, determining the structural response that can be embedded in the concrete slab, and in the interface of connection of both materials, with the inclusion of a steel deck in the cross section of the slab. According to the above, this research presents the results of the evaluation of the behavior of screw type connectors, through experimental tests and numerical modeling by finite elements, of a set of 63 test specimens in which the incidence of variables such as : The diameter of the connector, the position of the steel deck parallel or perpendicular to the axis of the profile, the spacing between connectors and the weak or strong position of the screw before the shear force, in order to establish methodologies for designing the nominal capacity of this type of connectors.