Experimental study of the influence of friction at the supports on longitudinal shear resistance of composite slabs

Abstract

Abstract The aim of this work is to evaluate the behavior and strength of composite slabs considering the influence of the friction at the sheeting-concrete interface in the region of the support. Results from tests conducted in the Structural Engineering Department of Federal University of Minas Gerais (UFMG) were used. A Steel Deck 60 system was considered, which consists of a trapezoidal profile with “V” shaped embossments. Deflections, end slips and strains of the steel decks were measured, allowing for the analysis of the behavior of the composite slab system and for the determination of its failure mode. The influence of friction of the region of support in the longitudinal shear resistance was evaluated through the partial shear connection method, which also allowed for establishing criteria and determination of analytical expressions for calculating the ultimate load. Comparative analyses reveal that the influence of the friction of the region of support in the shear-bond resistance is more significant in composite slabs with short shear spans. Design expressions which incorporate friction will also be presented. Their application have demonstrated the efficiency of the method for evaluating the longitudinal shear resistance.Resumo O objetivo deste trabalho é avaliar o comportamento e a resistência de um sistema de lajes mistas de aço e concreto, considerando a influência do atrito na interface da fôrma de aço com o concreto na região dos apoios. Para isso foram utilizados os resultados de ensaios realizados no Departamento de Engenharia de Estruturas da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). O sistema misto Steel Deck 60 foi considerado, o qual consiste em um perfil trapezoidal com mossas em forma de "V". As flechas, os deslizamentos de extremidades e as deformações das fôrmas de aço foram medidos, permitindo a análise do comportamento do sistema de laje mista e a determinação do seu modo de falha. A influência do atrito da região dos apoios na resistência longitudinal ao cisalhamento foi avaliada através do método da interação parcial, que também permitiu estabelecer critérios visando à determinação de expressões analíticas para o cálculo da carga última. As análises comparativas revelaram que a influência do atrito da região dos apoios na resistência ao cisalhamento longitudinal é mais significativa em lajes mistas com pequenos vãos de cisalhamento. São apresentadas expressões de cálculo incorporando o atrito, cujas aplicações em um exemplo permitiram mostrar a eficiência do método no cálculo da resistência ao cisalhamento longitudinal.