Comparación del comportamiento entre conectores de corte angulares de diferentes espesores bajo cargas monotónicas y cíclicas

Abstract

Los conectores de acero tipo ángulo permiten la transferencia de efectos de corte en sistemas estructurales compuestos, específicamente en la interacción entre vigas metálicas y losas de hormigón armado. Estudiar el comportamiento mecánico de este tipo de conectores resulta indispensable por su amplio uso y difusión en la construcción, debido a su bajo costo y fácil instalación en obra. El presente artículo presenta un análisis experimental en 16 probetas ensayadas mediante el método Push-Out descrito por el Eurocódigo 4, comparando conectores angulares de 4 y 6 milímetros de espesor dispuestos en 2 posiciones diferentes cada uno, expuestos ante cargas monotónicas y cíclicas. La falla típica en los conectores fue por fractura del material base por encima del cordón de soldadura. La falla en el hormigón que provocaron los conectores Tipo 2 fue por aplastamiento de las losas mostrando grietas notorias en relación con los conectores Tipo 1 que generaron fisuras pequeñas. Los especímenes con conectores Tipo 1 de 6 mm fallaron por desprendimiento entre los conectores y las losas. Los conectores Tipo 2 resultaron ser los más dúctiles que los conectores Tipo 1. Los resultados indican que los conectores Tipo 2 obtuvieron un mejor comportamiento en términos de capacidad a cortante último, ductilidad y degradación de rigidez a corte. Los conectores Tipo 1 mostraron capacidades mecánicas inferiores. Finalmente, los resultados experimentales fueron evaluados con las ecuaciones teóricas propuestas por códigos constructivos e investigaciones similares.

The angle type steel connectors allow the transfer of shear effects in composite structural systems, specifically in the interaction between metal beams and reinforced concrete slabs. Studying the mechanical behavior of this type of connectors is essential due to its wide use and diffusion in construction and its low cost and easy installation on site. This article presents an experimental analysis on 16 specimens tested using the Push-Out method described by Eurocode 4, comparing 4 and 6 mm thick angular connectors arranged in 2 different positions each, exposed to monotonic and cyclic loads. The typical failure of the connectors was fracture of the base material above the weld bead. The failure in the concrete caused by the Type 2 connectors was by crushing the slabs showing noticeable cracks in relation to the Type 1 connectors that generated small cracks. Specimens with 6 mm Type 1 connectors failed due to detachment between the connectors and the slabs. Type 2 connectors were the most ductile than Type 1 connectors. The results indicate that Type 2 connectors obtained better performance in terms of ultimate shear capacity, ductility and degradation of shear stiffness. Type 1 connectors showed inferior mechanical capabilities. Finally, the experimental results were evaluated with the theoretical equations proposed by constructive codes and similar investigations.