As lajes mistas protendidas são um novo tipo de sistema para pisos, destinado principalmente a edificações em estruturas de aço e mistas de aço e concreto que combina os benefícios da construção mista com a protensão. O sistema proposto combina a agilidade da construção mista com a possibilidade de vencer grandes vãos, inerente às estruturas protendidas. Uma investigação experimental foi realizada no entendimento dos mecanismos associados à condição em serviço, capacidade resistente e dos aspectos do projeto do sistema estrutural de lajes mistas protendidas constituídas de fôrma de aço incorporada e concreto leve, nas situações estáticas com e sem continuidade entre vãos adjacentes. A protensão foi do tipo pós-tração, com a utilização de monocordoalhas engraxadas e plastificadas. A proposta traz o uso do concreto leve ao sistema, na redução do peso próprio das lajes, em torno de 35%, potencializando sua capacidade estrutural. A combinação surge como uma proposta à solução estrutural aos pisos de edificações e dado a carência de estudos do comportamento do sistema, desenvolveram-se estudos experimentais e teóricos. Por meio da análise experimental, investigaram-se a resposta dos protótipos nas etapas do ato da protensão (deformações e perdas de protensão), condição em serviço (flechas) e comportamento sob ensaio de flexão até sua ruína (formação de rótulas plásticas). O estudo incluiu a avaliação da resposta dos materiais (fôrma de aço, armadura de protensão e concreto leve) e a contribuição da fôrma de aço e da protensão não-aderente na capacidade resistente do sistema, dos acréscimos das forças de protensão, considerando o concreto leve e os modos de rupturas por flexão associada ao cisalhamento longitudinal. Uma ampla revisão das hipóteses de cálculo foi apresentada, com a proposição de modelos analíticos de engenharia na previsão do comportamento em serviço e, sobretudo na capacidade última do sistema misto com protensão não-aderentes e concreto leve, cujos resultados foram representativos e de adequada acurácia nas previsões do comportamento estrutural. Ao final, por meio de modelos teóricos baseados nos princípio dos trabalhos virtuais e dos mecanismos plásticos, amparados pelos resultados experimentais, foram avaliados os modelos mecânicos na representação da resposta estática estrutural e o comportamento dos sistemas com continuidade e o desenvolvimento de análises paramétricas, com a proposição de orientações do comportamento e cuidados ao projeto estrutural do sistema em estudo.

Unbonded post-tensioning composite slabs represent a novel floor system primarily intended for buildings with steel and composite steel-concrete structures. The proposed system combines the construction speed of composite structures with the large span capabilities inherent in post- tensioned structures. An experimental investigation was conducted to understand the mechanisms associated with the load-bearing capacity and design aspects of the structural system under static loading conditions, with and without continuity between adjacent spans. The slabs are composed of trapezoidal profiled steel decking, lightweight concrete, and greased and sheathed monostrands. Unbonded post-tensioning was employed. The proposal introduces a reduction in the self-weight of the slabs, approximately 35%, by using lightweight concrete using expanded clay, thereby enhancing its structural capacity. This combination emerges as a potential structural solution for building floors. Due to the scarcity of studies on the system's behavior, experimental and theoretical investigations were developed. The experimental analysis investigate the response of structural system during the post-tensioning stages (deformations and prestress losses), under service loads (deflections), and the four-point bending test until failure tests (formation of plastic hinges). The study includes the evaluation of the materials responses (profiled steel decking, post-tensioning tendons and lightweight concrete) and the contribution of the steel decking and unbonded post- tensioning to the system's load-bearing capacity, considering lightweight concrete and flexural failure modes associated with longitudinal shear behavior. A comprehensive review of the calculation assumptions for the systems was presented. Proposals for analytical models are presented for the ultimate capacity of the unbonded post-tensioning composite slab system with lightweight concrete, with satisfactory results in predicting the structural behavior. Finally, through design models based on the principle of virtual work and plastic mechanisms, the adequacy of the responses in representing the composite structural behavior of simply supported and continuous systems was verified, supported by the experimental results. Parametric analyses were developed, leading to guidelines on the behavior and considerations for the structural design.