FEM analysis and experimental tests of steel platform connection of a floating hotel

openaccess, Vol. 626 (10) 2024 / piątek, 25 października, 2024

Analiza MES i badania doświadczalne połączenia platformy stalowej hotelu pływającego

(Open Access)

DOI: 10.15199/33.2024.10.08

citation/cytuj: Swierczyna Sz., Gremza G., Słowiński K. FEM analysis and experimental tests of steel platform connection of a floating hotel. Materiały Budowlane. 2024. Volume 626. Issue 10. Pages 67-74. DOI: 10.15199/33.2024.10.08

The subject of the research was the detail of connection of steel pontoons which are the supporting platform of a floating building. The parameters of this asymmetrical end- -plate joint with one bolt adopted at the design stage required confirmation by experimental tests and numerical analyses. The aim of the tests was to determine the ultimate load-bearing capacity of the connection, estimate its initial translational stiffness, determine the load level for planned fatigue tests and tests of a section of the platform.

Przedmiotem badań było połączenie pontonów stalowych stanowiących platformę nośną budynku pływającego. Przyjęte na etapie projektowym parametry tego niesymetrycznego doczołowego połączenia na jedną śrubę wymagały potwierdzenia na drodze badań doświadczalnych i analiz numerycznych. Celem badań było określenie obciążenia granicznego połączenia, oszacowanie jego początkowej sztywności translacyjnej, ustalenie poziomu obciążenia do planowanych badań zmęczeniowych oraz badań fragmentu platformy.
floating buildings; end-plate bolted joint; FEM analysis; experimental tests.

budynki pływające; połączenie doczołowe na śruby; analiza MES; badania doświadczalne.
  1. Kaźmierczak I, Zaremba K. Paradoks budynków pływających. Warunki Techniczne. 2013; 2: 57 – 61.
  2. Polski Rejestr Statków. Przepisy klasyfikacji i budowy statków śródlądowych. Część II: Kadłub. Gdańsk 2015.
  3.  Koh HS, LimYB. Shaping the Integrated Floating Stage at Marina Bay. https://floatingsolutions. org/wp-content/uploads/2019/12/Floating-platform- stage. pdf (dostęp 11.07.2024).
  4.  Zhao H, Xu D, Zhang H, Shi QA. Flexible Connector Design for Multi- Modular Floating Structures. ASME 2018 37th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering. 2018. https://doi. org/10.1115/OMAE2018-78661.
  5. Dai J, Hellan Ø, WatnA, Ang KK. Modular Multi-purpose Floating Structures for Space Creation. In: Piątek Ł, Lim SH,Wang CM, de Graaf-van Dinther R. (eds)WCFS2020. Lecture Notes in Civil Engineering, vol 158. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-16-2256-4_16.
  6. Yan R, Xin H, Veljkovic M, Da Silva LS. Tensile behaviour of asymmetric bolted square hollow section column splices. Thin-Walled Structures. 2023. https://doi.org/10.1016/j. tws.2023.111014.
  7.  Maślak M, Pazdanowski M. Influence of the end-plate thickness on the steel beam-to-column joint stiffness when subject to bending. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, JCEEA. 2018; http://dx.doi.org/10.7862/rb.2018.31.
  8.  Bartsch H, Hoffmeister B, Feldmann M. Investigations on the fatigue behavior of end plate connections with prestressed bolts. Procedia Structural Integrity. 2019; https://doi.org/10.1016/j. prostr. 2019.12.043.
  9.  Praca naukowo-badawcza pt.: Badanie połączenia pontonów wraz z doborem technologii zabezpieczenia przed korozją oraz zjawiskiem skraplania się wilgoci. Etap I. Katedra Konstrukcji Budowlanych Wydział Budownictwa, Politechnika Śląska, Gliwice 2019.
  10.  Axis VM, wersja X7. Podręcznik użytkownika. https://gammacad. pl/app/uploads/acf-uploads/axisvm_x7_podrecznik.pdf (dostęp 01.06.24).
  11. ISO 6892-1:2016 (E): Metale. Próba rozciągania. Część 1: Metoda badania w temperaturze pokojowej.
  12. PN-EN 14399-4:2015-04 Zestawy śrubowe wysokiej wytrzymałości do połączeń sprężanych. Część 4: System HV. Zestawy śruby z łbem sześciokątnym i nakrętki sześciokątnej.
  13.  PN-EN 1090-2. Wykonanie konstrukcji stalowych i aluminiowych. Część 2: Wymagania techniczne dotyczące konstrukcji stalowych.
  14. Steurer A. Das Tragverhalten und Rotationsvermögengeschraubter Stirnplatten-verbindungen, ETH Zürich, 1999, https://doi. org/10.3929/ethz- -a-003878456.
  15.  PN-EN 1993-1-8. Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-8: Projektowanie węzłów.
dr inż. Szymon Swierczyna, Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0001-9593-0590
dr inż. Grzegorz Gremza, Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0001-8336-8094
dr inż. Kamil Słowiński, Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0002-4225-520X

dr inż. Szymon Swierczyna, Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0001-9593-0590

Correspondence address: szymon.swierczyna@polsl.pl

Full paper:

DOI: 10.15199/33.2024.10.08

Article in PDF file

Received: 12.05.2024 / Artykuł wpłynął do redakcji: 12.05.2024 r.
Revised: 24.06.2024 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 24.06.2024 r.
Published: 22.10.2024 / Opublikowano: 22.10.2024 r.