Experimental tests of steel balcony connections – part 2

• Autorzy: Solarczyk Maciej Tomasz , Piotrowski Paweł , Niedostatkiewicz Maciej

Identyfikatory

DOI

10.24425/ace.2025.155085

Warianty tytułu

PL

Badania eksperymentalne stalowych łączników balkonowych – część 2

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Paper presents theoretical analysis and results of experimental tests of three prefabricated balcony sets in natural scale with dimensions (width × length × height): 2.0 m × 2.78 m × 0.186 m (in a slope to 0.17 m) and one with dimensions: 2.0 m × 2.78 m × 0.2 m, consists of reinforced concrete slabs connected with each other with steel balcony connections. The impact of variable parameters (elongation of anchorage of balcony connections in ceiling slab, concreting of test elements in two stages, using of muffs as couplers to connect the longitudinal reinforcement bars in balcony sets and different height of the balcony slab) on the load bearing capacity of the elements are analysed. During the experimental tests deformations in the balcony connection using strain gauge sensors were measured. Global safety factor for all tested elements are determined. A numerical shell model of balcony connection is presented, validated using the results from experimental tests.

PL

W artykule przedstawiono analizę teoretyczną oraz wyniki badań eksperymentalnych dotyczących prefabrykowanych zestawów balkonowych w skali naturalnej: trzech o wymiarach (szerokość × długość × wysokość): 2.0 × 2.78 × 0.186 m (w spadku do 0.17 m) oraz jednego o wymiarach: 2.0 × 2.78 × 0.2 m, składających się z żelbetowych płyt połączonych ze sobą za pomocą stalowych łączników balkonowych. W publikacji przeanalizowano wpływ parametrów zmiennych (zwiększona długość kotwienia łączników, betonowanie elementów badawczych w dwóch etapach, zastosowanie muf na prętach zbrojenia podłużnego oraz zwiększona grubość płyty balkonowej) na nośność elementów. W trakcie badań mierzono odkształcenia w łączniku balkonowym za pomocą czujników tensometrycznych. Wyznaczono globalny współczynnik bezpieczeństwa dla wszystkich badanych elementów. Przedstawiono powłokowy model numeryczny łącznika balkonowego, zwalidowany przy pomocy wyników badań eksperymentalnych.

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2025
• Tom: Vol. 71, nr 3
• Strony: 49--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Solarczyk Maciej Tomasz

• Gdansk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Gabriela Narutowicza Gdansk, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-6070-0736

autor

Piotrowski Paweł

• Gdansk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Gdansk, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-7860-673X

autor

Niedostatkiewicz Maciej

• Gdansk Universityn of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Gdansk, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-6451-6220

Bibliografia

• [1] M.T. Solarczyk, P. Piotrkowski, and M. Niedostatkiewicz, “Experimental tests of steel balcony connecions – part 1”, Archives of Civil Engineering, vol. 71, no. 2, pp.279-293, 2025, doi: 10.24425/ace.2025.154121.
• [2] M.T. Solarczyk, P. Piotrkowski, and M. Niedostatkiewicz, “Wstępne badania eksperymentalne stalowych łączników balkonowych w aspekcie nośności złącza balkon – strop”, in Wybrane problemy naukowe budownictwa 65. Konferencja Naukowa Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN oraz Komitetu Nauki PZITB, W. Drozd, P. Kozioł, and K. Zima, Eds. Warszawa: PWN, 2020, pp. 10-29.
• [3] M.T. Solarczyk, P. Piotrkowski, and M. Niedostatkiewicz, “Experimental tests of steel double-type balcony connections”, Technical Transactions, no. 1, 2024, doi: 10.37705/TechTrans/e2024001.
• [4] Z. Orłoś, Doświadczalna analiza odkształceń i naprężeń. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1977.
• [5] Z. Rolinski, Tensometria oporowa. Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1981.
• [6] Z.L. Kowalewski and T. Szymczak, “Podstawy tensometrii elektrooporowej oraz praktyczne jej zastosowania”, presented at XIX Seminarium Nieniszczące badania materiałów, Zakopane, 2013.
• [7] M. Chybiński, J. Dębiński, A. Glema, J. Grzymisławska, D. Jezierski, Ł. Polus, and W. Szymkuć, “A comparison of elasto-plastic parameters of S355 steel obtained in tensile tests using an extensometer, a strain gauge and an ARAMIS 3D DIC system”, Archives of Civil Engineering, vol. 68, no. 4, pp. 199-217, 2022, doi: 10.24425/ace.2022.143034.
• [8] EN 1991-1-1:2002 Eurocode 1: Actions on structures – Part 1-1: General actions – Densities, self-weight, imposed loads for buildings.
• [9] EN 1992-1-1:2004 Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings.
• [10] PN-B 03264:2002 Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone – Obliczenia statyczne i projektowanie.
• [11] M. Gwóźdź and A. Machowski: Wybrane badania i obliczenia konstrukcji budowlanych metodami probabilistycznymi. Kraków: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, 2011.
• [12] O.C. Zienkiewicz, The Finite Element Method in Structural and Continuum Mechanics. New York: McGraw-Hill, 1967.
• [13] M.T. Huber, Właściwa praca odkształcenia jako miara wytężenia materyału – Przyczynek do podstaw teorii wytrzymałości. Lwów: Towarzystwo Politechniczne we Lwowie, 1904.
• [14] R. von Mises, “Mechanik der festen Körper im plastisch-deformablen Zustand”, Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen. Mathematisch-Physikalische Klasse, vol. 1913, pp. 582-592, 1913.