автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Метод оценки скользкости конструкций полов с различными видами покрытий

кандидата технических наук
Струков, Сергей Александрович
город
Москва
год
2009
специальность ВАК РФ
05.23.01
Диссертация по строительству на тему «Метод оценки скользкости конструкций полов с различными видами покрытий»

Автореферат диссертации по теме "Метод оценки скользкости конструкций полов с различными видами покрытий"

На правах рукописи

СТРУКОВ Сергей Александрович

МЕТОД ОЦЕНКИ СКОЛЬЗКОСТИ КОНСТРУКЦИЙ полов С РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ПОКРЫТИЙ

Специальность: 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва-2009

003461137

Работа выполнена в Центральном научно-исследовательском и про-ектно-экспериментальном институте промышленных зданий и сооружений («ЦНИИПромзданий»).

Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор

Гликин Сергей Михайлович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Хромец Юрий Николаевич

- кандидат технических наук Аронов Борис Львович

Ведущая организация - ОАО «Моспроект-2»

Защита состоится « Ц » дшрщС) 2009 г. в здании «ЦНИИПромзданий» по адресу 127238, г. Москва, Дмитровское шоссе, д. 46, корп. 2, ауд. 17 в часов на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 303.017.01 при Центральном научно-исследовательском и проектном институте жилых и общественных зданий «ЦНИИЭПжилища».

С диссертацией можно ознакомиться в методическом фонде ОАО «ЦНИИЭПжилища».

Отзыв на автореферат просим направлять в адрес ОАО «ЦНИИЭПжилища»: 127434, г. Москва, Дмитровское шоссе, д. 9, стр. 3. Автореферат разослан «2 £>» ¿хмЛяу2009 г.

Учёный секретарь диссертационного совета, доктор архитектуры, профессор

ч

Лицкевич В. К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

В 2002 году был принят федеральный закон «О техническом регулировании», который предусматривает разработку технических регламентов (законов) по безопасности зданий и сооружений при строительстве и эксплуатации. Предусматривается сопровождение технических регламентов рядом новых нормативных документов, направленных на обеспечение безопасности людей.

Практика эксплуатации одного из конструктивных элементов зданий - полов подтверждает, что имеет место большое количество случаев травматизма людей из-за их повышенной скользкости.

В России до настоящего момента не проводилось исследований по вопросам скользкости покрытий полов, нет апробированной методики определения этого показателя. В действующих Российских нормативных документах не получили отражение требования, предъявляемые к скользкости конструкций полов с различными видами покрытий, хотя само понятие скользкости фигурирует в отечественной справочной литературе. Такое обстоятельство привело к тому, что при проектировании конструкций полов и их устройстве часто закладываются решения с покрытиями, многие из которых не отвечают требованиям безопасности передвижения по ним людей. И это определяет необходимость разработки метода оценки скользкости конструкций полов и нормативной базы, обеспечивающей безопасность передвижения людей по полам с различными видами покрытий.

Цель диссертации состоит в разработке метода оценки скользкости покрытий полов, а также в установлении критериев показателей скользкости конструкций полов в зависимости от состояния их поверхности и условий передвижения по ним людей.

Для достижения этой цели было необходимо:

- провести анализ имеющегося опыта оценки скользкости покрытий полов;

- создать отечественную методику определения и оценки показателей скользкости конструкций полов с разработкой для этого универсального испытательного стенда;

- экспериментально обосновать предельно допустимые значения скользкости конструкций полов, при которых обеспечивается безопасность передвижения по ним людей;

- установить рациональную область применения различных конструктивных решений полов с учётом фактических значений показателей скользкости.

Научная новизна работы заключается:

- в разработанной методике проведения экспериментальных исследований и оценки скользкости конструкций полов с различными видами покрытий;

- в установлении научно обоснованных предельно допустимых значений скользкости конструкций полов в зависимости от состояния их поверхности и условий передвижения по ним, при которых обеспечивается безопасность передвижения людей по полу.

Практическое значение работы и её реализация состоят:

- в обосновании рациональных конструктивных решений полов с различными видами покрытий по показателям скользкости, с учётом протекающих в помещениях зданий эксплуатационных процессов на основе их моделирования с использованием современных средств исследований;

- в развитии методики экспериментальных исследований скользкости конструкций полов с различными видами покрытий, учитывающей специфику эксплуатационных воздействий на полы и условий перемещения по ним людей;

- в разработке методики и техники оценки скользкости конструкций полов с различными видами покрытий с созданием экспериментального испытательного оборудования, обеспечивающего получение объективных показателей скользкости, как по величине коэффициента трения, так и по значениям угла скольжения;

- в использовании результатов исследования в практике проектирования, устройства и эксплуатации конструкций полов с покрытиями из различных материалов, отвечающих научно обоснованным значениям показателей скользкости, при которых обеспечивается безопасность передвижения людей.

Апробация работы и публикации.

Основные положения диссертации доложены на секции «Строительные конструкции» Научно-технического совета ЦНИИПромзданий (2005 г), а также на научной конференции ЦНИИПромзданий (2006 г).

Основные положения диссертации опубликованы в пяти научных статьях, в том числе одна в издании по перечню ВАК.

Получен патент на полезную модель № 75041 по заявке № 2007113926 «Установка для определения статического и динамического коэффициентов трения при передвижении человека по поверхности покрытий полов».

На защиту выносятся:

- анализ теоретических и экспериментальных работ по оценке скользкое^ конструкций полов;

- научно обоснованные методы оценки скользкости покрытий полов по показателям коэффициента трения и углу скольжения с использованием отечественной универсальной испытательной установки;

- научно обоснованные предельно допустимые показатели скользкости покрытий полов;

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общих выводов, списка литературы из 34 наименований. Всего: 92 страницы, в том числе 14 таблиц, 26 рисунков и 5 фотографий.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе выполнен анализ существующих методов оценки скользкости полов.

Известные зарубежные методы оценки скользкости полов по виду критерия оценки можно подразделить на три основные группы с определением: коэффициента трения, угла скольжения и потребляемой энергии при скольжении.

Наиболее известным является метод оценки скользкости покрытия пола по значению коэффициента трения, который определяется как отношение горизонтальной силы трения (Б) к вертикально направленной силе (Щ Такой метод, в частности, предусмотрен немецким стандартом ОГК 51130, стандартом бывшей Югославии (ЛЖ0.8/2.758) и чешским стандартом ЧСН 74 4507.

Для определения коэффициента трения используются специальные установки, принципиальная схема которых представлена на рис.1.

Рис. 1. Принципиальная схема установки для определения коэффициента трения.

1 - масса (груз); 2 - грузовая платформа; 3 - динамометр;

4 - канат (тяга); 5 - покрытие пола; 6 - механизм с лебёдкой.

Скользкость покрытия пола оценивают по двум коэффициентам трения:

- статическому, определяемому по формуле: К0 = FA/M-g, где FA - сила трения в момент начала скольжения, в Н; М - масса грузовой платформы, перемещающейся по исследуемому материалу, в кг; g - ускорение силы тяжести, м/с2;

- динамическому, определяемому по формуле: Кд = FM /М-g, где FB.c - среднее значение силы при скольжении грузовой платформы по исследуемому материалу на отрезке между точками В и С.

По немецкому стандарту DIN 51130 для оценки скользкости покрытий полов в рабочих помещениях с повышенной степенью скольжения используется специальное устройство (рис. 2) с крутильно-жёсткой плитой шириной 0,6 м и длиной 2 м, наклон которой в продольном направлении регулируется от 0° до 45°. Подъёмная скорость привода обеспечивает угловую скорость плиты -1 град/сек.

Рис. 2. Испытательная установка по немецкому стандарту DIN 51130. При исследовании скользкости попытай полов непосредственное участие принимает человек, который выполняет функции элемента испытательной уста-

новки. В процессе испытаний человек передвигается по исследуемому покрытию пола, наклон которого изменяется от горизонтального до положения (приемлемый угол), при котором он теряет устойчивость. Значение среднего угла потери устойчивости является оценкой стойкости к скольжению. Для данного метода чрезвычайно важным является вопрос подбора исследователей.

Категории устойчивости к скольжению обуви согласно немецкому стандарту DIN 51130 (для напольных покрытий в рабочих зонах с маслеными поверхностями) подразделяются на 5 групп (табл.1), а категории антискольжения согласно немецкому стандарту DIN 51097 (для напольных покрытий во влажных зонах, где ходят

босыми ногами) на 3 группы (табл. 2).

_Таблица 1

Группа помещения Угол наклона, град. Сфера применения

R9 > 10 Комнаты для переодевания, зоны прохождения босых людей и т.д.

RIO от 10 до 19 Туалеты, склады, гаражи, кухни общественных заведений и т.д.

RH от 20 до 27 Сыроварни, холодильные камеры, прачечные и т.д.

R12 от 28 до 35 Мясокомбинаты, промышленные кухни, сахарные заводы и т.д.

R13 Свыше 35 Специализированные зоны промышленных предприятий

Таблица 2

Группа помещения Угол наклона, град Сфера применения

А >12 Комнаты для переодевания, зоны прохождения босых людей и т.д.

В >18 Душевые помещения, борта бассейнов и Т.д.

С >24 Борта бассейнов с уклоном, подводные лестницы и т. д.

Метод оценки скользкости покрытий полов по величине потребляемой энергии используется в Швеции. Испытания покрытия пола проводится на специальной установке, в которой к рычагу маятника закреплено скользящее тело, имитирующее ногу с ботинком на резиновой подошве. При испытании замеряется потребляемая энергия в момент, когда после раскачивания маятника скользящее тело приходит в соприкосновение с сухой или смоченной водой поверхностью образца

П01фытия пола. Данный метод базируется на применении достаточно сложного в конструктивном отношении испытательного оборудования.

Наиболее распространённым и наименее трудоёмким является метод оценки скользкости покрытия пола по величине коэффициента трения. Наименьшую известность получил метод оценки скользкости по величине потребляемой энергии.

В большинстве зарубежных стран (США, Германия, Чехия, Югославия и др.) накоплен значительный опыт научно-исследовательских работ по изучению скользкости покрытий различных конструктивных решений полов, в результате которых были созданы экспериментальные испытательные установки, разработаны методы оценки скользкости покрытий полов и, в конечном итоге, созданы нормативные документы направленные на проектирование и устройство полов с обеспечением безопасности передвижения по ним людей.

Таким образом зарубежные методы оценки скользкости покрытий полов базируются, как правило, на применении дорогостоящего и достаточно сложного испытательного оборудования, а в ряде случаев предусматривают использование человека в качестве рабочего элемента испытательного оборудования. Анализ показал целесообразность разработки отечественной методики экспериментального исследования скользкости покрытия пола с созданием испытательного оборудования, позволяющего осуществлять оценку скользкости, как по значениям статического и динамического коэффициентов трения, так и по величине угла скольжения без привлечения человека в качестве рабочего элемента испытательного оборудования.

Вторая глава диссертации посвящена экспериментальным исследованиям по отработке методов оценки скользкости покрытий полов с созданием конструкции отечественного испытательного стенда.

В основу разработки положен принцип устройства двухконсольной подвижной опорной платформы, шарнирно подвешенной посередине длины на горизонтальной оси, с размещённым на платформе образцом исследуемого покрытия пола.

Разработанный универсальный испытательный стенд (рис. 3) состоит из двухконсольной платформы (1) размером 950x700 мм с жестким дном, закреплённой посередине её длины на горизонтальной оси к станине. Один из торцов платформы соединён с винтовым домкратом (2), позволяющим изменять угол наклона платформы от 0° до 50°. На платформе расположены два упорных ребра (3) и уров-

немер (4), причем ребро (За) жестко закреплено, а ребро (36) способно перемещаться по платформе. На упорном ребре (36) установлен индикатор часового типа (5). Подвижная грузовая платформа (6) размером 150x270 мм, которая устанавливается на образец исследуемого покрыли пола (7), размещенного на двухконсоль-ной платформе, выполнена в виде стальной коробки, с наклеенным на ей опорную часть рабочим эталоном подошвы обуви или рабочим эталоном, имитирующим босую ногу человека (8). Передвижная платформа загружается двумя гирями массой по 20 кг каждая (9), что обеспечивает создание прижимной силы 420±0,5 Н. К подвижной 1рузовой платформе закреплён трос (10), который через систему блоков (11) подсоединён к измерительной части разрывной машины (12). Блок (11а) располагается на подвижной части разрывной машины (12а), а блок (116) на её измерительной части (126).

Наличие шарнира в середине платформы на станине даёт возможность в процессе испытаний изменять угол её наклона от 0 до 50°, а подсоединение грузовой платформы к измерительной части разрывной машины позволяет осуществлять запись диаграммы зависимости величины перемещения от прижимной силы, которая служит основой для определения коэффициентов трения.

Размер эталонного образца подошвы обуви и масса груза подобраны так, чтобы прижимная сила обеспечивала создание удельного давления на образец покрытия пола, равного удельному давлению, создаваемому человеком со среднестатистической массой 75 кг. Этому условию удовлетворяет эталонный образец подошвы обуви, представленный на рис. 4.

Размер эталонного образца босой ноги человека установлен на базе анализа результатов исследований по контактному теплообмену её с полом. Согласно результатам исследований А. Г. Гиндояна, для ступни среднего размера площадь контакта с полом составляет 0,0192 м2. При величине прижимной силы от грузовой платформы на универсальном стенде ~ 420 Н (42,8 кг), требуемый диаметр круга принят равным 91 мм (рис. 5).

б)

Рис. 3. Общий вид (а) и принципиальная схема (б) универсального испытательного стенда 1 - двухконсольная платформа; 2 - винтовой домкрат; За и 36 - упорные ребра; 4 - уровнемер; 5 - индикатор часового типа; 6 - подвижная грузовая платформа;

7 - образец покрытия пола; 8 - эталонный образец подошвы обуви; 9 - гири; 10 - трос; Паи 116 — система блоков; 12а - подвижная нижняя часть разрывной машины; 126 - верхняя измерительная часть разрывной машины.

205

Рис. 4. Эталонный образец подошвы обуви

Рис. 5. Эталонный образец подошвы босой ноги человека.

При обосновании выбора материала для эталонного образца подошвы обуви, на кафедре обуви Российского заочного института текстильной и лёгкой промыт-

ленности были отобраны: резина пористая марки Б, резина пористая марки В и кожа клеевого метода крепления. Для выбора материала эталонного образца подошвы обуви были проведены сравнительные экспериментальные исследования указанных выше материалов на универсальном испытательном стенде.

Исследования проводили на трёх эталонах керамических плиток марок RIO, R11 и R12, рекомендуемых немецким стандартом DIN 51130 для устройства покрытий полов в рабочих зонах со скользкими поверхностями. Были установлены усреднённые значения углов скольжения для каздого из материалов (табл. 3).

Таблица 3

Материал подошвы обуви Значения угла скольжения на покрытии пола, выполненного из плитки марки

RIO R11 R12

Резина пористая марки Б 26° 29° 31°

Резина пористая марки В 270 31° 33°

Кожа клеевого метода крепления 30° 32,5° 34,5°

Анализ полученных данных свидетельствует, что наименьшим углом скольжения при передвижении по полам с покрытием из всех трёх типов плиток характеризуется образец с подошвой обуви из пористой резины марки Б, которая и была принята в качестве эталона материала при исследовании скользкости покрытий полов в помещениях, где люди ходят в обуви.

Задача выбора материала, который наиболее близко имитировал бы кожу подошвы босой ноги человека, являлась наиболее сложной.

По деформативной способности и структуре поверхности коже человека наиболее близки материалы на основе пенополиэтилена. Для проведения исследований были отобраны листовые тепло-шумоизоляционные материалы из пенополиэтилена - линотерм П, энергофлекс и пенофол 2000 тип А. Исследования проводились на покрытии пола из керамической плитки марок А, В, С, которые согласно немецкому стандарту DIN 51097 предназначены для применения в полах помещений, где люди ходят босыми ногами.

По аналогии с вышеизложенным в результате проведённых исследований были установлены значения углов скольжения для каждого из материалов (табл. 4)

Таблица 4

Материал, имитирующий подошву босой нош человека Значения угла скольжения на покрытии пола, выполненного из плитки марки

А В С

ЛинотермП 13й 19° 26"

Энергофлекс 9° 17° 20"

Пенофол 2000 тип А 12° 18° 23°

Сравнение полученных значений углов скольжения с данными по DIN 51097 (см. табл. 2) свидетельствует о том, что «Пенофол 2000 тип А» является материалом, наиболее близко имитирующим условия скольжения человека, передвигающегося по покрытию пола босыми ногами.

Разработанный в диссертации метод оценки скользкости конструкций покрытий пола по значению угла скольжения базируется на последовательном определении угла скольжения эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца, имитирующего подошву босой ноги человека, по исследуемому образцу покрытия пола - У^.

В процессе экспериментальных исследований для каждого вида испытаний проводилось не менее 30 замеров значений коэффициентов трения и углов скольжения, которые обрабатывались методом математической статистики с получением усреднённых величин.

Для определения точности и надежности экспериментальных данных определялось необходимое количество повторений эксперимента, обеспечивающее заданную вероятность и допустимую ошибку опыта, которое вычисляется по формуле

t2-V1

« = LJL, (1) е

где 6 - допустимая ошибка, принимаемая при изучении физико-механических характеристик материалов - 5%,

t- критерий Стьюденса (при вероятности 0,95 равный 1,96), V - вариационный коэффициент, определяемый по формуле

(2)

М

где М — среднее арифметическое значение зависимостей сдвигающей силы от перемещения образца всех наблюдений,

а - среднее квадратичное отклонение от среднеарифметического значения зависимостей сдвигающей силы от перемещения образца всех наблюдений, определяемое по формуле

1

(3)

и-1

где - сумма квадратов отклонений всех наблюдений от среднего арифметического;

п - число наблюдений.

Если а = 0,543, М = 26,92 и V = 2,017, тогда п = 3,13. Количество необходимых повторений принято равным 3. Определение угла скольжения эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца подошвы босой нош человека по исследуемому образцу покрытия пола предлагается выполнять в последовательности:

а) исследуемый образец покрытия пола размещается на расположенной горизонтально платформе испытательного стенда таким образом, чтобы он упирался в неподвижное упорное ребро (За на рис. 3). Подвижная грузовая платформа (6) с прикреплённым на ней эталонным образцом подошвы обуви или эталонным образцом, имитирующим подошву босой ноги человека (8), устанавливается на образец исследуемого покрытия пола так, чтобы её продольная ось совпадала с направлением скольжения, и затем загружается прижимной силой массой 420 Н или 42,8 кг (9). После перемещения подвижного упорного ребра (36) с размещённым на нем индикатором часового типа (5) до контакта его с подвижной грузовой платформой (6), оно закрепляется. При помощи винтового домкрата (2) осуществляется наклон двухконсольной платформы испытательного стенда со скоростью не более 10 град ./мин, фиксируя при этом часовым индикатором начало скольжения подвижной грузовой платформы по образцу исследуемого покрытия пола;

. б) угол наклона двухконсольной платформы испытательного стенда, установленный по уровнемеру (4), определяет величину угла скольжения эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца, имитирующего подошву босой ноги человека по исследуемому образцу покрытия пола - Уи.жс;

в) значение угла скольжения эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца, имитирующего подошву босой ноги человека по исследуемому об-

разцу покрытия пола (УскЭКС)> определяется среднеарифметическим значением замеров по результатам трех измерений по формуле

У«*" = (У«3"" + У«жс2 + У«""3) / 3 (4)

Если разница между значениями У а?**1, Ус3"2, Ус,экс3 замеров составляет более 10%, проводятся дополнительные замеры;

г) для определения результирующего угла скольжения эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца, имитирующего подошву босой ноги человека по исследуемому образцу покрытия пола (У«), производится расчёт поправочного коэффициента (ДКуг), учитывающего износ эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца имитирующего подошву босой ноги человека. Для этого, руководствуясь этапами «а-в» определяется угол скольжения эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца, имитирующего подошву босой ноги человека по эталонному образцу из полированного стекла (У«31), которое было выбрано в качестве эталона;

д) используя полученное значение угла скольжения (У«"). производится расчёт поправочного коэффициента (ДК^) при передвижении человека по следующим

поверхностям пола:

-по сухой (в обуви) ДК^ЗЗ'УУ,/1 (5)

- по влажной (в обуви) АКу,- = 24°/У«эт (6)

- по масленой (в обуви) АКуг= 17°/Ускэт (7)

- по влажной (босыми ногами) ЛК^ = 120/Ускэт, (8)

где 33°, 24°, 17° - установленные углы скольжения эталонного образца подошвы обуви по эталонному образцу из полированного стекла;

12° - установленный угол скольжения эталонного образца, имитирующего подошву босой ноги человека по эталонному образцу из полированного стекла с влажной поверхностью;

Ус," - значение угла скольжения эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца подошвы ноги человека по эталонному образцу из полированного стекла.

Результирующее значение угла скольжения (У«) с учётом поправочного коэффициента (ДКуг), вычисляется по формуле

У« = ДКуг ■ Ускэкс. (9)

Разработанный в диссертации метод оцепки скользкости покрытия пола по коэффициенту трения базируется на последовательном определении статического и динамического коэффициентов трения эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца, имитирующего подошву босой ноги человека по исследуемому образцу покрытия пола

Исследование включает следующие этапы:

а) при проведении испытаний исследуемый образец покрытия пола размещается на расположенной горизонтально платформе испытательного стенда таким образом, чтобы он упирался в неподвижное упорное ребро (За на рис. 3).

Подвижная грузовая платформа (6) с прикреплённым на ней эталонным образцом подошвы обуви или эталонным образцом, имитирующим подошву босой ноги человека (8), устанавливается на образец исследуемого покрытия пола так, чтобы её продольная ось совпадала с направлением скольжения, и затем загружается прижимной силой массой 420 Н или 42,8 кг.

К платформе закрепляется трос (10), который через систему блоков (11) подсоединяется к измерительной части разрывной машины (12);

б) включается разрывная машина, устанавливается требуемая скорость передвижения эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца, имитирующего подошву босой ноги человека, и на регистрирующем устройстве разрывной машины записывается график зависимости сдвигающей силы от перемещения образца, принципиальная схема которого представлена на рис 6. Экспериментальными исследованиями установлена длина участка скольжения образца по исследуемому покрытию пола равная 50+100 мм, характеризующаяся стабильностью сдвигающего усилия принимаемого при определении значения динамического коэффициента трения. С учётом начального скачка сдвигающей силы общая длина участка скольжения составляет 60+120 мм.

Р(Н)

Рис. 6. График зависимости сдвигающей силы от перемещения образца

50:100 мм

Б(мм)

60 : 120 мм

в) исходя из полученной графической зависимости, определяется значение сдвигающей силы при скольжении эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца, имитирующего подошву босой ноги человека по исследуемому образцу покрытия пола (F^,3*0). Значение сдвигающей силы определяется среднеарифметическим значением замеров по результатам трех измерений по формуле

V - (VKl + Vе2+IVю3)/3 0°)

Если разница между значениями замеров Ft/"01, F^"®2, F^,"'3 составляет более 10%, проводятся дополнительные замеры;

- полученные зависимости сдвигающей силы от перемещения образца при скольжении эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца, имитирующего подошву босой ноги человека по исследуемому образцу покрытия пола со скоростью 100 мм/мин, используются при обработке результатов испытаний для установления значения величин динамического коэффициента трения по формуле:

Ктр. дан. ~ Ftp k/Fn, (11)

где Ftp"® - сдвигающая сила при скольжении эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца имитирующего подошву босой ноги человека по исследуемому образцу покрытия пола; Fn - прижимная сила равная 420±0,5 Н;

г) для определения результирующего значения динамического коэффициента трения (К-фднн), производится расчёт поправочного коэффициента (ДКуг), учитывающего износ эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца имитирующего подошву босой ноги человека.

Для этого, руководствуясь этапами «а-в» определяется динамический коэффициент трения эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца имитирующего подошву босой ноги человека по эталонному образцу из полированного стекла (K4,Jam3'1};

д) поправочный коэффициент (АКд,,,,), учитывающий износ эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца, имитирующего подошву босой ноги человека, определяется при передвижении по следующим поверхностям пола:

-по сухой (в обуви) ЛКдин = 259/Р1рД1тэт (12)

- по влажной (в обуви) АК^ = 172/Р1р дииэт (13)

- по масленой (в обуви) ДКдщ = 113^^" (14)

- по влажной (босыми ногами) ЛКдга= бОЯЧрл»/'» (15)

где 259, 172,113 - установленные значения сдвигающей силы при скольжении эталонного образца подошвы обуви по эталонному образцу из полированного стекла (в Ньютонах);

60 - установленное значение сдвигающей силы при скольжении эталонного образца, имитирующего подошву босой ноги человека по эталонному образцу из полированного стекла с влажной поверхностью (в Ньютонах); F,,," - значение сдвигающей силы при скольжении эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца, имитирующего подошву босой ноги человека по эталонному образцу из полированного стекла;

е) результирующее значение динамического коэффициента трения (KWJm) вычисляется по формуле

Ктрлнн ~~ АКдин • К^ди^ , (16)

ж) результирующее значение статического коэффициента трения скольжения определяется по формуле:

ÍQp.mrr = КдДО - V20 • (Кд20 - KÄio)/(V2o - V]o), (17)

где Кдго, Кдю - динамический коэффициент трения скольжения эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца имитирующего подошву босой ноги человека по исследуемому образцу покрытия пола при скорости скольжения V20, Vio соответственно 10 мм/мин и 20 мм/мин.

Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям по установлению предельно допустимых значений показателей скользкости покрытий полов.

Для установления предельно допустимых значений показателей скользкости покрытий полов из керамической плитки, при которых гарантируется безопасность передвижения по ним людей в обуви, проведён комплекс экспериментальных исследований на фрагментах полов, выполненных из эталонных образцов упомянутых выше керамических плиток марок RIO, R11, R12.

По усреднённым значениям результатов испытаний в соответствии с методикой, изложенной в главе 2, построены графики зависимости сдвигающей силы от перемещения образца, представленные на рис. 7, с помощью которых определены динамические и статические коэффициенты трения (табл. 5).

1- сухая поверхность в обуви; 2 - влажная поверхность в обуви; 3 - масленая поверхность в обуви

Таблица 5

Поверхность скольжения Сухая Влажная Масленая

Коэффициент трения для классов плитки, не менее ШО 0,46 0,42 0,41 0,37 0,33 0,30

Я11 0,58 0,53 0,52 0,47 0,42 0,38

Ю2 0,66 0,60 0,58 0,53 0,47 0,43

Знаменатель - статический коэффициент, числитель - динамический.

За критерий безопасности принято наименьшее значение коэффициента трения полученного при испытании керамической плитки марки RIO с масленой поверхностью, равное - 0,3, являющееся критериальной границей безопасности, при которой человек при передвижении по покрытию пола не скользит. Данное значение с определённым коэффициентом запаса принято за предельно допустимое для сухой поверхности пола. Так как полученные величины коэффициентов трения при разных поверхностях скольжения имеют практически одинаковые зависимости отношений для каждого класса плитки, предельно допустимые значения коэффициента трения приняты равными: для сухой поверхности - 0,30, для влажной поверхности - 0,34, для масленой поверхности - 0,42.

Определены также и предельно допустимые значения углов скольжения, которые составили для сухой поверхности - 18°, для влажной поверхности - 20°, для масленой поверхности - 24°.

Для установления предельно допустимых значений показателей скользкости покрытий полов, при которых обеспечивается безопасность передвижения по ним людей во влажных зонах босыми ногами, испытания проводились на эталонных образцах покрытий полов, выполненных из керамических плиток марок А, В, С, апробированных стандартом DIN 51097 для полов в помещениях бассейнов и душевых комнат, где человек передвигается по полу босыми ногами.

Для каждой из марок керамической плитки (А, В, С) вышеуказанными методами с построением графиков зависимости сдвигающей силы от перемещения образца были определены значения коэффициентов трения (рис. 8), а также углов скольжения (табл. 6).

образца для керамической плитки марок А, В, С

Таблица 6

Поверхность скольжения Влажная

Коэффициент трения для классов плитки, не менее А 0,25 0,23

В ©|о

С 0,56 0,51

Углы скольжения в градусах для классов плитки, не менее А 14

В 18

С 28

Знаменатель - статический коэф< шциент трения, числитель - динамический.

Для установления предельно допустимых значений показателей скользкости

полов для спортзалов испытания проводили на фрагментах полов, выполненных из эталонных образцов спортивного паркета: немецкой фирмы «11еаПМххЬ марки «Раппайиг» и марки «Гритек ЭкоСпоргПол» (производство Таиланд). Поскольку при передвижении по паркету возможен эффект «залипания», то принималась верхняя и нижняя граница предельно допустимых значений коэффициентов трения, рассчитанных на основе графиков зависимости сдвигающей силы от перемещения образца (рис. 9 и 10) и представленных в табл. 7.

Рис. 9. График зависимости сдвигающей силы от перемещения образца для спортивного паркета марки Рагпш1иг

1 - верхняя граница предельно допустимого значения

2 - нижняя граница предельно допустимого значения

Рис. 10. График зависимости сдвигающей силы от перемещения образца для спортивного паркета марки Григек ЭкоСпортПол

1 - верхняя граница предельно допустимого значения

2 - нижняя граница предельно допустимого значения

Таблица 7

Поверхность скольжения Сухая

Коэффициент трения для пола из паркета Рагта<3иг 0,48 , 0,59 не менее * и не более —— 0,44 0,54

Гритек ЭкоСпортПол 0,46 , 0,54 не менее —— и не более —— 0,42 0,49

Угол скольжения, в градусах Раппаёит не менее 25 и не более 30

Гритек ЭкоСпортПол не менее 24 и не более 28

Знаменатель - статический коэффициент трения, числитель - динамический.

Анализ результатов исследований показал, что фактические значения полученных коэффициентов трения находятся в диапазоне предельно допустимых значений, принятых немецким стандартом DIN V 18032-2.2001 «Полы спортивных гимнастических залов, залов для спортивных игр и залов многоцелевого назначения. Требования, испытания». Таким образом, в качестве предельно допустимых величин приняты значения статического и динамического коэффициентов трения от 0,4 до 0,6.

Покрытие пола считается безопасным для перемещения человека при условии, что фактические значения статического и динамического коэффициентов трения или величина угла скольжения выше предельно допустимых значений (табл. 8)

Таблица 8

Предельно допустимые значения коэффициента трения Предельно допустимые значения угла скольжения, в градусах Условия передвижения

0,33 не менее —— 0,3 не менее18 В обуви по сухим покрытиям полов в жилых, общественных и производственных помещениях

0,37 не менее- 0,34 не менее 20 То же по влажным покрытиям полов

0,46 не менее- 0,42 не менее 24 То же по масленым покрытиям полов

не менее 0,4 и не более 0,6 не менее 22 и не более 31 В обуви по сухим покрытиям полов в спортивных залах

0,25 не менее —— 0,23 не менее 14 Босыми ногами по влажным покрытиям полов в комнатах для переобувания

0,34 не менее —— 0,31 не менее 19 Босыми ногами по влажным покрытиям полов в душевых помещениях и бассейнах

0,56 не менее —— 0,51 не менее 28 Босыми ногами по подводным лестницам

Знаменатель - статический коэффициент трения, числитель - динамический.

Для условий передвижения по полу, отличных от указанных в таблице показателей, значения предельно допустимых коэффициентов трения следует вычислять:

- при ходьбе по наклонной плоскости покрытия по формуле К „ = Ктр + а;

- при ходьбе по горизонтальной поверхности с дополнительным горизонтальным усилием (переноска тяжестей) по формуле К „ = К,р + F,p / (G • 9,81),где F^ - дополнительное горизонтальное усилие; G - средняя масса человека равная 75 кг;

- при ходьбе по наклонной поверхности с дополнительным усилием, направленным параллельно поверхности по формуле К в = К^, + tg а + F^, / (G • cos а • 9,81), где Ктр - предельно допустимое значение коэффициента трения.

Четвёртая глава посвящена установлению фактических значений показателей скользкости покрытий полов, наиболее широко используемых в практике отечественного строительства; был проведён комплекс экспериментальных исследований конструкций полов из керамической плитки, керамогранита, бетона, линолеума, ламината, паркета для спортивных залов и наливного.

На каждый вид испытаний было проведено по три замера, обуславливающих достоверность полученных значений показателей скользкости.

Фактические значения статического и динамического коэффициентов трения представлены в табл. 9, а углов скольжения в табл. 10.

___ __Таблица 9

Состояние поверхности

Вид материала Сухая Влажная Масленая Влажная

Условия передвижения

в обуви в обуви в обуви босыми ногами

1 2 3 4 5

Керамическая плитка неглазу-рованная по ГОСТ 67872001 0.64 0,58 0.57 0,52 0.50 0,45 0.41 0,37

Керамическая плитка глазурованная по ГОСТ 67872001 0.53 0,50 0.48 0,45 0.42 0,38 0.29 0,26

Керамогранит 0,56 0,53 0.52 0,49 0.48 0,44 0.32 0,29

Линолеум по ГОСТ 7251-77 0.67 0,64 - М 0,25 0,35 0,33

Продолжение таблицы 9

1 2 3 4 5

Наливное покрытие, изготовленное методом «налива» 0.42 0,40 0.35 0,32 - -

Наливное покрытие, изготовленное методом «послойной технологии» 0.52 0,50 0.47 0,45 - -

Ламинат 0.41 0,38 - - -

Паркетное покрытие с нанесением лака UZINMF-96 Sport Х>.46<0.57 >Ю,43<0,52 - - -

Паркетное покрытие с нанесением лака UZINMF-95 >0.55<0.64 >0,52<0,57 - - -

Бетонное покрытие 0.53 0,51 0.47 0,45 0.42 0,39 -

Знаменатель - статический коэффициент трения, числитель - динамический. Таблица 10

Вид материала Состояние поверхности

Сухая в обуви Влажная в обуви Масленая в обуви Влажная босыми ногами

Условия передвижения

в обуви в обуви в обуви босыми ногами

Керамическая плитка негла-зурованная по ГОСТ 67872001 32 29 27 21

Керамическая плитка глазурованная по ГОСТ 67872001 27 25 23 15

Керамогранит 29 27 25 17

Продолжение таблицы 10

1 2 3 4 5

Линолеум по ГОСТ 7251-77 33 - 22 19

Наливное покрытие, изготовленное методом «налива» 22 18 - -

Наливное покрытие, изготовленное методом «послойной технологии» 27 25 - -

Ламинат 22 - - -

Паркетное покрытие с нанесением лака UZIN MF-96 Sport > 24 < 29 - - -

Паркетное покрытие с нанесением лака UZINMF-95 >28 <33 - - -

Бетонное покрытие 28 25 22 -

По результатам проведённых комплексных исследований определена рациональная область применения конструкций полов с различными видами покрытий по фактическим значениям коэффициентов трения и углов скольжения.

Предельно допустимым значениям показателей скользкости удовлетворяют не все рассмотренные конструкции полов. В частности, не допускается применять глазурованную керамическую плитку по ГОСТ 6787-2001 для полов в помещениях с влажным состоянием поверхности при условии передвижения людей босыми ногами (обходные дорожки вокруг бассейнов, раздевалки, ванны и душевые в жилых домах, парильные в банях), а также для полов в помещениях с масленой поверхностью при условии передвижения по полу в обуви (промышленные кухни; кухни жилых зданий, ресторанов, кафе, столовых; помещения подготовки продовольственных товаров в магазинах, заготовительные помещения предприятий обществен-

ного питания; производственные цеха мясомолочной и пищевой промышленности, металлообрабатывающие цеха механических мастерских, автосборочные цеха).

Керамогранит нельзя использовать при устройстве полов в помещениях с влажной поверхностью пола, при условии передвижения босыми ногами (кухни и коридоры в жилых зданиях, ванны и душевые в жилых домах).

В кухнях жилых помещений не рекомендуется использовать в качестве покрытия линолеум из-за возможности замасливания пола.

При влажном состоянии поверхности пола и при передвижении в обуви в коридорах общественных зданий, складских помещениях, производственных цехах медицинской промышленности, торговых залах на расстоянии в пределах 20 м от входа, а также в выставочных залах, нельзя использовать наливное покрытие, выполняемое методом «налива».

Не допускается устройство бетонных полов в помещениях производственных зданий различного функционального назначения (цехи, склады и т. п.), с масленой поверхностью покрытия и при условии передвижения по ним в обуви.

Общие выводы:

1. Анализ имеющегося опыта подтверждает, что вопросам снижения травматизма при передвижении людей по полу за рубежом уделяется большое внимание, о чём свидетельствует наличие системы нормативных документов, регламентирующих показатели скользкости попытай полов, при соблюдении которых обеспечивается безопасность передвижения по ним людей.

2. Зарубежные методы оценки скользкости покрытий полов базируются на определении одного из трёх показателей: коэффициента трения, угла скольжения, величины потребляемой энергии при скольжении. При этом в каждой стране конструктивное решение установок испытательного оборудования различное. Наиболее сложным является метод оценки скользкости покрытия пола по углу скольжения, при котором в качестве рабочего элемента испытательного оборудования задействованы люди, прошедшие специальный калибровочный отбор.

3. Автором разработан отечественный метод оценки скользкости конструкций полов с созданием универсального испытательного стенда (патент на полезную модель № 75041), позволяющий, в отличие от зарубежных установок, производить

оценку скользкости покрытий полов как по величине коэффициента трения, так и по значению угла скольжения без задействования в последнем случае человека в качестве рабочего элемента испытательного оборудования.

4. Разработаны и научно обоснованы методы оценки скользкости покрытий полов с использованием универсального испытательного стенда по значениям угла скольжения, динамического и статического коэффициентов трения дня условий передвижения людей по полу в обуви и босыми ногами.

5. Значения угла скольжения определяются с помощью наклона двухконсольной платформы со скоростью 1°/с. Значение динамического коэффициента трения определяется при скорости перемещения образца 100 мм/мин с использованием графической зависимости сдвигающей силы от перемещения образца, а значение статического коэффициента трения вычисляется по значениям динамического коэффициента трения при скорости перемещения образца 10 и 20 мм/мин.

6. Результирующие значения динамического(Ктр.дШ), статического коэффициентов трения (Кф.стат) и угла скольжения (Уад устанавливаются с учётом износа эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца, имитирующего подошву босой ноги человека, и определяются по результатам трёх измерений.

7. Установлены предельно допустимые значения статического и динамического коэффициентов трения, а также углов скольжения для конструкций полов при сухой, влажной и масленой поверхности покрытия при условии передвижения по ним в обуви и босыми ногами.

8. Определены фактические значения статического и динамического коэффициентов трения и углов скольжения для конструкций полов, имеющих наибольшее распространение в практике отечественного строительства.

9. Проведённые исследования позволили установить рациональную область применения конструкций полов с различными видами покрытий, по фактическим значениям коэффициентов трения и углов скольжения.

10. По результатам проведенных работ разработан стандарт организации СО-003-02495342-2006 Полы «Методы оценки скользкости покрытий полов».

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Гликин С. М., Чекулаев А. П., Струков С. А. Метод оценки скользкости покрытий полов //«Промышленное и гражданское строительство», 2006, №2, С. 14-15;

2. Гликин С. М., Чекулаев А. П., Струков С. А. Метод оценки скользкости покрытий полов за рубежом / Совершенствование архитектурно-строительных решений предприятий, зданий и сооружений. Сборник научных трудов. ОАО «ЦНИИ-ПРОМЗДАНИЙ», М., 2006, С. 51-60;

3. Гликин С. М., Чекулаев А. П., Струков С. А. Техническое обслуживание полов промышленных зданий / Техническая информация. Новые материалы, конструкции, оборудование и технологии в строительном комплексе города Москвы. Выпуск 1. ГУЛ НИИМОССТРОЙ, М„ 2006, С. 22-27;

4. Гликин С. М., Чекулаев А. П., Струков С. А. Методы оценки скользкости и безы-скровости покрытий полов. / Техническая информация. Новые материалы, конструкции, оборудование и технологии в строительном комплексе города Москвы. Выпуск 1. ГУП НИИМОССТРОЙ, М., 2006, С. 28-33.

5. Гликин С. М., Чекулаев А. П., Струков С. А. Осторожно: скользкий пол! // «Строительство», 2008, №3, С. 228.

Тираж 60 экз. Заказ № 43. Отпечатано в ОАО «ЦПП»

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Струков, Сергей Александрович

Введение

Глава 1. Анализ существующих методов оценки скользкости конструкций полов с различными видами покрытий

Выводы

Глава 2. Экспериментальные исследования по отработке методов оценки скользкости покрытий полов с созданием конструкции отечественного испытательного стенда

2.1. Разработка универсального испытательного стенда

2.2. Обоснование выбора материалов и требуемой площади эталонных образцов, имитирующих подошву обуви и босую ногу человека

2.3. Метод оценки скользкости покрытия конструкций пола по значению угла скольжения

2.4. Метод оценки скользкости покрытий конструкций пола по значениям динамического и статического коэффициентов трения 41 Выводы

Глава 4. Предельно допустимые значения показателей скользкости покрытий полов 53 Выводы

Глава 5. Экспериментальные исследования скользкости конструкций полов с различными видами покрытий и установление области их применения

Выводы

Введение 2009 год, диссертация по строительству, Струков, Сергей Александрович

Одним из важнейших требований, предъявляемых к напольным покрытиям, является требование по условию скользкости, которым определяется безопасность передвижения людей по полу.

Актуальность. В большинстве зарубежных стран (США, Германии, Чехии, Югославии и др.) накоплен значительный опыт научно-ис следовательских работ по изучению скользкости покрытий различных конструктивных решений полов, результатом которых явилось создание экспериментальных испытательных установок, разработка методов оценки скользкости покрытий полов и, в конечном итоге, создание нормативных документов, определяющих критериальные значения показателей скользкости покрытий полов, устанавливающие безопасность передвижения по ним людей.

Особенно большое внимание этому вопросу уделяется в Германии.

По данным за 1993-97 годы (табл. 1) главного промышленного объединения общества страхователей ФРГ количество несчастных случаев из-за повышенной скользкости покрытий полов составляет в среднем 18,6% в год от общего числа зарегистрированных несчастных случаев на производстве.

В России до настоящего момента не проводилось исследований по вопросам скользкости, нет апробированной методики определения этого показателя и испытательных установок. Поэтому в действующих Российских нормативных документах не получили отражение требования, предъявляемые к скользкости конструкций полов с различными видами покрытий, хотя само понятие скользкости фигурирует в отечественной справочной литературе [12, 13]. Это обстоятельство приводит к тому, что при проектировании конструкций полов и их устройстве часто закладываются решения с покрытиями, многие из которых не отвечают требованиям по безопасности передвижения по ним людей. Несмотря на то, что в России статистические данные отсутствуют, практика эксплуатации полов свидетельствует о том, что имеет место большое количество случаев травматизма людей при эксплуатации полов, * особенно на полах с плиточными покрытиями.

Таблица 1

Количество внутрипроизводственных несчастных случаев

1993 1994 1995 1996 1997

Общее число несчастных случаев 1.469.624 1.446.053 1.371.821 1.226.209 1.183.344

Несчастные случаи от спотыкания, скольжения и падения 265.255 257.360 258.426 238.057 225.532

Доля несчастных случаев от спотыкания, скольжения и падения в общем количестве несчастных случаев, в % 18,05 17,80 18,84 19,41 19,06

Данная проблема в нашей стране приобретает особую актуальность в связи с принятием в 2002 году федерального закона «О техническом регулировании», предусматривающим разработку технических регламентов по безопасности зданий и сооружений при строительстве и эксплуатации.

Цель настоящей работы состоит в разработке метода оценки скользкости покрытий полов, а также в установлении критериев показателей скользкости конструкций полов, в зависимости от состояния их поверхности и условий передвижения по ним людей.

Для достижения этой цели было необходимо:

- провести анализ имеющегося опыта оценки скользкости покрытий полов;

- создать отечественную методику определения и оценки показателей скользкости конструкций полов с разработкой для этого универсального испытательного стенда;

- экспериментально обосновать предельно допустимые значения скользкости конструкций полов, при которых обеспечивается безопасность передвижения по ним людей;

- установить рациональную область применения различных конструктивных решений полов с учётом фактических значений показателей скользкости.

Научная новизна работы заключается:

- в разработанной методике проведения экспериментальных исследований и оценки скользкости конструкций полов с различными видами покрытий;

- в установлении научно обоснованных предельно допустимых значений скользкости конструкций полов в зависимости от состояния их поверхности и условий передвижения по ним, при которых обеспечивается безопасность передвижения людей по полу.

Практическое значение работы и её реализация состоит:

- в обосновании рациональных конструктивных решений полов с различными видами покрытий по показателям скользкости, с учётом протекающих в помещениях зданий эксплуатационных процессов на основе их моделирования с использованием современных средств исследований;

- в развитии методики экспериментальных исследований скользкости конструкций полов с различными видами покрытий, учитывающих специфику эксплуатационных воздействий на них и условий перемещения по ним людей;

- в разработке методики и техники оценки скользкости конструкций полов с различными видами покрытий с созданием экспериментального испытательного оборудования, обеспечивающего получение объективных показателей скользкости, как по величине коэффициента трения, так и по значениям угла скольжения без участия человека в качестве рабочего элемента испытательного оборудования;

- в использовании результатов исследований в практике проектирования, устройства и эксплуатации конструкций полов с покрытиями из различных материалов, отвечающих научно обоснованным значениям показателей скользкости, при которых обеспечивается безопасность передвижения по ним людей.

Объектом исследования являются конструкции полов с различными видами покрытий.

Предмет исследований:

1. Конструктивные решения полов с различными видами покрытий.

2. Экспериментальные работы, направленные на определение показателей скользкости полов с различными видами покрытий.

3. Разработка и обоснование критериев оценки скользкости покрытий полов при различных состояниях их поверхности и условий передвижения по ним людей.

Методы исследований:

1. Изучение и анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований по методам оценки скользкости покрытий полов выполненных за рубежом.

2. Экспериментальные исследования скользкости конструкций полов с различными покрытиями, выполненных из эталонных образцов материалов и определение коэффициентов трения и углов скольжения.

3. Научное обоснование предельно допустимых значений показателей скользкости конструкций полов с различными видами покрытий.

Апробация работы и публикации.

Основные положения диссертации доложены на секции «Строительные конструкции» научно-технического совета «ЦНИИТТромзда-ний» (2005 г), а также на научной конференции «ЦНИИПромзданий» (2006 г).

Основные положения диссертации опубликованы в пяти научных статьях, в том числе одна в издании по перечню ВАК.

Получен патент на полезную модель № 75041 по заявке № 2007113926 «Установка для определения статического и динамического коэффициентов трения при передвижении человека по поверхности покрытий полов».

Объём работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 34 наименований. Всего: 92 страницы, в том числе 14 таблиц, 26 рисунков и 5 фотографий.

Заключение диссертация на тему "Метод оценки скользкости конструкций полов с различными видами покрытий"

Общие выводы:

1. Анализ имеющегося опыта подтверждает, что за рубежом значительное внимание уделяется вопросам снижения травматизма при передвижении людей по полу, о чём свидетельствует наличием системы нормативных документов, регламентирующих показатели скользкости покрытий полов, при соблюдении которых обеспечивается безопасность передвижения по ним людей.

2. Зарубежные методы оценки скользкости покрытий полов базируются на определении одного из трёх показателей:

- коэффициенте трения;

- угле скольжения;

- величине потребляемой энергии при скольжении.

Наибольшую известность получил метод оценки скользкости пола по коэффициенту трения.

3. Несмотря на единою методику определения скользкости покрытий полов по значению коэффициентов трения, конструктивное решение установок испытательного оборудования в каждой стране своё.

4. Наиболее сложным в конструктивном и приборном оснащении является испытательное оборудование по установлению угла скольжения, в котором в качестве рабочего элемента испытательного стенда задействованы люди, прошедшие специальный калибровочный отбор.

5. С учётом отечественного и зарубежного опыта автором разработан, изготовлен и апробирован в практике экспериментальных исследований отечественный универсальный испытательный стенд (патент на полезную модель № 75041), позволяющий в отличие от зарубежных аналогов производить оценку скользкости покрытий полов, как по величине коэффициента трения, так и по значению угла скольжения.

6. Разработаны и научно-обоснованы методы оценки скользкости покрытий полов с использованием универсального испытательного стенда по значениям угла скольжения, динамического и статического коэффициентов трения для условий передвижения по полу в обуви и босыми ногами.

7. Значения угла скольжения определяются с помощью наклона двухконсольной платформы со скоростью 1°/с. Значение динамического коэффициента трения определяется при скорости перемещения образца 100 мм/мин с использованием графической зависимости сдвигающей силы от перемещения образца, а значение статического коэффициента трения вычисляется по значениям динамического коэффициента трения при скорости перемещения образца 10 и 20 мм/мин.

8. Результирующие значения динамического(К1р.дии), статического коэффициентов трения (Кф.стат) и угла скольжения (Уск) устанавливаются с учётом износа эталонного образца подошвы обуви или эталонного образца, имитирующего подошву босой ноги человека, и определяются по результатам трёх измерений.

9. Установлены предельно допустимые значения статического и динамического коэффициентов трения, а также углов скольжения для конструкций полов при сухой, влажной и масленой поверхности покрытия пола при условии передвижения по ним в обуви и босыми ногами.

10. Определены фактические значения статического и динамического коэффициентов трения и углов скольжения для покрытий полов, имеющих наибольшее распространение в практике отечественного строительства.

11. Проведённые исследования позволили установить рациональную область применения конструкций полов с различными видами покрытий, по фактическим значениям коэффициентов трения и углов скольжения.

12. По результатам проведенных работ разработан стандарт организации СО-003-02495342-2006 Полы «Методы оценки скользкости покрытий полов».

Библиография Струков, Сергей Александрович, диссертация по теме Строительные конструкции, здания и сооружения

1. Техническая информация. Новые материалы, конструкции, оборудование и технологии в строительном комплексе города Москвы. Выпуск 1. // ГУЛ НИИМОССТРОЙ, М., 2006;

2. Журнал «Промышленное и гражданское строительство» выпуск 2. // ООО «Издательство ПГС», М., 2006;

3. Журнал «Промышленное и гражданское строительство» выпуск 6. // ООО «Издательство ПГС», М., 2004;

4. Совершенствование архитектурно-строительных решений предприятий, зданий и сооружений. Сборник научных трудов. // ОАО «ЦНИИ-ПРОМЗДАНИИ», М., 2006;

5. Совершенствование архитектурно-строительных решений предприятий, зданий и сооружений. Сборник научных трудов. // ОАО «ЦНИИ-ПРОМЗДАНИИ», М., 2001;

6. СНиП 2.03.13-88 Полы, М., 1999;

7. Патентный закон Российской федерации от 23 сентября 1992 г., с изменениями и дополнениями от 07 февраля 2003 г;

8. Патент на изобретение №2244290 «Устройство для испытания материалов на трение»

9. Патент на изобретение №2016402 «Устройство для испытания на трение двух установленных один на другом образцов»;

10. Ю.Полы. Технические требования и правила проектирования, устройства, приёмки, эксплуатации и ремонта. // ОАО «ЩШИПРОМЗДАНИЙ>> М., 2004;

11. Джанколи Д. Физика // Издательство «Мир». М., 1989;

12. Анзигитов В. А. Устройство полов, М., Стройиздат 1986;

13. Справочное пособие к СНиП «Проектирование бассейнов» М. Стройиздат — 1991;

14. Н.Гиндоян А. Г. Тепловой режим конструкций полов // М., 1984;

15. Маринеску И. Основы математической статистики и её применение. Пер. с рум. -М.: Статистика, 1970;

16. ГОСТ 6787-2001 Плитки керамические для полов. Технические условия, М., Госстрой России, 2001;

17. ГОСТ 17311-71 Подошвы, каблуки и набойки резиновые формованные износоустойчивые. Технические условия // Госстандарт СССР — 1971;

18. ГОСТ 12632-79 «Пластины и детали резиновые, пористые для низа обуви. Общие технические условия» 1979;

19. ГОСТ 29277-92 «Кожа для низа обуви. Технические условия» — 1992;

20. ГОСТ 2644.0-85 «Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Общие положения» -1985;

21. ГОСТ 2644.1-89 «Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовления» —1989;

22. ГОСТ 9416-83 «Уровни строительные. Технические условия» — 1983;23 .ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контрольза качеством» —1982;

23. ГОСТ 10541-78 «Масла моторные универсальные и для автомобильных карбюраторных двигателей. Технические условия» — 1978;

24. ГОСТ 14637-89 «Прокат тонколистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия» — 1989;

25. ГОСТ 18124-95 «Листы асбестоцементные плоские. Технические условия»- 1995;

26. ГОСТ 4598-86 «Плиты древесноволокнистые. Технические условия» -1986;

27. Справочник по материалам, применяемым в производстве обуви и кожгалантереи. Учебное пособие. Российский заочный институт текстильной и лёгкой промышленности, М., 1999;

28. ГОСТ 7251-77* «Линолеум поливинилхлоридный на тканой и нетканой подоснове. Технические условия» 1977;

29. ЗО.Чешский стандарт ЧСН 74 4507 «Половые покрытия. Методы испытаний. Определение противоскользящих свойств поверхностей половых покрытий» Институт стандартизации и методов измерений;

30. Доминик Шрёдер, «Безопасность при ходьбе» исследовательский институт технологии очистки, Крефельд— 1999;

31. Германский стандарт DIN 51130 «Покрытия полов в рабочих помещениях и рабочих зонах. Испытание на скольжение при хождении по наклонной плоскости с повышенной степенью скольжения» — 1992;

32. Германский стандарт DIN 51130 «Покрытия полов. Испытания. Определение противоскользящих свойств. Покрытия полов в рабочих помещениях и зонах. Испытание на скольжение при хождении по наклонной плоскости с повышенной степенью скольжения» — 2004;

33. Германский стандарт DIN 51097 «Покрытия полов в банях, в санитарных и туалетных помещениях. Испытания на скольжения при хождении по влажной наклонной плоскости» — 1992.