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[摘要]楼梯是建筑物的重要组成部分,随着科技的进步和人们生活水平的提高,现今市场上楼梯台阶材质的种类很多,本文主要根据市场调查情况,选取六种具有代表性的台阶材质进行实验,实验结果用EXCEL进行分析,浅析不同材质的影响因素。
[关键词]台阶 材质实验 分析
0、前言
台阶通常设于建筑物入口处,用以解决室内外地面高差问题的设施,要满足坚固、耐久、安全、便于通行、搬运物品及人员疏散的要求外,还应兼顾美观Ⅲ。针对现今市场上种类繁多的台阶材质,消费者在选购产品时往往变得很困难,本文主要通过实验数据分析,探讨找出一些台阶材质的影响因素,便于消费者选择,以及生产者改进。
1、台阶材质实验
本文选取六种台阶材质进行实验,分别编号1#木板、2#木板、1#方砖、2#方砖、3#方砖、4#方砖。实验时,主要考虑运动方向与自身纹理方向变化时的摩擦力。如图所示:
1.1 摩擦力实验原理
运用了控制变量法进行试验探究。原理是在保持压力大小和速度不变的条件下,改变接触面的粗糙程度,测出六种材质的滑动摩擦力和最大静摩擦力的大小。
1.2 摩擦力测量装置及说明
摩擦力测量装置:摩擦力演示器、砝码摩擦力演示器,它包括机箱和机箱内的调速电机,机箱前箱板上装有传动轮,传动轮之间用摩擦带连接,在摩擦带上放置有摩擦块,摩擦块通过拉绳与测力计相连。摩擦力演示器可以直观准确地演示摩擦块的质量与摩擦力之间的关系,运动着的摩擦块所受的滑动摩擦力和最大静摩擦力的大小。(如图)
1.3 分组数据表
实验中对小车加以有效载荷为50g的砝码分别测量每一种地面材质的滑动摩擦力(j)和滑动摩擦力(h),测量次数均为10次,实验结果分组数据如下表1。
2、用EXCEL分析数据结果
2.1 分组数据散点图
对于实验中测得的每一种地面材质的10组滑动摩擦力(j)和滑动摩擦力(h)数据,分别绘制散点图,如下图1至图4:
2.2 汇总表
对于实验中测得的每一种地面材质的滑动摩擦力(j)和滑动摩擦力(h),分别计算平均值并记为最大静摩擦力平均值(j)和滑动摩擦力平均值(h),数据如下:
2.3 汇总数据散点图
对于实验计算的最大静摩擦力平均值(j)和滑动摩擦力平均值(h)汇总数据的散点图如下图5所示。
2.4 结果分析
由图1可知,1#木板垂直和平行使用时,测得最大静摩擦力平均值相等,但滑动摩擦力却相差悬殊,所以不可否认,自身纹理对于摩擦性存在一定影响。
由图2可知,2#木板垂直和平行使用时,测得最大静摩擦力平均值相差悬殊,而滑动摩擦力相差略小。相比较1#木板实验结果可知,不同纹理方向对于摩擦力的测定产生不同效果。其产生的具体作用有待进一步研究。另外,对于2#木板而言,水平与运动方向两个摩擦力值均较低,显然不适合此种放置方法。
由图3至图4中,4种地砖的两种摩擦力可知,3#地砖的综合摩擦性较好,性能较稳定,2#方砖次之,甜地砖居第三,1#地砖防滑效果最差。由图5可知,4种地砖中2#、3#、4#三种地转的防滑效果相对平均,效果相差微小。
根据实验数据结果,最大静摩擦力平均值和滑动摩擦力平均值的最大值分别为0.71N和0.32N,且均是当方向垂直于2#木板自身纹理方向时测得。故可得出2#木板因其防滑性最好为测试中的最优地面材质。但由于其在垂直和平行于小车运动方向的两种情况下最大静摩擦力及滑动摩擦力相差较为悬殊,故在使用2#地板时要注意产品的使用方向,以垂直于行走方向为宜。
3、对分析结果的探讨
自身纹理方向与运动方向产生的角度不同时,造成了摩擦力的改变。在现实生活使用中,除了自身的喜好以及台阶与室内环境搭配外,消费者应了解影响材质不同的一个因素就是摩擦力的大小,而摩擦力又受纹理方向和运动方向的限制。
参考文献:
[1]赵娜,高翅.浅析风景园林设计中的台阶设计[J].山西建筑,2009,35(8).348,349.
[2]王卫卫.既有居住建筑节能改造的经济性评价研究[J].建筑节能,2010,6.50~53.
[关键词]台阶 材质实验 分析
0、前言
台阶通常设于建筑物入口处,用以解决室内外地面高差问题的设施,要满足坚固、耐久、安全、便于通行、搬运物品及人员疏散的要求外,还应兼顾美观Ⅲ。针对现今市场上种类繁多的台阶材质,消费者在选购产品时往往变得很困难,本文主要通过实验数据分析,探讨找出一些台阶材质的影响因素,便于消费者选择,以及生产者改进。
1、台阶材质实验
本文选取六种台阶材质进行实验,分别编号1#木板、2#木板、1#方砖、2#方砖、3#方砖、4#方砖。实验时,主要考虑运动方向与自身纹理方向变化时的摩擦力。如图所示:
1.1 摩擦力实验原理
运用了控制变量法进行试验探究。原理是在保持压力大小和速度不变的条件下,改变接触面的粗糙程度,测出六种材质的滑动摩擦力和最大静摩擦力的大小。
1.2 摩擦力测量装置及说明
摩擦力测量装置:摩擦力演示器、砝码摩擦力演示器,它包括机箱和机箱内的调速电机,机箱前箱板上装有传动轮,传动轮之间用摩擦带连接,在摩擦带上放置有摩擦块,摩擦块通过拉绳与测力计相连。摩擦力演示器可以直观准确地演示摩擦块的质量与摩擦力之间的关系,运动着的摩擦块所受的滑动摩擦力和最大静摩擦力的大小。(如图)
1.3 分组数据表
实验中对小车加以有效载荷为50g的砝码分别测量每一种地面材质的滑动摩擦力(j)和滑动摩擦力(h),测量次数均为10次,实验结果分组数据如下表1。
2、用EXCEL分析数据结果
2.1 分组数据散点图
对于实验中测得的每一种地面材质的10组滑动摩擦力(j)和滑动摩擦力(h)数据,分别绘制散点图,如下图1至图4:
2.2 汇总表
对于实验中测得的每一种地面材质的滑动摩擦力(j)和滑动摩擦力(h),分别计算平均值并记为最大静摩擦力平均值(j)和滑动摩擦力平均值(h),数据如下:
2.3 汇总数据散点图
对于实验计算的最大静摩擦力平均值(j)和滑动摩擦力平均值(h)汇总数据的散点图如下图5所示。
2.4 结果分析
由图1可知,1#木板垂直和平行使用时,测得最大静摩擦力平均值相等,但滑动摩擦力却相差悬殊,所以不可否认,自身纹理对于摩擦性存在一定影响。
由图2可知,2#木板垂直和平行使用时,测得最大静摩擦力平均值相差悬殊,而滑动摩擦力相差略小。相比较1#木板实验结果可知,不同纹理方向对于摩擦力的测定产生不同效果。其产生的具体作用有待进一步研究。另外,对于2#木板而言,水平与运动方向两个摩擦力值均较低,显然不适合此种放置方法。
由图3至图4中,4种地砖的两种摩擦力可知,3#地砖的综合摩擦性较好,性能较稳定,2#方砖次之,甜地砖居第三,1#地砖防滑效果最差。由图5可知,4种地砖中2#、3#、4#三种地转的防滑效果相对平均,效果相差微小。
根据实验数据结果,最大静摩擦力平均值和滑动摩擦力平均值的最大值分别为0.71N和0.32N,且均是当方向垂直于2#木板自身纹理方向时测得。故可得出2#木板因其防滑性最好为测试中的最优地面材质。但由于其在垂直和平行于小车运动方向的两种情况下最大静摩擦力及滑动摩擦力相差较为悬殊,故在使用2#地板时要注意产品的使用方向,以垂直于行走方向为宜。
3、对分析结果的探讨
自身纹理方向与运动方向产生的角度不同时,造成了摩擦力的改变。在现实生活使用中,除了自身的喜好以及台阶与室内环境搭配外,消费者应了解影响材质不同的一个因素就是摩擦力的大小,而摩擦力又受纹理方向和运动方向的限制。
参考文献:
[1]赵娜,高翅.浅析风景园林设计中的台阶设计[J].山西建筑,2009,35(8).348,349.
[2]王卫卫.既有居住建筑节能改造的经济性评价研究[J].建筑节能,2010,6.50~53.