МОДУЛЬ НАПОЛЬНОГО ПОКРЫТИЯ

Полезная модель относится к области строительства, а более конкретно к модульным напольным покрытиям, используемым в основном в производственных и складских помещениях и выполненным из плит, изготовленных преимущественно из полимерных композиций. Возможно также использование полезной модели в напольных покрытиях, предназначенных, в частности, для спортивных, игровых и детских площадок, для тротуаров, пешеходных и велосипедных дорожек, а также для других строительных, бытовых и хозяйственных объектов.
Известен модуль напольного покрытия, имеющий вид плиты с верхней лицевой стороной, нижней тыльной стороной и элементами замкового соединения с другими модулями напольного покрытия, выполненной предпочтительно из упругого материала и снабженной размещенными на ее тыльной стороне опорными выступами, выполненными в виде полых цилиндров и равномерно распределенными по площади плиты с образованием взаимно перпендикулярных рядов таких выступов (патент на полезную модель RU 31385, E01C 13/04, опубл. 10.08.2003).
В известном модуле напольного покрытия опорные выступы рассредоточены на тыльной стороне плиты на больших расстояниях друг от друга, вследствие чего такой модуль испытывает повышенную деформацию при воздействии нагрузок, сконцентрированных на малой площади модуля, например, нагрузок от узких колес тележек и чемоданов, от шпилек женских туфель и т.п. При многократном воздействии таких нагрузок в модуле возникают остаточные деформация, вследствие которых поверхность лицевой стороны модуля становится неровной, что ухудшает эксплуатационные качества напольного покрытия.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является принятый за прототип модуль напольного покрытия, имеющий вид плиты с верхней лицевой стороной, нижней тыльной стороной и элементами соединения с другими модулями напольного покрытия, выполненной предпочтительно из упругого материала и снабженной размещенными на ее тыльной стороне опорными выступами с плоской опорной поверхностью, равномерно распределенными по площади плиты с образованием взаимно перпендикулярных рядов таких выступов, площадь поперечного сечения которых увеличивается в направлении от тыльной к лицевой стороне плиты с образованием арочных проемов между смежными опорными выступами в продольном сечении последних, перпендикулярном плите (патент на изобретение RU 2015274, E04F 15/02, опубл. 30.06.1994).
В известном модуле напольного покрытия по прототипу основания опорных выступов сопрягаются с поверхностью тыльной стороны плиты под острым углом, вследствие чего при воздействии нагрузки на модуль в местах стыка опорных выступов с плитой в материале последней создается высокая концентрация напряжений, вызывающая со временем появление усталостных трещин в указанных стыках и, как следствие, отрыв опорных выступов от плиты, что снижает долговечность модуля и напольного покрытия. Вместе с тем, гладкая поверхность лицевой стороны модуля по прототипу опасна для ходьбы, поскольку может вызывать скольжение подошвы обуви. Кроме того, плоская поверхность лицевой стороны модуля по прототипу, не содержащая каких-либо впадин и выемок, увеличивает материалоемкость и вес модуля напольного покрытия.
Задачей полезной модели является создание модуля напольного покрытия, исключающего возможность высокой концентрации напряжений в местах стыка опорных выступов с тыльной стороной плиты при воздействии нагрузки на модуль, а также исключающего возможность опасного для ходьбы скольжения обуви по напольному покрытию и имеющего меньшую в сравнении с прототипом материалоемкость.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в предлагаемом модуле напольного покрытия, имеющем вид плиты с верхней лицевой стороной, нижней тыльной стороной и элементами соединения с другими модулями напольного покрытия, выполненной предпочтительно из упругого материала и снабженной размещенными на ее тыльной стороне опорными выступами предпочтительно с плоской опорной поверхностью, равномерно распределенными по площади плиты с образованием взаимно перпендикулярных рядов таких выступов, площадь поперечного сечения которых увеличивается в направлении от тыльной к лицевой стороне плиты с образованием арочных проемов между смежными опорными выступами в продольном сечении последних, перпендикулярном плите, в отличие от прототипа основание каждого опорного выступа плавно сопрягается с основаниями смежных с ним опорных выступов с обеспечением округлой формы сопряжения оснований смежных опорных выступов плиты, а на лицевой стороне плиты выполнены выступы и чередующиеся с ними впадины с плавным переходом выступов и впадин друг в друга, при этом впадины лицевой стороны плиты расположены напротив опорных выступов.
В частных случаях выполнения полезная модель характеризуется также следующими признаками.
Опорные выступы плиты могут быть выполнены в виде усеченной пирамиды с вогнутыми боковыми гранями с поперечным сечением предпочтительно в виде квадрата, при этом боковые стороны их поперечного сечения направлены вдоль упомянутых рядов опорных выступов, а упомянутые арочные проемы имеют округлую форму.
Вместе с тем, опорные выступы могут быть выполнены в виде усеченной пирамиды с плоскими боковыми гранями с поперечным сечением предпочтительно в виде квадрата, при этом боковые стороны их поперечного сечения направлены вдоль упомянутых рядов опорных выступов, а указанные арочные проемы имеют треугольную форму с округлым верхним углом.
При выполнении опорных выступов плиты в виде в виде усеченной пирамиды с вогнутыми или плоскими боковыми гранями вдоль каждого из боковых ребер каждого опорного выступа проходит усиливающий выступ, примыкающий к боковому ребру опорного выступа и выполненный за одно целое с последним, при этом у каждых четырех опорных выступов, образующих в плане квадрат, усиливающие выступы, расположенные в зоне указанного квадрата, направлены вдоль диагоналей последнего.
Кроме того, опорные выступы плиты могут быть выполнены в виде усеченного конуса, при этом упомянутые арочные проемы имеют треугольную форму с округлым верхним углом.
При выполнении опорных выступов плиты в виде усеченного конуса каждый опорный выступ снабжен четырьмя боковыми усиливающими выступами, каждый из которых проходит вдоль образующей боковой конической поверхности опорного выступа и выполнен за одно целое с опорным выступом, при этом боковая поверхность каждого опорного выступа делится указанными усиливающими выступами на четыре равные части, а у каждых четырех опорных выступов, образующих в плане квадрат, усиливающие выступы, расположенные в зоне указанного квадрата, направлены вдоль диагоналей последнего.
Каждый опорный выступ окаймлен по периметру его опорной поверхности боковым усиливающим выступом, выполненным за одно целое с опорным выступом, при этом поверхность нижнего края указанного усиливающего выступа лежит в одной плоскости с опорной поверхностью опорного выступа.
Поверхность каждого выступа лицевой стороны плиты в поперечном сечении последней, проходящем через впадины лицевой стороны плиты, разделяемые данным выступом, имеет округлую форму.
Шаг опорных выступов в рядах последних, высота упомянутых арочных проемов и глубина впадин на лицевой стороне плиты составляет, соответственно, 1,0-2,5s, 0,4-0,8s и 0,1-0,4s, где s - толщина плиты.
Элементы соединения с другими модулями напольного покрытия выполнены в виде размещенных на боковых сторонах плиты чередующихся шипов и соответствующих им по форме пазов, имеющих в плане форму "ласточкина хвоста", при этом упомянутые шипы и пазы выполнены с возможностью потайного соединения модуля со смежными с ним модулями напольного покрытия.
Предлагаемый модуль может быть выполнен из термопластичного материала предпочтительно на основе поливинилхлорида.
Техническим результатом, получаемым при практическом использовании полезной модели, является повышение долговечности модуля напольного покрытия и повышение долговечности напольного покрытия в целом. Такой результат достигается за счет выполнения предлагаемого модуля напольного покрытия таким образом, что в нем основание каждого опорного выступа плавно сопрягается с основаниями смежных с ним опорных выступов с обеспечением округлой формы сопряжения оснований смежных опорных выступов плиты. Другим техническим результатом является повышение безопасности эксплуатации напольного покрытия и снижение материалоемкости и веса предлагаемого модуля, что достигается за счет выполнения на лицевой стороне плиты выступов и чередующихся с ними впадин с плавным переходом выступов и впадин друг в друга.
Вместе с тем, техническим результатом является также усиление жесткости и несущей способности предлагаемого модуля напольного покрытия за счет более равномерного распределения воздействующей на модуль нагрузки по всему объему материала последнего, что обеспечивается благодаря тому, что в предлагаемом модуле напольного покрытия, имеющем вид плиты, основание каждого опорного выступа плавно сопрягается с основаниями смежных с ним опорных выступов с обеспечением округлой формы сопряжения оснований смежных опорных выступов плиты, а на лицевой стороне плиты выполнены выступы и чередующиеся с ними впадины с плавным переходом выступов и впадин друг в друга, при этом впадины лицевой стороны плиты расположены напротив опорных выступов.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображены:
- на фиг. 1 - модуль напольного покрытия, вид сверху;
- на фиг. 2 - увеличенный участок I на фиг. 1, являющийся фрагментом поверхности лицевой стороны модуля напольного покрытия;
- на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2;
- на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3;
- на фиг. 5 - вариант сечения А-А на фиг. 2;
- на фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 5;
- на фиг. 7 - фрагмент модуля, показанного на фиг. 1-6, вид снизу;
- на фиг. 8 - сечение Г-Г на фиг. 7;
- на фиг. 9 - сечение Д-Д на фиг. 7;
- на фиг. 10 - вариант сечения А-А на фиг. 2;
- на фиг. 11 - сечение Е-Е на фиг. 10;
- на фиг. 12 - фрагмент варианта модуля, показанного на фиг. 1, 2, 10, 11, вид снизу;
- на фиг. 13 - фрагмент тыльной стороны модуля, показанного на фиг. 1-4, представленный в аксонометрии.
Предлагаемый модуль напольного покрытия имеет вид плиты 1 (фиг. 1) с верхней лицевой стороной 2 и нижней тыльной стороной 3 (фиг. 7, 12). Плита 1 выполнена предпочтительно из упругого материала и снабжена боковыми элементами замковых соединений для соединения с другими модулями напольного покрытия. Указанные элементы замковых соединений выполнены в виде чередующихся шипов 4 и соответствующих им по форме пазов 5, имеющих в плане форму "ласточкина хвоста", при этом шипы 4 и пазы 5 замковых соединений выполнены с возможностью потайного замкового соединения модуля со смежными с ним модулями напольного покрытия.
Плита 1 снабжена размещенными на ее тыльной стороне 3 опорными выступами 6 (фиг. 3), имеющими предпочтительно плоскую опорную поверхность 7 и равномерно распределенными по площади плиты 1 с образованием взаимно перпендикулярных рядов таких выступов. При этом площадь поперечного сечения опорных выступов 6 увеличивается в направлении от тыльной 3 к лицевой 2 стороне плиты 1 с образованием арочных проемов 8 между смежными опорными выступами 6 в их продольном сечении, перпендикулярном плите 1, а основание каждого опорного выступа 6 плавно сопрягается с основаниями таких же смежных с ним опорных выступов 6 с обеспечением округлой формы сопряжения оснований смежных опорных выступов 6 плиты 1.
На лицевой стороне 2 плиты 1 выполнены выступы 9 (фиг. 2, 3) и чередующиеся с ними впадины 10 с плавным переходом выступов 9 и впадин 10 друг в друга, при этом впадины 10 лицевой стороны 2 плиты 1 расположены напротив опорных выступов 6.
Опорные выступы 6 могут быть выполнены в виде усеченной пирамиды с вогнутыми (фиг. 3, 13) или плоскими (фиг. 5) боковыми гранями с поперечным сечением 11 предпочтительно в виде квадрата (фиг. 4, 6), при этом боковые стороны их поперечного сечения 11 направлены вдоль упомянутых рядов опорных выступов 6. При выполнении опорных выступов 6 в виде усеченной пирамиды с вогнутыми боковыми гранями арочные проемы 8 имеют округлую форму, а при выполнении опорных выступов 6 в виде усеченной пирамиды с плоскими боковыми гранями арочные проемы 8 имеют треугольную форму с округлым верхним углом.
При выполнении опорных выступов 6 в виде усеченной пирамиды (фиг. 3-6) вдоль каждого из боковых ребер каждого опорного выступа 6 проходит усиливающий выступ 12, примыкающий к боковому ребру опорного выступа 6 и выполненный за одно целое с последним, при этом у каждых четырех опорных выступов 6, образующих в плане квадрат (см. фиг. 7), усиливающие выступы 12, расположенные в зоне указанного квадрата, направлены вдоль диагоналей последнего.
Опорные выступы 6 могут быть выполнены также в виде усеченного конуса (фиг. 10) с круглым поперечным сечением 13 (фиг. 11). При этом арочные проемы 8 имеют треугольную форму с округлым верхним углом и каждый опорный выступ 6 снабжен четырьмя боковыми усиливающими выступами 14, каждый из которых проходит вдоль образующей боковой конической поверхности опорного выступа 6 и выполнен за одно целое с опорным выступом 6. При таком исполнении опорных выступов 6 боковая поверхность каждого опорного выступа 6 делится усиливающими выступами 14 на четыре равные части, а у каждых четырех опорных выступов 6, образующих в плане квадрат (см. фиг. 12), усиливающие выступы 14, расположенные в зоне указанного квадрата, направлены вдоль диагоналей последнего.
Возможно выполнение опорных выступов 6 также с иной формой их поперечного сечения, например, многоугольной с пятью и более углами (не показано).
Каждый опорный выступ 6 окаймлен по периметру его опорной поверхности 7 боковым усиливающим выступом 15 (фиг. 3), выполненным за одно целое с опорным выступом 6, при этом поверхность нижнего края усиливающего выступа 15 лежит в одной плоскости с опорной поверхностью 7 опорного выступа 6, как показано на фиг. 3.
На лицевой стороне 2 плиты 1 поверхность каждого выступа 9 в поперечном сечении плиты 1, проходящем через впадины 10, разделяемые данным выступом 9, имеет округлую форму (см. фиг. 3).
При этом опытным путем были установлено, что рациональными в отношении прочности, устойчивости к нагрузкам и эластичности предлагаемого модуля напольного покрытия являются следующие геометрические условия выполнения плиты 1:
- шаг t опорных выступов 6 в рядах последних (фиг. 3, 5, 10) должен составлять 1,0-2,5s, где s - толщина плиты;
- высота h арочных проемов 8 должна составлять 0,4-0,8s;
- глубина k впадин 10 на лицевой стороне 2 плиты 1 должна составлять 0,1-0,4s.
В качестве материала для изготовления предлагаемого модуля напольного покрытия может быть использован термопластичный материал, предпочтительно на основе поливинилхлорида, имеющий высокие прочностные свойства в условиях переменных нагрузок, химически стойкий к агрессивным средам и обладающий высокими тепло - и звукоизоляционными свойствами. При этом не исключается возможность изготовления модуля напольного покрытия из других материалов, например, из резины, каучука и т.п.
Монтаж модульного напольного покрытия из плит 1 выполняется известным способом путем потайного соединения боковых сторон смежных плит 1 с помощью боковых шипов 4 и пазов 5.
При воздействии нагрузки на упругую плиту 1 напольного покрытия ее опорные выступы 6 и наружные выступы 9 сжимаются, оказывая сопротивление указанной нагрузке. С ростом нагрузки плита 1 уплотняется за счет уменьшения объема арочных проемов 8 и наружных впадин 10. При этом действующая на плиту 1 нагрузка распределяется равномерно по всему объему материала плиты 1, а жесткость плиты 1 и, соответственно, ее способность оказывать сопротивление действующей нагрузке возрастает. Увеличение жесткости плиты 1 с ростом нагрузки позволяет снизить как нормальную, так и касательную деформацию плиты 1, что усиливает стойкость последней к воздействию нагрузок и обеспечивает возможность длительного использования напольного покрытия, собранного из плит 1 при воздействии вибрационных и ударных нагрузок, передающихся от установленных на напольном покрытии и/или перемещающихся по нему машин и механизмов.
Выполнение в предлагаемом модуле напольного покрытия опорных выступов 6 с плавным сопряжением основания каждого опорного выступа 6 с основаниями смежных с ним опорных выступов с обеспечением округлой формы сопряжения оснований смежных опорных выступов 6 плиты 1 исключает возможность высокой концентрации напряжений в местах стыка опорных выступов 6 с тыльной стороной 3 плиты 1 при воздействии нагрузки. Благодаря этому исключается возможность образования усталостных трещин в указанных местах плиты 1 и, соответственно, исключается возможность отрыва опорных выступов от плиты 1, что повышает долговечность предлагаемого модуля напольного покрытия и напольного покрытия в целом.
Выполнение на лицевой стороне 2 плиты 1 выступов 9 и чередующихся с ними впадин 10 с плавным переходом выступов 9 и впадин 10 друг в друга исключает скольжение обуви по плитам 1 в собранном напольном покрытии, что повышает безопасность эксплуатации напольного покрытия. Кроме того, наличие на лицевой стороне 2 плиты 1 выступов 9 и впадин 10 обеспечивает снижение материалоемкости и веса плиты 1 и напольного покрытия в целом.
Вместе с тем, выполнение в плите 1 опорных выступов 6 с плавным сопряжением основания каждого опорного выступа 6 с основаниями смежных с ним опорных выступов с обеспечением округлой формы сопряжения оснований смежных опорных выступов 6 плиты 1, а также выполнение на лицевой стороне 2 плиты 1 выступов 9 и чередующихся с ними впадин 10 с плавным переходом выступов 9 и впадин 10 друг в друга и с расположением впадин 10 напротив опорных выступов 6 обеспечивает более равномерное распределение воздействующей на плиту 1 нагрузки по всему объему материала последней, за счет чего усиливается жесткость и несущая способность плиты 1 и в целом напольного покрытия, собранного из модулей, выполненных в виде плиты 1.