延長教室連排椅修換周期的對策

李宏 孫珂琪 張昊

摘 要：為了解決高等學校連排椅使用中局部容易變形開裂，影響其使用性能和壽命，節約投資，通過對連排椅薄弱部位成因分析，設計了一種可以改善局部受力過于集中，改善受力結構減緩沖擊力的裝置，起到預防性維護桌椅的作用，改事后維修為預防性維修，達到桌椅使用壽命長的目的。

關鍵詞：連排椅;變形;開裂;勻力;緩沖;裝置

一、研究問題的提出

高等教育，從精英教育轉變到大眾教育后，在校大學生人數急劇增加，教學資源相應的緊缺起來，由原來的固定班級固定教室，轉化為流動性教室，根據不同的課程，組成變動班級，即所謂的大課，由于這一變化，使得連排椅所具有的優勢就凸顯出來了，連排椅在教室固定安裝，椅座板可以翻轉，不同的年級的學生上課后，仍能保持桌椅的整齊劃一，同時其緊湊性的特點，使得同樣面積的教室可以容納更多的座位數量;從環境衛生上來說，連排椅固定安裝免去了擺挪桌椅的時間，翻轉的椅座板方便保潔人員清掃衛生，這些優點使連排椅在高校備受歡迎，使其具有良好的使用價值;在高校桌椅配比中占比達到20%～40%，應用之廣泛數量之龐大是非?？捎^的。2020年高校在校人數約近4000萬，平均按照25%的配比，足有1000萬個座位，單座按市場批發價每座60元計算，資產估值近6億元，目前平均使用壽命約在5年左右，每年折舊額就在1.2億元左右，若能延長期使用壽命，就按一年計算，至少可以節約2000萬元。

二、現有研究成果

胡鷹[1]是利用熱力置換原理針對報告廳、影劇院、大禮堂、體育館、音樂廳等場所的排椅所做的送風專向研究;霍智慧[2]等以降噪為目的，在排椅的轉軸處設置液壓緩沖器（沒有明確其結構原理）和彈簧，共同起到，降低噪音的目的;翟艷敏[3]是圍繞階梯教室排椅，從增加排椅緊湊性，增加排椅間的空間進行研究;薛燕飛[4]是從拓展豪華排椅的功能進行研究，增加躺椅的功能裝置;顧華[5]圍繞節省空間，考慮兒童安全性需要，加裝安全鉤，進行優化設計;米更林[6]等設計了一種在扶手位置設置充電功能，方便不同用戶的需求;以上種種僅是對排椅功能上的拓展衍生，對排椅日常維護保養以及如何延長排椅使用周期關注不夠。

三、連排椅的不足

結構上分析，經過對教室排椅進行實地調研發現，年復一年一個又一個班的學生在教室里上課、自習等，使學校排椅長期被反復坐壓、沖擊和翻轉，長時間缺乏維護修理，久而久之，因排椅牛腿轉軸變形導致排椅坐板出現慣性下垂，失去原有的“水平”，甚至因轉軸止檔被壓潰，座椅損毀，牛腿根部常常出現不同程度的撕裂現象，出現上述問題的原因是：目前學校教室排椅坐板下的結構簡單，受力部位過于集中，牛腿根部沒有強化處理措施，僅僅在坐板下面的兩邊以兩片金屬牛腿支架進行支撐，坐板受力位置僅局限于牛腿轉軸止擋處，加之所用金屬材料本身是薄皮鋼板，本身強度低，受力點過于集中，連排椅人員變換頻繁，體重差異，坐落的力度，位置不同等易于損壞椅座轉軸。

材料上來說，連排椅廣泛應用于體育館、影劇院等場所，所用材料根據不同，場所也大不相同，禮堂劇院以軟座為主，支撐結構所用材料厚度大，強度較好，經久耐用，與之形成鮮明對比的是，高校使用的普通連排椅一般采用鋼木結構，鋼質部分組成鋼結構支撐體系，木質部分構成桌面版，椅背板和椅座板，鋼質部分組成鋼結構支撐體系，木質部分構成桌面版，椅背板和椅座板。鋼據硫、磷含量的不同，分為普通碳素結構鋼和優質碳素結構鋼，連排椅所用鋼材為普通碳素鋼，其牌號為Q235，從截面上屬于橢圓管型材，從管壁厚度上屬于薄壁管，壁厚只有1.2mm，這種管子組成的支撐結構，其特點是整體穩定性較好，但其局部穩定性不足，局部在集中作用力和沖擊力的作用下容易變形開裂，進而影響其使用性能。

木質部分多層復合板和刨花板這兩種木質材料在椅板中屬于主導材料。多層復合板表層為硬木片鑲拼板或刨切單板以多層膠合板為基材，以膠水熱壓而成。基層膠合板的層數必須是單數，通常為七層或九層，表層為硬木作表板，多數為色木、柞木、樺木等厚度通常為3.0～4.0mm，刨切板為1.2～2.2mm，通?？偤穸炔怀^15mm。在最新國家標準中被稱為浸漬紙層壓板飾面多層實木復合板，具有強化板的耐磨性和實木復合板的抗變形性，經實踐在三大惡劣環境（公共場合、地熱、潮濕）中均表現優秀，使得其在業內又被成作“多功能板”。刨花板是人造板的一種也叫顆粒板，是將各種小徑木、枝芽、木屑、速生木材等切削成一定規格的碎片以后經干燥處理，與防水劑、膠料、硬化劑等按比例相拌，在一定的溫度、壓力下壓制成的一種顆粒排列不均勻的人造板。在工藝處理上與實木顆粒板高度近似的刨花板（顆粒板）其品質要比實木顆粒板差好多。刨花板按用途有A、B類兩種刨花板;按結構有單層、三層、漸變結構、定向、模壓刨花板;根據制造方法有平壓、擠壓刨花板;按所使用的原料有木材、甘蔗渣、亞麻屑、棉稈、竹材、水泥、石膏;根據表面狀況分：未飾面刨花板有砂光刨花板、未砂光刨花板，飾面刨花板有浸漬紙飾面刨花板、裝飾層壓板飾面刨花板、單板飾面刨花板、表面涂飾刨花板、PVC飾面刨花板等;按密度有低密度（0.25～0.45g/cm3）、中密度（0.45～0.60g/cm3）、高密度（0.60～13g/cm3）三種，常用的多是密度為0.60～0.70g/cm3的刨花板;按板坯結構分單層、三層（包括多層）、漸變3種結構;按耐水性分室內耐水類和室外耐水類;按刨花在板坯內的排列方式有定向型和隨機型兩種。此外，還有非木材材料如棉稈、麻稈、蔗渣、稻殼等所制成的各種刨花板，以及用無機膠粘材料制成的水泥木絲板、水泥刨花板等。

四、對策措施

從源頭抓起，定制管壁厚一點的鋼支撐結構，局部適當加強，技術上是可行的，其結果是導致價格會比現在有較大的提高，采購方內部不易處理，實際操作時受市場運作機制制約難以落地;椅板選用時組好選用多層實木板，不要為一時的便宜而選用刨花板。