что лучше шурупы или гвозди

Гвозди и саморезы в монтаже каркасного дома

Проект дома составляется с учетом всех возможных физических и механических воздействий на дом и на строительные материалы, в том числе с расчетом нагрузок на тот или иной элемент. Немаловажную роль в расчете стойкости конструкции играет выбор крепежного материала – особенно это важно при строительстве каркасного дома.

1. Проект дома и расчет стойкости конструкций

Строительство дома по проекту – это не просто приблизительная последовательность сборки и следование чертежам. Это учет всех заложенных в него особенностей, включая, конечно, и способы крепления и метизные материалы.

Особенностью каркасного дома является шарнирное соединение его элементов. Это означает, что оно допускает вращение соединяемых конструкций. Если мы рассмотрим каркас дома, то увидим, что боковые нагрузки могут привести к наклону вертикальной стойки в любую сторону.

Этому препятствуют дополнительные элементы, стягивающие каркас – верхняя и нижняя обвязка и установка укосин.

Укосины в каркасе

В целом нагрузка на каркас выравнивается и равномерно передается на фундамент. Но все это правомерно при прочном соединении всех частей, всех узлов и элементов каркаса. Отсюда – важнейшая роль креплений и метизных материалов.

Можно смело сказать, что если в монолитных домах основой конструкционной прочности является не столько материал, сколько связующее (бетонный раствор), то в каркасных гвоздях по аналогии – крепежные материалы.

2. Гвозди и саморезы – основные крепежные метизы

Металлические крепежные материалы появились в строительстве сравнительно недавно. Основным и единственным способом скрепления деревянных конструкций были вырезание в них крепежных узлов – шипов, с помощью которых одна часть присоединялась к другой. Примером таких соединений является вырезание «чаши» в бревнах при сооружении срубов – домов из толстых бревен.

Но не будем углубляться вглубь времен.

Сегодня существует масса крепежных метизов, основные из которых:

В данной статье мы затронем вопрос о выборе между гвоздями и саморезами в строительстве каркасного дома.

Гвозди вбиваются в место соединения двух частей, одновременно крепко связываясь с одной и другой частью. По сути, гвоздь – это клин, вбиваемый в толщу материала.

Он раздвигает (расклинивает) материал и держится внутри за счет сил упругости: структура материала со всех сторон давит на гвоздь и это давление позволяет ему прочно держаться в толще вещества.

Несколько иной принцип действует при использовании саморезов (или шурупов). Саморез – это, по сути, клин с резьбой. Он не вбивается в материал, а вкручивается. При этом вхождение клина в материал облегчается. Саморез удерживается в материале не только за счет давления его толщи по бокам, но и за счет стенок образованных винтовыми спиралями полостей в дереве, бороздок.

С точки зрения вертикальных нагрузок крепление саморезом значительно прочнее гвоздевого. Чтобы удалить саморез, нужно преодолеть не просто силы упругости материала, но и разрушить удерживающие бороздки, то есть разрушить материал.

Использование гвоздей и саморезов, например, в бетоне дает практически вечное соединение. Правда для этого нужно использовать специальные гвозди – крепчайшие дюбеля, в саморезы ввинчивать (или просто монтировать), пока бетон не застыл.

3. Учет свойства древесины

Это теория, а на практике есть некоторые особенности, особенно в работе с древесиной. Древесина – материал сравнительно мягкий, но и достаточно упругий.

Определяющей особенностью его является то, что на дерево сильно влияет влажность. Структура древесины легко впитывает и отдает влагу. При этом волокна целлюлозы, из которых в основном состоит древесина, меняют свои размеры. Дерево расширяется, увлажняясь, и сужается, высыхая.

Понятно, что во взаимодействии с окружающей средой – от атмосферных осадкой до водяного пара из помещения – дерево постоянно «дышит», т.е меняет свои размеры.

Что происходит в этих случаях с крепежным материалом?

При разбухании – сужении древесины гвоздь остается в ней в сжатом состоянии. Даже сильно рассохшиеся доски скрепленные гвоздями не распадаются.

В то же время эти циклы сжатия-растяжения разрушают целостность «бороздок» саморезов, и соединение распадается – саморез в рассохшейся древесине можно просто вынуть из гнезда.

Что происходит в креплениях узлов при разбухании-сжатии древесины? Относительно друг друга каждый элемент расширяется-сужается, не влияя на положение гвоздя.

Саморез же ослабляет соединение, так как сам «сидит» в дереве непрочно.

Нагрузки, действующие «на разрыв»

4. Влияние шарнирности конструкции на крепежный материалы

Второй особенностью каркасных домов является шарнирность его конструкции. На места соединения элементов оказываются очень сильные не только вертикальные, но и боковые нагрузки.

Гвоздь выносит боковые легко – сталь значительно прочнее дерева.

Саморезы тоже прочнее, но они из изготовлены из спецсталей – твердых, но хрупких. Иной материал не годен для создания резьбы. Нагрузки «на отрыв» они держат прекрасно (в отличие от гвоздей), но таких нагрузок на каркас сравнительно мало. Такие нагрузки значительны на элементы внешней отделки, прикрепленные к каркасу и тому подобные.

А вот нагрузки «на срез» (или «на сдвиг») саморезы могут не выдержать, а это именно те боковые нагрузки, которые в основном и действуют на шарнирное соединение. Хрупкий металл просто ломается.

5. Использование гвоздей и саморезов в конструкциях

Таким образом, мы видим, что использование гвоздей лучше в местах, где действуют в первую очередь нагрузки «на срез», а именно там, где крепятся:

При этом гвозди подбирают согласно толщине досок. Для усиления соединения рекомендуется забивать гвозди под некоторым углом. Кроме того, зачастую используются «усиленные» гвозди – винтовые и ершовые, на поверхности которых есть дополнительная резьбы и бороздки, увеличивающие сопротивление «на разрыв».

Гвозди лучше вбивать под углом

Саморезы лучше использовать в местах действия нагрузок «на отрыв»:

Вкручивать саморезы нужно тоже правильно, с обязательным раззенковыванием углубления под шляпку:

Правильное вкручивание самореза

Для саморезов по понятным причинам очень важна коррозионная стойкость. В ответственных узлах, предпочтительнее применение оцинкованных саморезов.

6. Заключение

Таким образом, можно сделать вывод: использование гвоздей или саморезов следует выбирать, согласно проекту дома. В местах соединений, испытывающих нагрузки «на сдвиг» лучше использовать гвозди, а при нагрузках «на разрыв» предпочтительнее применять саморезы.

Источник

Саморез или гвоздь, что выбрать?

К сожалению, вопрос, ставший эпиграфом к данному материалу, что выбрать при строительстве, саморезы или гвозди, достаточно не праздный и многим застройщикам известен, когда никто толком не мог объяснить, что же конкретно нужно? Этот вопрос не только не праздный, но и не имеющий однозначного ответа в период, когда одни технологии вытеснят другие. Однако преимущества соединений на гвоздях или саморезах можно рассмотреть, выбирая тот или иной крепеж в зависимости от вида работ.

Плюсы гвоздей

Основным достоинством использования гвоздей можно считать вековые традиции их использования, выявившие и слабые, и сильные стороны крепежа. Забивая гвоздь можно быть уверенным, что на срез такое соединение прослужит вечно, прижимая части древесины друг к другу, т.к. стальное тело гвоздя прочнее дерева и скорее уступит растительность, чем упрочненная ковка или прокат. Даже расшатавшееся с годами от разбухания и усушки соединение останется надежным, имеется в виду только срез или сдвиг, позволяя тому же дому усаживаясь изменять свою геометрию, оставаясь при этом прочным строением. Саморезы так же выдерживают большие линейные нагрузки, уступающие, однако, соединению на гвоздях. Причиной этого является меньший диаметр саморезов и их повышенная твердость, следовательно, хрупкость, поэтому малейшее прослабление прижимных усилий влечет за собой полное разрушение конструкции. Говоря бытовым языком, гвозди выдерживают волновые нагрузки, а саморезы нет.

В чем преимущества саморезов?

Слабым местом использования гвоздей является их ненадежность от нагрузок вдоль оси гвоздя, так называемой вырывающей силы, практически все с успехом выдергивали гвозди из досок. Бороться с этим можно вбивая гвозди под углом к плоскости соединения, или пробивая их насквозь и загибая с обратной стороны. Саморезы в этом плане обладают большей функциональностью, неимоверно сильно прижимая друг к другу соединяемые части. Но и тут напряженность металла саморезов может вызвать обратный эффект, когда при намокании и разбухании древесины шляпки отрываются, полностью ослабляя соединение. Кстати при разбухании дерева возникают очень большие напряжения, в старину этим способом даже камни добывали, поливая сухую древесину, вбитую в трещину скального монолита.

Даже если вы решились все же использовать саморезы, большинство отступает от технологии их установки, когда требуется просверлить прижимаемую деталь, зенковать отверстие под шляпку и лишь потом закручивать крепеж. Мы просто закручиваем саморез без сверления и о величине прижима судим по косвенным признакам, заглублению шляпки, совершенно не обращая внимания на то, что в соединении может сохраниться даже щель. Забивая гвоздь мы знаем, что 23 его длины должно находиться в монолите, а 13 в прижимаемой части, что справедливо и к саморезам, но мало кто из нас выбирает их не только по длине, но и по величине голой, без резьбовой части.

Из всего сказанного можно сделать нехитрые выводы:

Источник

Что лучше: саморезы или гвозди?

Когда создают современную каркасную конструкцию, то используют саморезы, гвозди или шурупы. Это достаточно удобный вариант крепежа. А в древности такие деревянные конструкции создавали без единого гвоздя или шурупа. Мастера умели создавать скрытый шип-паз. Такое крепление было очень прочным. Созданные еще несколько веков назад, западноевропейские фахверковые дома живут и сегодня, потому что тот шип-паз, который применяли плотники того времени, — это мастерство, без которого невозможно было построить каркасный дом. Скорее всего гвозди и разнообразные скобы уже были, но они не использовались в то время, по причине их чрезвычайно высокой стоимости. Крепление шип-паз во многом себя оправдывает, потому что при нем дерево соединяется с деревом, и это считается более целесообразным, чем крепить саморезами или гвоздями дерево к дереву. И все же сегодня саморезы и гвозди – популярный тип метизов, а мастеров, владеющих мастерством устройства точного и надёжного типа «косой зуб», «ласточкин хвост» сегодня почти нет. Хотя такие альтернативные соединения вполне приемлемы и даже предпочтительны и в наше время. Прочность каркасной конструкции и ее жесткость зависит не только от качества соединений и качества самого используемого материала, но и от способа крепления, и грамотно распределенных нагрузок на этапе проектирования. Если соединения сделать неправильными или перегруженными, то в скором времени они проявят себя поющими звуками и скрипами. Чтобы конструкция не разболталась, нужно строго соблюдать технологию сборки и следить за качеством сборки элементов каркаса. Чтобы саморезы не подвергались коррозии, они должны быть оцинкованными или обработанными иными способами против коррозии. Можно дополнительно окунуть их в олифу, грунтовку или какой-нибудь иной защитный состав во время завинчивания или хорошо обработать после, хотя это будет уже менее эффективно.

На самом деле, гвозди успешно заменяют на саморезы различных типов. Потому что они обладают целым рядом преимуществ. Основное же достоинство – они надежно закрепляют все элементы. В отличие от гвоздя, саморез обладает резьбой. Это позволяет его вкручивать в любые материалы: будь то дерево, пластмасса, гипсокартон, фанера или металл. Для металла используют специальные саморезы, с более прочной структурой и меньшей резьбой. К тому же саморезы, при такой же длине, как и гвоздь, обладают повышенными качествами по прочности удержания на выдёргивание или растяжение. Даже маленький саморез будет прочно держать любой материал, и, скорее всего, не будет ослабляться со временем, как может быть с гвоздем при сборке мебели. Это позволяет успешно применять саморезы там, где гвозди могут испортить внешний вид. И что еще важно, саморезы при необходимости могут быть легко удалены, так как имеют резьбу и шлиц для выкручивания.

Несколько советов и хитростей при использовании саморезов и гвоздей в строительстве

В разделе, Скачать документы, инструкции, программы есть документ: Соединения на гвоздях, винтах и шурупах. Выбор крепежа для деревянного домостроения, требования и методы испытаний. Стандарт подготовлен Ассоциацией деревянного домостроения в рамках принятой программы «Общая программа работ по нормативно-техническому обеспечению производства и применения деревянных конструкций». Очень подробный документ с объяснениями: какой и где использовать крепёж, его тип и размер.

Каркасный дом собирать на гвозди! Не саморезы!

Источник

Что лучше гвоздь или шуруп?

Данной статьей мы ставим цель разобраться в технических особенностях двух общеизвестных крепежных элементов. Естественно у каждого из них есть определенные особенности, как положительные, так и отрицательные. Кроме того, прочитав данную статью Вам самостоятельно предлагается понять почему для крепежа Гвозdeck CLASSIC предлагается использовать гвозди или шурупы HECO Fix-plus, для крепежа Гвозdeck TWIN и Гвозdeck PRO – шурупы HECO Fix-plus, а для крепежа ПланФИКС только гвозди. Рассмотрим гвоздь.

Гвоздь известен с давних времен как универсальное средство соединения двух частей деревянных конструкций.

Так и хочется сказать: в старые добрые времена, когда гвоздь уже был солидным мужчиной, папа и мама шурупа еще ходили в садик!

К простым гвоздям отнесем гладкие гвозди круглого сечения. Гвозди строительные имеют гладкую поверхность и предназначены для скрепления деревянных деталей и конструкций. Тело строительного гвоздя имеет в поперечном сечении круглую форму.

Гвозди толевые круглые предназначены для крепления мягкого листового материала (толь, рубероид). Толевые гвозди имеют широкую и плоскую шляпку.

Гвозди кровельные предназначены для крепления металлических кровельных листов к деревянным стропилам. Отличительной особенностью их является то, что они, как правило, используются вместе с плоской металлической шайбой и резиновой прокладкой в размер шайбы. Кровельные гвозди выпускаются исключительно оцинкованными.

Гвозди накатные имеют тело периодического профиля и выглядят как шуруп. Гвозди проволочные со стержнем периодического профиля применяются в неразъемных конструкциях, где необходима высокая прочность скрепления деревянных деталей.

Немного о «хитрых» гвоздях

Гвозди квадратно-винтовые и с треугольной насечкой имеют отличную от гладкой поверхность и предназначены для соединения деревянных деталей, половых досок и деревянных конструкций, где требуется высокая прочность соединяемых деталей. Винтовой гвоздь изготавливается из стальной проволоки квадратного сечения с навивкой граней.

Теперь внимание! Строительные гвозди никогда массово не производились из нержавеющей стали, только под спецзаказ для кораблестроения. Почему?

Во-первых, это дорого, т.к. нержавеющий металл в несколько раз дороже черного даже оцинкованного, а, во-вторых,….

Вспомнилась одна история. Один знакомый, несколько десятков лет назад занимался производством гвоздей и как-то по случаю купил проволоку из нержавейки. Так как он в то время строил дачный дом, то решил сделать его «вечным», т.е. использовать нержавеющие гвозди. Подумал и сделал, наштамповал гвоздей из нержавейки и выдал их бригаде строителей для работы. К концу лета стройка была завершена. Домик постоял осень, зиму, часть весны. По весне знакомый поехал на дачу. Приехал и обомлел. Гвозди во многих местах вылезли из доски от 5 до 10 миллиметров. Начал вспоминать: вроде, когда со строителями рассчитывался, все было нормально, денег заплатил, как просили. Чудо или проклятое место? Потом сообразил! Под действием ряда факторов, а именно, ветровой и снеговой нагрузки, колебаний почвы, усушки-разбухания древесины домик слегка «гулял», место контакта «гвоздь-дерево» не окислилось и вот результат. Нержавеющие гвозди вытаскивать не стал, т.к. понял, что все не вытащить, а рядом с ними пришлось забить еще простые оцинкованные.

Многие помнят, что в месте контакта «гвоздь-дерево» происходит следующее: древесина окисляется и чернеет, гвоздь окисляется и ржавеет. На древесине вокруг шляпки гвоздя образуется черный ореол. В какой-то момент при желании вытащить длинный гвоздь понимаешь, что это очень трудно и иногда даже невозможно. Правда постепенно место соединения «расшатывается» вследствие гниения древесины и уменьшения диаметра тела гвоздя из-за коррозии.

Вывод таков – если хочешь получить надежное соединение, то место контакта «гвоздь-дерево» должно окисляться, но не быстро. Или гвоздь должен быть «хитрым».

Теперь рассмотрим шуруп

Шуруп в отличие от гвоздя используется для крепления одной детали к другой. Детали могут быть изготовлены из различных материалов – древесина, пластмасса, металл и т.д. Существуют разновидности шурупов, которые не требуют предварительного засверливания деталей. Они называются саморезами, или самонарезающимися винтами. Саморез – это усовершенствованный шуруп, который имеет существенные конструктивные особенности: форма и шаг резьбы, конец стержня и головки. Саморезы существенно упрощают и ускоряют процесс монтажа деталей, т.к. преимущественно не требуют предварительного засверливания. Рассмотрим части шурупа.

Головка шурупа

Шлицы головки

Конструктивные особенности шлица PZ обеспечивают меньшее усилие, выталкивающее инструмент из шлица, и облегчается приложение крутящего момента. Шлиц PZ критичен к размеру биты и требует более точного центрирования системы «бита-шлиц». Еще большие усилия передаются шлицем TORX. Шлиц TORX требует очень точного совмещения системы «бита-шлиц» и используется, как правило, для мощных шурупов. Существуют еще квадратные шлицы и внутренние и внешние шестигранники, однако они применяются достаточно редко. Есть еще двойные шлицы, например, внешний под шестигранную головку и внутренний типа TORX. Двойной шлиц используется в том случае, если шуруп имеет длинное тело и в процессе вворачивания при начальном небольшом усилии используется внутренний шлиц, а при окончательной подтяжке с большим усилием – внешний.

Стержень и резьба

Материалы, которые можно скрепить с помощью шурупа, во многом определяются его типом резьбы. Кроме различий резьбы по размеру (диаметру), шагам и количеству заходов, имеются отличия по углам при вершине профиля. Чем меньше указанный угол, тем легче закручивается шуруп и формируется резьба в отверстии, выше самонарезающие свойства. Традиционные шурупы, имеют угол зубца резьбы 60 градусов. Саморезы изготавливаются с углом зубца резьбы до 45 градусов. Угол зубца резьбы шурупа определяется материалом для которого предназначен шуруп. Чем выше плотность материала тем больше угол зубца резьбы. Снижение сопротивления шурупа при его вворачивании позволяет уменьшить сроки и стоимость монтажных работ. Поэтому производители качественных шурупов вводят специальные конструктивные элементы, например, на резьбе выполняются насечки, создающие дополнительные режущие кромки, или сама резьба изготавливается с волнообразной режущей кромкой (шурупы HECO, SPAX). Такая резьба позволяет снизить усилие при вворачивании в 2 раза и увеличить сопротивление выдергиванию до 1,5 раза.

Для надежного крепления шурупом деталей могут использоваться шурупы с переменным шагом резьбы или последовательно расположенными двумя резьбами. Для увеличения скорости монтажа могут использоваться шурупы с несимметричным профилем зубца резьбы, которые легко забиваются или вворачиваются. Как правило данные шурупы применяются совместно с дюбелем. И пара «шуруп с несимметричным профилем зубца резьбы – дюбель» называется дюбель-гвоздь. Строго говоря, эти шурупы являются крепежным элементом, средним между шурупом в обычном понимании этого слова и винтовым гвоздем.

Форма конца шурупа

Выводы. Шуруп обеспечивает более прочное соединение деталей по сравнению с соединением гвоздями, может быть использован для соединения деталей из различных материалов. Шуруп в работе требует больших усилий, специального инструмента.

Согласно СТО-36554501-002-2006, гвозди и шурупы работают на сдвиг и на выдергивание.

В разделе «Соединения на гвоздях и шурупах, работающих на сдвиг» в п.5.22. указано, что «применение шурупов в качестве нагелей, работающих на сдвиг, допускается в односрезных соединениях со стальными накладками и накладками из бакелизированной фанеры…». В п.5.18 указано, что «..при расчетах работы на сдвиг учитывается только внутренний диаметр шурупа…», а он, как вы помните, составляет 0,55-0,7 внешнего диаметра резьбы шурупа. Причем, для односрезных соединений со стальными накладками необходимо обеспечить отверстие в накладке диаметром равным диаметру внешней резьбы шурупа. Получается, что при работе на сдвиг использование шурупа нецелесообразно по экономическим соображениям, т.к. их надо больше чем гвоздей раза в два, нужен более сложный инструмент, их надо вворачивать и такое соединение опасно при динамических нагрузках.

В разделе «Соединение на гвоздях и шурупах, работающих на выдергивание» в п.5.24 четко указано, что «Соединение гвоздей выдергиванию допускается учитывать во второстепенных элементах (настилы, подшивка потолков и т.д.) или в конструкциях, где выдергивание гвоздей сопровождается одновременной работой их как нагелей…». В этом же пункте указано, что «не допускается учитывать работу на выдергивание гвоздей, забитых в заранее просверленное отверстие, забитых в торец (вдоль волокон), а также при динамических воздействиях на конструкцию». Все! Констатируем фиаско гвоздя при его работе на выдергивание!

Так все-таки что же лучше шуруп или гвоздь?

Разложим по полочкам плюсы и минусы

Минусы гвоздя

Минусы шурупа

Плюсы гвоздя

Плюсы шурупа

Итак, общий вывод. Перед гвоздем стоит склонить шляпу, он все-таки голову держит высоко и в некоторых вопросах незаменим. Однако его противник шуруп наступает на пятки и даже кое в чем опережает.

Источник

Dacha.news

Последнее десятилетие шурупы и саморезы стали настолько популярными, что про гвозди у нас практически не вспоминают. В то же время на Западе в каркасном строительстве по большей части используют только гвозди. Так что лучше, гвозди или саморезы?

Мы провели небольшой тест, чтобы показать один из основных недостатков шурупов, о котором многие забывают.

Чтобы саморезы или шурупы из металлического сплава при заворачивании не гнулись, в процессе изготовления их подвергают закалке. После нее металл становится твердым, но хрупким. Это и есть основной недостаток шурупов и саморезов. Но если быть точным, закалке подвергаются только оцинкованные саморезы (белые, желтые). Черные саморезы, как правило, изготавливаются из оксидированной стали С1022, хотя она тоже относительно хрупка.

Гвозди не подвергаются закалке, потому лучше держат большие нагрузки. Если нагрузка чрезмерно повышается, гвоздь будет гнуться, но не сломается, в противовес шурупам или саморезам. Оттого их до сих пор применяют в строительстве при сборке каркасов в зонах с повышенными нагрузками. Шурупам же, зачастую, отводится роль крепления отделочных материалов.

Еще одно преимущество гвоздей – со специальными гвоздезабивными пистолетами процесс сборки конструкций ускоряется в разы.

Теперь небольшой тест. Для сравнения мы взяли два шурупа 6х90 и 4,5х70, два самореза 4,8х110 и 3,5х55, а также небольшой гвоздь 3х75.

Увидеть разницу между ними вам поможет короткий видеоролик.

Видно, что закаленные саморезы являются самыми хрупкими и ломаются практически сразу. Черные стальные саморезы оказываются более прочными, но тоже не выдерживают нескольких изгибов. А вот чтобы сломать гвоздь, нужно сделать пару десятков резких изгибающих движений.

Данный тест вовсе не означает, что мы агитируем за использование гвоздей. Лишь хотим показать, что к выбору крепежа следует относиться с должным вниманием. И, разумеется, найдется масса мест, где саморезы дадут фору любым гвоздям.

Источник