гвозди или саморезы для каркасника что лучше
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.
Гвозди или саморезы в каркасном доме?
Гвозди или саморезы?
Обычно, этот вопрос задают начинающие строители или те, кто планирует строить каркасный дом самостоятельно. Однако, есть множество профессиональных строителей, которые используют саморезы для возведения силового каркаса или решают, что выбрать — гвозди или саморезы в каркасном доме? Ответ простой — гвозди. Обычные гладкие строительные гвозди, ершённые,с кольцевой накаткой или винтовые, витые. Мы строим свои каркасные дома только на гвозди.
Почему гвозди?
1. Каркасная технология пришла к нам с запада, значит будем ссылаться на оригинальные строительные нормы. Канадские CANADIAN WOOD-FRAME HOUSE CONSTRUCTION и Американские Details for Wood Frame Construction. Мы живем в России значит, необходимо следовать и нашему СП 31-105-2002.
В них четко указано, что соединение частей несущего каркаса производится с помощью гвоздей. В определенных узлах и соединениях гвозди определенного размера. По одному гвоздю на каждые 5см. В основные несущие конструкции требуются гвозди не менее 82мм (3 ¼ дюйма). Поэтому, к примеру, 150мм доску мы соединяем с помощью 3 гвоздей по 90мм. Соответственно 200мм доска — 4 гвоздя. Гвозди 90 мм, потому что это ближайший по размеру российский вариант.
2. Физика и логика говорят, что практически все нагрузки в силовом каркасе работают на срез (сдвиг). Следовательно, при таких нагрузках, эффективней всего использовать гвозди. На выдергивание (вытягивание), работают наиболее эффективно саморезы и нагрузки на срез, они выдерживает относительно плохо.
Эти аргументы уверенно отвечают на вопрос: гвозди или саморезы в каркасном доме.
Возражения
«Саморезы в строительстве каркасных домов — это современно и быстро, использовать шуруповерт удобно».
Современно и быстро важный фактор, но в случае с каркасом дома, не значит по технологии. Для ускорения и эффективности, в наше время распространены нейлеры — пневматические, газовые или электрические гвоздевые пистолеты, с помощью которых мы и строим. Они позволяют удобно и технологично строить дома, в разы сокращая время сборки каркаса.
«Наши, российские СНиП 31-105-2002, СНиП II-25-80, допускают использование саморезов».
Следует вспомнить, откуда эти правила появились? По сути, СНиП 31-105-2002 — это полностью переведенный с западного оригинала. Переведен он скажем прямо, не ахти. Использование саморезов допущено, вероятно по каким-то нашим российским причинам, так как в оригинале об этом нет и речи. Мы сторонники оригинального, проверенного, логически и физически правильного способа постройки каркасных домов.
«Саморезы лучше прижимают доски».
Взгляните на конструкцию каркасного дома. В основном все «притягивается» под действием гравитации. Соединения каркаса несут нагрузки на срез (сдвиг). Стойки, обвязка, лаги и балки прижаты собственным весом конструкции и прижимать дополнительно нет необходимости. Однако, если геометрия доски оставляет желать лучшего, саморезы и вправду могут быть полезными. Но не основным способом крепления.
«Всегда так строим, все стоит, ничего не разваливается».
Мы не строим по принципу «делаем как всегда», «делаем как все», «так удобнее». Строим как требуют оригинальные строительные нормы. Подобная культура каркасного домостроения, приводит тому, что к каркасникам относятся с недоверием и мы не идем по этому пути. Опыт лучше перенимать достойный и надежный.
В строительстве каркасных домов разумеется, используются и саморезы, но в определенных узлах и креплениях. Где гвозди не работают эффективно. Однако совершенно ясно, не в соединении досок силового основного каркаса и стропильной системы.
Гвозди и саморезы относятся к крепёжным деталям, используемым в строительстве. При возведении каркасных домов их применение становится необходимостью. При этом присутствует сложный выбор, что именно – гвозди или саморезы – лучше использовать.
Чтобы не совершить непоправимой ошибки, способной повредить надёжности конструкции каркасного дома, следует уяснить. В чём разница и практическое различие между этими деталями крепежа.
Практическое применение и особенности различия гвоздей и саморезов
С первого взгляда особых различий нет. Для скрепления деталей конструкции деревянного дома нужны и подходят и те и другие.
И всё же разница между ними принципиальная.
Гвозди
Как крепёжный материал человечество их использует много веков. Это требует не только умения обращаться, но и учёта преимуществ и недостатков гвоздей. Они хорошо входят в древесину, прочно скрепляют между собой части конструкции. Соединение с помощью гвоздей имеет долгий срок службы из-за плотности прижима деталей.
На место, где вбит гвоздь не влияют процессы разбухания, расшатывания или усыхания. Соединение будет надёжным и прочным. Способным выдерживать максимальные возможные волновые нагрузки в большом количестве. Хотя при применении силы на вырывание гвозди могут не выдержать.
Опытные мастера, чтобы нивелировать этот недостаток, забивают гвозди под углом к месту соединения или пробивают это место насквозь и загибают вышедший конец.
Саморезы, напротив, наиболее устойчивы при максимальных линейных нагрузках за счёт меньшего диаметра и повышенной твёрдости. Но это свойство может привести к хрупкости детали крепежа, а уменьшение прижима грозит ослаблением и разрушением деревянной конструкции.
Так что для узлов конструкции, на которые идут волновые нагрузки, нужны гвозди в качестве крепежа.
Саморезы
Этот крепёж также надёжен, но более функционален. Он наиболее сильно прижимает друг к другу части конструкции. Но при такой повышенной напряжённости разбухшая древесина может оторвать шляпки саморезов, и соединение деталей ослабеет.
На помощь опять же может прийти хитрость опытных мастеров: просверлить отверстие меньшего диаметра, произвести зенкование под шляпку и закрутить саморез.
Как сделать правильный выбор
Делая выбор, следует учесть, что:
Подводя некоторый итог, можно сделать вывод, что оба вида крепёжных элементов при строительстве каркасного дома найдут своё применение.
Для работ во внутренних помещениях, наименьшим образом подвергающихся воздействию влагой, пригодятся саморезы.
Наружные деревянные элементы лучше соединять при помощи гвоздей. Они же будут незаменимы при монтаже каркаса дома, где предположить смещение деталей достаточно трудно.
Поэтому если строите деревянный дом – запасайтесь и гвоздями и саморезами.
Крепеж для каркасного дома – что выбрать?
Строительству быстровозводимого дома предшествует его проектирование, выбор брусьев и других материалов, расчет нагрузки на конструкции. Не менее важно решить, какой крепеж для каркасного дома лучше всего подойдет.
Гвозди для каркасных домов
Для строительства каркасного дома, когда речь идет о сборке его «скелета», нельзя использовать саморезы. Подойдут только гвозди. Причина проста – в большинстве узловых соединений каркасника нагрузка идет не на растяжение, а на срез. При этом саморезы и шурупы не обеспечивают достаточной прочности конструкции.
Гвозди для соединения брусьев должны быть ровными, прочными, без дефектов. Обычно используют крепежи диаметром 3,1-3,5 мм. При этом длина гвоздей для каркасного дома зависит от толщины брусьев и досок. Для пиломатериалов толщиной 40 мм длина составляет 80 мм, толщина – 50-90 мм.
Гвозди бывают гладкими, ершеными и винтовыми. Гладкие подходят для большинства узловых соединений. В тех случаях, когда нужно усилить крепление, их заменяют на винтовые или ершеные аналоги.
Внешне их отличие заключается в наличии насечек, образующих рельефную поверхность. Она обеспечивает надежное сцепление древесины и крепежного элемента. Ершеные и винтовые гвозди подходят для укладки пола, монтажа настенной обрешетки. Их трудно выдернуть или расшатать.
Обратите внимание: ершеные гвозди нередко используют в сочетании с клеем, например, при обшивке пола.
На вопрос о том, какие гвозди использовать для строительства каркасного дома, нельзя дать однозначный ответ. Все зависит от материалов, вида соединения, нагрузки на эту часть строения.
Использование саморезов – когда оно возможно
Саморезы также используют при строительстве быстровозводимого дома, но не для поднятия каркаса, а для его обшивки. Саморезы подходят для внутренней обшивки стен гипсокартонными листами, OSB. При этом выбирают оцинкованные крепежи, устойчивые к воздействию влаги.
Атмосферостойкие саморезы используют при монтаже металлочерепицы. Их стандартные размеры – 4,8х20 мм и 4,8х38 мм. Для наружной обшивки сайдингом выбирают крепежи с широкой шляпкой. Их минимально допустимый размер – 8х15 мм.
Перед строительством дома не должен стоять вопрос о том, гвозди или саморезы для каркасника лучше. У каждого вида крепежа своя сфера применения.
Другие крепежи для узловых соединений
Помимо гвоздей и саморезов в каркасном строительстве используют стальные крепежные элементы толщиной 2-3 мм, способные выдержать большую нагрузку. В них есть отверстия для фиксации все теми же гвоздями. Обычно отверстий несколько, чтобы можно было точно определить точки забивания гвоздей с учетом нагрузки.
Виды стальных крепежей:
Использование стальных крепежей для каркасного дома – недешевое удовольствие, но они существенно экономят время на соединениях, выполняемых путем врезки брусьев.
Вопрос, какие крепежи и гвозди использовать для строительства каркасного дома, решают еще на этапе проектирования здания. Тогда же подсчитывают их примерное количество. Для среднего жилого дома это 130-150 кг.
Монтаж стропильной системы. Что использовать – гвозди или саморезы
Стропильная система является несущим каркасом скатной крыши. Она представляет собой совокупность различных конструктивных элементов, скрепленных между собой различными способами. В состав стропильной системы входят мауэрлат, стропильные ноги, затяжки, прогоны, основание под кровлю и другие более мелкие узлы и детали. Все они соединены между собой шпильками, гвоздями и другими крепежными элементами. От того, насколько правильно выбран вид крепежа, зависит прочность стропильной системы, надежность и долговечность крыши в целом.
Традиционно при монтаже стропильной системы использовались нагели, гвозди и скобы, но с появлением электрических шуруповертов возросла популярность шурупов и саморезов, и они все чаще используются при выполнении строительных работ.
Несмотря на то, что внешне саморез и шуруп очень похожи, они различаются резьбой и способом монтажа:
— шуруп имеет резьбу в виде буравчика, не доходящую до головки и применяется для крепления деталей к мягким материалам, например, к дереву. Мощные шурупы с шестигранными головками называются «глухарями»;
— саморез имеет специальную резьбу по всей длине стержня и образует ответную резьбу в соединяемых деталях.
Чтобы закрепить деталь с помощью шурупа, необходимо предварительно просверлить отверстие. При монтаже детали с помощью самореза такое отверстие не требуется.
Обычный строительный гвоздь имеет круглый заостренный стержень и плоскую головку. При монтаже ответственных узлов используются гребенчатые, или ершенные гвозди. Благодаря поперечной насечке на стержне прочность крепления ершенным гвоздем в 5 раз выше, чем при использовании обычного гвоздя. В условиях повышенной влажности применяются винтовые гвозди, увеличивающие прочность крепления в 4 раза.
Прочность удержания гвоздей и шурупов также отличается. Например, чтобы выдернуть из сосновой доски не оцинкованный гвоздь 2,6х40 мм, необходимо приложить усилие 32 кг, а для выдергивания более короткого шурупа размером 2,6х22 мм потребуется усилие 74 кг. Крепление, выполненное оцинкованными гвоздями, значительно прочнее, чем при использовании простых черных гвоздей.
Гвоздю такие нагрузки не страшны: его стержень легко выдерживает многочисленные изгибы, а если при набухании древесина выдавливает гвоздь, крепление все равно остается прочным. Торчащая головка гвоздя хорошо заметна, и вбить его до конца во время очередного осмотра крыши не составляет труда.
Несложно представить, что происходит с саморезом при изменении температуры, особенно при увлажнении и набухании стропил и балок: резьба не позволяет стержню сместиться и его разрывает в одном или двух местах. Очень часто стержень лопается у основания головки, при этом крепление оказывается полностью разрушенным. Прочность стали и качество термообработки самореза значения не имеют, т.к. замерзающая вода способна разрушить и более крепкие узлы.
Использование саморезов, шурупов и, в частности, «глухарей» возможно при монтаже скользящих опор стропил, хомутов и прочих стальных деталей, но следует понимать, что такое крепление окажется более дорогим, а монтаж более трудоемким.
При монтаже стропильной системы скатных крыш одноквартирных и блочных домов высотой 2-3 этажа рекомендуется использовать гвозди следующих размеров:
Узел стропильной системы
Длина гвоздя, не менее (мм)
Количество гвоздей, не менее (шт.)
Крепление стропильной ноги к коньковой доске