Какие гвозди для стропильной системы. Крепление стропил: способы фиксации и соединения стропильных ног. Способы крепления к мауэрлату и между собой

Стропильная система – каркас крыши дома, который несет на себе и равномерно распределяет вес кровельного пирога, порой доходящий до 500 кг/м2. Надежность этого своеобразного остова зависит от трех факторов: точности расчета, исходя из чего подбирается количество и сечение опорных элементов, материал, из которого он изготавливается, а также от правильности технологии крепления. Зная, как правильно крепить стропила, можно существенно увеличить несущую способность каркаса, сделав его более прочным и надежным. Ошибки в монтаже, напротив, приводят к ощутимым потерям прочности и деформациям крыши. В этой статье мы расскажем об основных видах и способах креплений, с помощью которых можно качественно установить стропила своими руками.

Стропильный каркас крыши дома – система взаимосвязанных опорных элементов из дерев или металла, которые придают конструкции форму, уклон, а также равномерно распределяют ее вес между несущими стенами. Его главным компонентом являются стропильные ноги, представляющие собой установленные под углом балки, которые соединяются попарно вдоль ската, образуя в верхней точке своего соединения конек. Существует две основных разновидности стропил:

• Наслонные. Наслонными стропилами называют опорные элементы, которые в конструкции крыши имеют две точки опоры – на коньковый прогон и мауэрлат. Стропильная система такого типа используется в сооружениях, имеющих внутри одну или более несущие стены, на которые можно «наслонить» стропила. Такое крепление стропил позволяет разгрузить их за счет использование дополнительных вертикальных опор.
• Висячие. Висячими называются элементы, которые имеют только одну точку опоры, располагающуюся там, где происходит крепление стропил к стене или мауэрлату. Стропильная система висячего типа испытывает нагрузку не только на изгиб, но и на распирание, поэтому она усиливается горизонтальными компенсирующими элементами (ригелями, затяжками, схватками).

Обратите внимание! В большинстве наиболее популярных стропильных систем осуществляется крепление стропил к мауэрлату. Мауэрлатом называют массивный брус или балку с сечением 150х150 мм или 200х200 мм, укладываемый вдоль несущих стен сооружения, на которые впоследствии будут опираться стропильные ноги. Он смягчает давление на стены дома, а также равномерно распределяет вес кровельного пирога. Прикрепить мауэрлат к верхнему поясу стен можно с помощью анкерных болтов или вмурованных металлических шпилек.

Основные соединительные узлы

Стропильный каркас называют системой, потому что все его элементы тесно взаимосвязаны и зафиксированы, в результате чего конструкция крыши приобретает устойчивую форму, жесткость и высокую несущую способность. Каждый соединительный узел между его частями является уязвимым местом, которое может легко деформироваться под нагрузкой, поэтому все крепления должны выполняться строго по технологии. Опытные мастера выделяют типы соединений в конструкции кровли:

1. Крепление стропил к коньковому брусу. Этот соединительный узел характерен только для наслонных стропильных систем, в которых верхней частью стропильная нога опирается на коньковый прогон, закрепленный на вертикальных стойках. Крепление стропил к нему может выполняться с помощью металлических накладок, гвоздей или скользящих креплений-ползунов.
2. Крепление стропил к мауэрлату. Наиболее важным крепежным узлом стропильного каркаса считается место соединения мауэрлатного бруса со стропильными ногами. Зафиксировать стропила на нем можно с помощью гвоздей, металлических уголков или деревянных брусков.
3. Соединение стропил между собой. Чтобы удлинить стропильные ноги, если длина ската превышает стандартную длину пиломатериалов, их собирают из нескольких элементов, соединенных между собой с помощью гвоздей, клея или металлических накладок.
4. Соединение стропильных ног с вспомогательными опорными элементами. В конструкции стропильного каркаса стропила могут соединяться с затяжкой, ригелем или подкосами для увеличения жесткости, прочности и несущей способности.

Учтите, что любые запилы, выполняемые, чтобы прикрепить стропила к балкам, мауэрлату или другим конструктивным элементам каркаса приводят к уменьшению их прочности, поэтому опытные мастера рекомендуют соединять их между собой с помощью уголков и накладок.

Способы фиксации

Решая вопрос, как крепить стропила к мауэрлату или коньковому прогону, необходимо правильно подобрать крепежную фурнитуру. Современный строительный рынок располагает огромным ассортиментом разнообразных по конструкции и размеру креплений. Главными критериями выбора крепежа являются материал, использованный для изготовления стропила, их сечение, а также вид нагрузки, которому они подвергаются. Существуют следующие способы крепления стропил:

Опытные мастера считают, что наиболее надежным способом фиксации стропил является использование металлических уголков, которые прочно соединяют деревянные элементы между собой, жестко фиксируя угол между ними. Уголок, перекрывающий стык между стропильной ногой и коньковым брусом или мауэрлатом, служит своеобразным распором между ними.

Разновидности креплений

Дерево — природный материал, который в процессе выравнивания влажности и высыхания дает значительную усадку, из-за чего линейный размеры сооружения изменяются. Именно поэтому опытные мастера рекомендуют возводить крышу для брусовых и бревенчатых домов, спустя год после постройки, когда процесс усадки переходит из активной в пассивную фазу. Если зафиксировать деревянные элементы каркаса жестко, то после высыхания крыша дома может деформироваться. Поэтому для соединения стропил используют следующие виды креплений:

Интересно, что существует несколько вариантов комбинаций подвижных и неподвижных соединительных узлов. Наиболее распространёнными являются стропильные системы с одним жестким и двумя скользящими креплениями, которые обеспечивают достаточную подвижность при высокой прочности и жесткости конструкции.

Виды крепежных элементов

Среди опытных кровельщиков не стихают споры, чем эффективнее выполнять крепление стропил к балкам перекрытия и мауэрлату. Однако, в большинстве случаев загвоздка в том, что в данных условиях практичнее использовать – гвозди или саморезы. Оба эти крепежные элемента обладают своими достоинствами и недостатками:

• Гвозди хороши тем, что для их забивания необходим только молоток, который есть в каждом хозяйстве. Однако, некоторые мастера сетуют на то, что забивать их вручную слишком долго. Стоит напомнить, что для фиксации стропил используются специальные зазубренные гвозди, которые надежно сцепляются с древесиной.
• Для сборки стропильного каркаса используют оцинкованные саморезы, которые не боятся коррозии. За счет резьбы они прочно ввинчиваются в толщу древесины, надежно фиксируя элементы между собой. Завинчивать их быстро и удобно с помощью портативного шуруповерта. Минус этого вида крепежа в том, что при демонтаже удалять саморезы из дерева долго и муторно.

Большинство опытных кровельщиков сходятся на том, что для фиксации стропильных ног лучше использовать оцинкованные ершенные гвозди, длина которых на 5-3 мм превосходит толщину пиломатериалов. Правильно подобранные крепежные элементы – залог качественной и долговременной фиксации каркаса крыши, которой будет не страшны ни механические воздействия, ни ветровая нагрузка.

Видео-инструкция

Надежность стропильной конструкции, которая является каркасом кровли в доме, зависит, в том числе, и от правильности крепления ее элементов. Ошибки, допущенные в процессе монтажа, могут привести к деформации крыши. Поэтому так важно знать, как крепить стропила.

На остов крыши оказывается значительная нагрузка, в некоторых случаях достигающая 500 кг/м². Его прочность зависит не только от качественного крепления деталей, но и от точности проектных расчетов относительно количества монтируемых опорных элементов и их сечения, а также используемых стройматериалов. Если стропила скреплены правильно, у каркаса улучшается несущая способность.

Основные элементы стропильной конструкции

Стропильный каркас – это, прежде всего, система взаимосвязанных опорных составляющих из древесины или металла. Данные элементы способны придать конструкции нужную форму, величину наклона и равномерно распределить на несущие стены ее вес.

Основными деталями каркаса являются стропильные ноги, изготавливаемые из балок, смонтированных под углом. Их попарно скрепляют вдоль ската, при этом в верхней части соединения они образуют конек.

Стропила бывают двух видов:

1. Наслонными . Такое название получили элементы, имеющие в кровельной конструкции две опорные точки – на мауэрлат и коньковый прогон. Систему данного типа задействуют, когда внутри строения возведена одна или больше несущих стен, на которые можно устанавливать стропила. Такой вариант крепления дает возможность их разгрузить благодаря дополнительной установке опор, монтируемых вертикально.
2. Висячими . Данный вид стропил имеет лишь одну опорную точку, которая находится там, где производится крепление стропил к стене дома или мауэрлату. На конструкцию, относящуюся к висячему типу, оказывается 2 вида нагрузки - на изгиб и на распирание. Поэтому ее нужно усиливать при помощи горизонтально устанавливаемых компенсирующих элементов - затяжек, ригелей и прочих.

Чаще всего системы стропил фиксируют на мауэрлате. Такое название получил массивный брус (балка), имеющий сечение 150х150 или 200х200 миллиметров. Его укладывают вдоль несущих стен, на которые в дальнейшем станут опираться ноги стропил.

Мауэрлат уменьшает давление на стены постройки и одновременно равномерным образом распределяет вес, который имеет кровельный пирог. Для крепления балки к верхнему краю несущих стен задействуют анкерные болты или металлические шпильки, которые вмуровывают.

Типы соединений - как крепить правильно

Чтобы кровельный каркас приобрел жесткость, устойчивую форму и требуемую несущую способность, все элементы стропильной системы нужно надежно зафиксировать и сделать тесно взаимосвязанными между собой. Каждый из узлов, соединяющих части каркаса, достаточно уязвим и под нагрузкой возможна его деформация, по этой причине процесс крепления следует выполнять в соответствии с технологией.

Существует несколько видов соединений, применяемых при обустройстве кровельного каркаса:

1. Закрепление стропил на коньковом брусе. Этот узел имеется исключительно в наслонных системах, где стропильная нога своей верхней частью упирается в коньковый прогон, который закреплен на вертикальных стойках. Для этого используют гвозди, металлические накладки или скользящие изделия – ползуны.
2. Крепление ног стропил к мауэрлату. Чтобы их зафиксировать, потребуются гвозди, деревянные бруски или уголки из металла.
3. Соединение частей стропил. Если необходимо удлинить их ноги, когда длина ската больше данного параметра у пиломатериалов, их можно собрать из нескольких элементов. Применяется несколько вариантов, как скрепить стропила. Это можно сделать с помощью металлических накладок, клеевых составов, гвоздей.
4. Соединение стропильных ног с дополнительными опорными деталями. Стропила часто нужно состыковать с ригелем, затяжкой или подкосом с целью усиления несущей способности, прочностных показателей и жесткости.

До того, как закрепить стропила к брусу или другим элементам кровельного каркаса, нужно не забывать, что все запилы уменьшают прочность конструкции, поэтому мастера советуют для соединения использовать уголки и накладки.

Способы крепления к мауэрлату и между собой

Прежде всего, перед тем, как приступать к креплению стропил к коньковому прогону или к мауэрлату, нужно приобрести качественную крепежную фурнитуру, которая предлагается на строительном рынке в огромном ассортименте.

При подборе крепежа необходимо учитывать:

• материал, из которого изготовлены стропила, и их сечение;
• вид нагрузки, оказываемой на каркас.

Применяются следующие способы фиксации стропил:

1. При помощи уголков из металла . Наиболее надежным из применяемых способов крепления стропил к мауэрлату считается использование металлических уголков под ершенные гвозди или саморезы. Благодаря этим крепежным изделиям, у каркаса значительно усиливается жесткость и несущая способность.
2. С применением металлических накладок . Чтобы соединить элементы стропильной системы, нередко пользуются перфорированными стальными изделиями. Эти накладки позволяют выполнить фиксацию без выполнения запила на стропилах или мауэрлате.
3. С использованием «чурок» . Такое название получили небольшие брусочки, имеющие квадратное сечение. Их для увеличения жесткости конструкции размещают между стропилами и мауэрлатом или прогоном.
4. С применением скользящих ползунов (салазок) . Это еще один вариант, как можно зафиксировать стропила. За счет мобильности этих креплений имеется возможность компенсировать изменение параметров древесины, происходящее при усадке.

По мнению специалистов, наиболее надежный способ из всех вышеперечисленных – использование уголков из металла, поскольку они прочно стыкуют деревянные элементы и жестко фиксируют угол между ними. Уголок, который перекрывает стык между ногой стропил и мауэрлатом или коньковым брусом, также является своеобразным распором.

Виды креплений стропил

Поскольку дерево относится к природным материалам, оно при изменении уровня влажности и по мере высыхания дает значительную усадку, что приводит к изменению линейных размеров конструкции. По этой причине строители советуют обустраивать крышу для домов из бруса и бревен через год после завершения их возведения.

Для соединения стропил пользуются такими видами креплений:

1. Жесткие крепежи . К ним относятся изделия крепежной фурнитуры, которые в процессе высыхания древесины не способны компенсировать изменения ее параметров. Они гарантируют прочную фиксацию, но часто становятся причиной деформации деревянного каркаса, в результате чего изменяется геометрия конструкции, появляются протечки, а иногда происходит обрушение крыши. К жестким крепежным изделиям принадлежат металлические накладки и уголки, деревянные чурки.
2. Подвижные крепежи . Данные крепления функционируют за счет деталей, способных скользить вдоль своей оси. Они компенсируют изменения, происходящие с параметром элементов системы стропил при усадке древесины. Каркас, собранный с использованием салазок (ползунков), подстраивается под размеры дома, не давая деформироваться кровельной конструкции. При помощи этих креплений можно обустраивать крыши на деревянных строениях, у которых не завершился усадочный процесс.

На практике при возведении кровель нередко задействуют один из вариантов совмещения подвижных и жестких крепежных узлов. Наибольшее распространение получили системы, у которых присутствует одно жесткое и два скользящих варианта фиксации. В итоге обеспечивается требуемая подвижность при высокой прочности каркаса.

Разнообразие элементов для крепежа

По мнению опытных кровельщиков, наиболее эффективным получается крепление стропил саморезами или гвоздями.

Данные крепежные изделия имеют как достоинства, так и недостатки:

1. Для того, чтобы забить гвозди, требуется только молоток, который всегда имеется в хозяйстве. Для фиксации стропил нужно пользоваться зазубренными изделиями, обеспечивающими надежное сцепление с древесиной. Но некоторых мастеров не устраивает то, что крепить стропила гвоздями вручную долго.
2. При постройке стропильной конструкции отдают предпочтение оцинкованным саморезам, которые не подвержены коррозии. Благодаря наличию резьбы, их можно прочно ввинтить в толщу древесины, надежно зафиксировав. Для этого задействуют портативный шуруповерт. Недостаток такого варианта заключается в том, что при необходимости демонтажа удалять саморезы из древесины придется долго.

Warning : Use of undefined constant WPLANG - assumed "WPLANG" (this will throw an Error in a future version of PHP) in /var/www/krysha-expert..php on line 2580

Warning : count(): Parameter must be an array or an object that implements Countable in /var/www/krysha-expert..php on line 1802

Можно ли выделить какую-то главную деталь в кровле? Вряд ли это получится, так как здесь каждый элемент выполняет свою функцию. Например, стропила – это часть крыши, имеющей скаты, которую можно назвать каркасом. Именно на них будет укладываться кровельный материал, будут крепиться другие элементы. Именно от того, как собрана и установлена стропильная система, будет зависеть и итоговая форма кровли. Но если работы по созданию крыши выполняются самостоятельно, то как крепить стропила? На самом деле, это достаточно сложный этап работ, от которого будет зависеть и прочность, и надежность, и даже геометрическая правильность крыши.

Стропильная система – это каркас крыши со скатами, собранный из непосредственно самих стропильных ног, а также мауэрлата и конькового бруса. Мауэрлат – это опорный брус, который располагается по периметру верхней части стен дома, а коньковый брус устанавливается непосредственно в верхней части кровли в том месте, где происходит соединение двух противоположных стропильных ног под углом.

Проектирование стропильной системы – важная задача, во время которой приходится правильно рассчитывать ветровую и снеговую нагрузки, которые будут приходиться на кровлю, а также учитывать и другие параметры. Первые показатели будут зависеть от того, в каком климатическом регионе будет находиться строящийся объект. Далее на основе полученных данных производится расчет толщины непосредственно стен дома (несущих), а также выбирается качество и тип материала для самой кровли, высчитывается угол наклона ее скатов и другие моменты.

Внимание! Недочеты и ошибки, допущенные при проектировании, могут негативно сказаться на качестве кровли. В ряде случаев они могут привести к быстрому обрушению или разрушению крыши.

В конструкцию стропильной системы могут входить сами стропила, стяжки, которые будут располагаться между ними, прогоны, дополнительные опоры – так называемые подстропильные ноги – и прочие элементы. Собранная стропильная система опирается обычно на тот самый мауэрлат либо на балки перекрытия. Мауэрлат помогает равномерно распределять нагрузку по всему периметру стен. В этом главное отличие данного способа крепления. Если крепить стропильную систему на балки перекрытий, то есть без установки мауэрлата, то основная нагрузка будет приходиться на точки крепления, а не распределяться равномерно по всем стенам.

На заметку! Последний случай – не вариант, если стены сделаны из кирпича, который начнет разрушаться со временем в местах, испытывающих максимальную нагрузку. А вот для деревянного сруба такой способ вполне подойдет.

Таблица. Зависимость сечения стропильных ног от их длины и шага.

langutai 03.03.2009 - 13:49

всем доброго дня. подскажите пожалуйста что целесообразней применять в креплениях стропильных узлах монтажных пластин и уголков есть выбор гвоздь или саморез толщина доски 5 см.по сути черные саморезы как я понимаю по дереву идут все каленые, а гвоздь понятно если что согнется да и загнуть с другой стороны всегда можно но не сломается посоветуйте правильный выбор

Nikofar 03.03.2009 - 14:44

langutai
целесообразней применять в креплениях стропильных узлах монтажных пластин и уголков

langutai
саморез

langutai 03.03.2009 - 15:43

Nikofar, а какие посоветуете брать? видел желтые с малым шагом резьбы (продавцы утверждают что и они пойдут,хотя сомнительно что то) и обычные черные именно для дерева с большим шагом не оцинкованные.

Nikofar 03.03.2009 - 16:14

Для ответственных соединений деревянных конструкций монтажными пластинами и уголками лучше использовать шурупы-саморезы с неполной резьбой, например - шурупы для крепежа деревянных лаг и реек (DIN 571) D=8, шестигранная головка (D=8), крупная резьба, острый наконечник, оцинкованные, 5х30 мм. Такие шурупы хорошо воспринимают нагрузку на срез.

langutai 03.03.2009 - 17:22

Ух как все непросто, простите за назойливость, я то думал саморезами черными по дереву обойтись,крепление самой пластины (60х140)и доска 150х50 сажать на саморез 3,5 х50 с каждой стороны по 4 самореза,как считаете? да и дешевле получиться

Nikofar 03.03.2009 - 17:42

"Черные" (фосфатированные) стальные саморезы не всегда хорошо работют на срез при значительных нагрузках на соединяемые конструкции, особенно в комбинации дерево/стальная пластина. Поэтому рекомендуется применять шурупы или саморезы с неполной резьбой. Если найдете такие саморезы - можете их применять.

langutai 03.03.2009 - 18:03

воспользуюсь вашим советом так как других правильных решений не вижу, а по цене на винты не такая и большая разница по сравнению с черными саморезами вот только по din 571 диаметр начинается от 6 мм. да и не составит ли проблем с поиском переходника на шестигранник?

Фландал 03.03.2009 - 18:38

Правельно использавать "гвозди винтовые оцинкованные" .И цена подходящая и нагрузку отлично держат. Саморезы хрупки и весьма экономически не выгодны да и колят края они не хуже гвоздей.

langutai 04.03.2009 - 11:02

"Правильно использовать "гвозди винтовые оцинкованные" -
это интересно как?

Nikofar 04.03.2009 - 13:03

langutai
"гвозди винтовые оцинкованные"

Фландал 04.03.2009 - 14:18

У нас на производстве только ими и собираются стропила. И отлично справляемся без автоматических электро/пневмо инструментов. Саморезы более хрупкие да и по времени, вкрутить 50 саморезов или забить 50 гвоздей... Ни какой экзотики я не заметил.Забиваешь в поисковике и получаешь огромное колличество предложений.

langutai 04.03.2009 - 14:36

нее то что они,винтовые гвозди, существуют и продаются уже давно я это знаю и купил их на прибивание контр-реек по стропилам и на обрешетку чем не попробывать, а по стоимости можно сравнить с обычными оцинкованными.

Фландал 04.03.2009 - 15:58

Какая мощность у шуруповёрта?

Nikofar 04.03.2009 - 16:21

langutai
Nikofar ,скажите пожалуйста шуруповерт обычный хитачи сможет вкрутить винт -"глухарь " 5х40 в доску пятидесятку,хватит ему сил или все же крутить в ручную ключем надо будет.., как я понимаю для таких шурупов нужен пневмоинструмент... ладно если их сотня будет -это понятно но у меня их по мин к 800 шт будет,не очень себе представляю крутить такое кол-во ключем...

langutai 04.03.2009 - 16:43

Фландал, батарея у шуруповерта на 12 вольт. но в принципе буду использовать дрель в общем посмотрю что потянет.

Фландал 05.03.2009 - 11:31

12 вольт мало, не потянет. Попробуй как Nikofar рекомендует.

langutai 05.03.2009 - 13:23

Спасибо за советы,буду пробовать на все майские грядет замена стропил и кровли

Коловрат 07.03.2009 - 03:56

Гвозди винтовые без вариантов. Саморезы, да ещё и черные - ломаются на раз.

Gaydamak 07.03.2009 - 12:03

При ремонте садовой скамейки выявил, шо таки саморезы эти чёрные - на раз срезает даже под моим весом. 😊 А стропила собирал еще году в 85 на болтах. До сих пор не чихают. А все ухищрения с саморезами - от лукавого. Полы тож лучче пробивать гвоздями. Саморезы просто не держат. Через два дня скрипят по прежнему. Повелся на совет горе-ремонтника и сделал, дурак старый, двойную работу. 😊 Так шо, по-старинке - оно надежней! 😊

Дмитрий_С 07.03.2009 - 17:33

саморезы- ф топку! скобы, либо шпильки с гайками.

langutai 08.03.2009 - 12:55

Gaydamak , а что такое шпильки с гайками? для стропил (150х50) все соединения будут делаться металл пластинами

Gaydamak 08.03.2009 - 11:45

Да ради Бога! Хозяин - барин. У меня стропила 250х100 на металлических накладках 6мм собраны на болтах от ф10 мм. В разных местах ф разный. Есть и ф 16 мм 😊 Ну была возможность крепежа "за так" приобресть... Но не жалею... Снегу до... в общем, по пояс. 😊 И ничё, стоит крыша. 😊

Есть оччень полезный журнальчик "Дом". Там целая серия. "Сам", "Сам себе мастер", "Советы профессионала". Старый телефон в Москве - 369-7442 Там можно и на сидюке заказать по годам. 😊

Дмитрий_С 09.03.2009 - 21:18

Стропила из 50-ки? Какой шаг и пролёт?

langutai 10.03.2009 - 12:20

Дмитрий С, да стропила из доски 50мм - толщина,ширина 150мм.
шаг хочу сделать 85 см,пролет 5,5- 6 метров пока выясняю.
соединения конька и опор стропил (той же доской) хочу делать из металл пластин

Фландал 10.03.2009 - 14:05

Уважаемый Владимир. Зачем такие трудности. Металлические пластины прекрасно крепятся винтовыми гвоздями. Просто, быстро и надёжно. Если пластины 100х200, отверстий там 50 штук. Гвоздь 3,5х30 вполне достаточно. Какую кровлю планируете..? И какой угол и длинна ската?? Шаг стропил по мне великоват. Обычно 750 мм от фронтонов к центр, это если под металлочерепицу.

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.

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:

1. Гвозди в виде клина, вбиваемые в толщу материала
2. Саморезы с винтовой резьбой, вкручиваемые в материал
3. Скобы, вбиваемые в материал частично
4. Болты, соединяющие элементы, не внедряясь в материал

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.

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:

• Балки обвязки и перекрытия
• Стойки
• Стропильные ноги

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».

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

• Крепление ОСП
• Минваты
• Сайдинга
• Обрешетки

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

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.