Что лучше гвозди или саморезы для каркасного дома
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!
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.
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 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.
Гвоздь против шурупа. Что лучше?
Прибить или прикрутить? – вот в чем вопрос. Рекомендации относительно того, когда предпочтительнее использовать шурупы, а когда гвозди.
Гвоздь против шурупа: что лучше?
При сборке любой деревянной конструкции, будь то дачный душ, навес, табурет или каркасный дом, многие задаются вопросом: что лучше использовать шурупы или гвозди? Однозначного ответа на этот вопрос не существует, так как для одного вида работ предпочтительнее – гвозди, для другого – шурупы.
Когда-то гвозди были более востребованы, чем шурупы, потому что забивать их было намного проще и быстрее, чем закручивать крепеж ручной отверткой. Появление в шурупа с крестообразным шлицем и дрели-шуруповерта изменило все и положило начало медленному переходу от забивания к вкручиванию. Вскоре появились и ударные гайковерты, которые позволили приводить в действие даже самые длинные и толстые шурупы. Гвозди снова обрели популярность, когда мастера получили возможность использовать автоматический гвоздезабивной инструмент.
Сравнение гвоздей и шурупов
Если на соединение действует нагрузка на вырывание, то шуруп противостоит ей лучше, чем гладкий гвоздь. Проверенные временем способы сборки деревянных конструкций не предусматривают использование гвоздей там, где действует осевая нагрузка, то есть на отрыв. Забивая гвоздь в местах, где соединение работает на срез или сдвиг, можно быть уверенным, что оно прослужит вечно. Следует отметить, что сегодня существуют винтовые и ершенные гвозди, которые в корне меняют эту ситуацию.
Положительные стороны саморезов:
Помимо того, что самонарезающие крепежные изделия устойчивее к вырывающим нагрузкам, они еще прекрасно противостоят вибрации и позволяют при необходимости сильно стянуть между собой деревянные детали. Их резьбовые стержни отлично держат за счет образованных резьбой бороздок в древесине и за счет давления материала.
Для выдергивания гвоздя 2,6х40 мм из соснового бруса потребовалось приложить усилие 32 кг, а более короткий шуруп 2,6х22 мм удалось выдернуть при нагрузке 74 кг.
При забивании гвоздей молотком можно помять поверхность заготовки. Глубину установки саморезов легче контролировать, а их утопленные заподлицо головки обеспечивают аккуратный и презентабельный вид сборки.
Но есть и недостатки:
Низкая прочность на сдвиг! Изогнутые саморезы почти всегда ломаются при попытке выпрямить их. Причина проста: в процессе производства они подвергаются закалке, что повышает их твердость, но и увеличивает хрупкость. Из-за этого они не способны противостоять волновым и поперечным нагрузкам, поэтому их не применяют при сборке силовой каркасной конструкции и в высоконагруженных узлах. Зачастую им отводится роль в чистовой отделке, например при креплении досок или листовых материалов к каркасу.
Положительные стороны гвоздей:
Гвозди в отличие от шурупов не подвергаются закаливанию, поэтому лишены такого недостатка как хрупкость. Если при высоких нагрузках на срез саморез ломается, то прочность и эластичность гвоздевого стержня позволяет ему гнуться, но удерживать соединение.
Практика показывает, что оцинкованные гвозди устойчивее к ржавчине, чем шурупы с аналогичным покрытием. Дело в том, что шуруп проходит более длинную траекторию движения в теле материала и сильнее греется в процессе закручивания, что приводит к большему повреждению покрытия.
Замечено также, что при забивании гвоздя меньше вероятность растрескивания древесины. Это связано с тем, что гвоздь разрывает волокна пиломатериала, а острие шурупа действует подобно клину. Раздвигая волокна, шуруп вызывает упругие деформации и внутренние напряжения в материале, приводящие к появлению трещин. Чтобы избежать этого, под шурупы предварительно сверлятся отверстия меньшего диаметра. Однако острый гвоздь также может расколоть древесину, поэтому лучше если его острие будет притуплено.
При использовании автоматического гвоздезабивного пистолета процесс ускоряется и облегчается. За одинаковый промежуток времени можно забить 5-6 гвоздей или вкрутить всего 1 шуруп.
Подведем итог:
При выборе между этими двумя группами крепежных изделий наиболее важным фактором, является тип нагрузки, которой подвергается соединение.
Часто задаваемые вопросы:
— Что лучше использовать при строительстве каркасного дома – гвозди или саморезы?
Основным крепежом при каркасном домостроении является гвоздь (гладкий, винтовой, ершеный), так как саморез не обладает достаточной конструктивной прочностью. Можно также использовать специальные конструкционные саморезы, которые обладают высокой сопротивляемостью разрушению, но они стоят в 5-10 раз дороже гвоздей, поэтому их применение экономически невыгодно.
Гладкий, ершенный, винтовой
Для крепления перфорированных опор лаг и опор балок отлично подходит гвоздь ершеный с конической головкой. Он обладает высокой удерживающей способностью и может воспринимать большие нагрузки на срез, а его конусная головка расклинивается в перфорированных отверстиях опор, благодаря чему излом такому крепежу не грозит.
— На что лучше крепить деревянную обрешетку кровли?
— Крепеж для OSB: прибить или прикрутить?
При наружной обшивке каркасного дома OSB листами нужно использовать гвозди, а не саморезы. Это связанно именно с тем, что гвозди устойчивее к «хождениям» OSB панелей. Длину крепежа подбирают исходя из толщины плиты плюс 5 см для установки в деревянный каркас.
Обшивка OSB-плитой и черными саморезами
— Какой крепеж лучше для чернового пола?
Большинство деревянных полов сегодня крепятся к балкам с помощью гвоздей. Это традиционный способ. Но действительно ли он лучший?
Шурупы лучше притягивают доски к лагам и удерживают черновой пол на месте. Но опять же это относится только к качественным шурупам, головки которых не сломаются от возникающего напряжения в материале. Излишне говорить, что завинчивание может быть особенно удобным для будущего ремонта и легкого доступа к проводке и трубам через пол.
Статья отлично описывает всю разницу благодаря множеству примеров и подробному описанию различий в принципе работы гвоздей и саморезов!