Чем лучше крепить обрешетку гвоздями или саморезами? - UralPenoblok.ru

Чем лучше крепить обрешетку гвоздями или саморезами?

Стропильная система является каркасом скатной крыши и состоит из элементов, соединенных гвоздями, саморезами и т.д. Качество крепежа определяет прочность конструкции в целом.

Чем лучше крепить обрешетку гвоздями или саморезами?

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.

Казалось бы, вывод очевиден — при монтаже стропильной системы под кровлю Ондулин следует использовать саморезы, однако торопиться не стоит. Дело в том, что при изменении влажности и температуры, под воздействием снеговой и ветровой нагрузок стропильная система «дышит», т.е. деревянные элементы набухают, изменяются в размерах и смещаются относительно друг друга, при этом на крепеж действуют изгибающие, срезающие и растягивающие нагрузки.

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

Почему кровельный материал не стоит крепить саморезами: развенчание мифа

На чтение: 2 минуты Нет времени?

Странно в век развивающихся технологий видеть, как кто-то вообще пользуется гвоздями. Да и к чему это, если давно уже придуманы саморезы – эффективный и надёжный крепёж. А тем не менее кровельщиков трудно убедить в том, что саморезы лучше гвоздей. Давайте разберёмся, почему так и почему с уважением нужно относиться к такому выбору.

Читайте в статье

Выбор опытных кровельщиков

Интересный факт: кровельщики с большим опытом работы предпочитают крепить кровельный материал не просто гвоздями, а чёрными гвоздями. Почему не нержавейка, ведь, казалось бы, она намного лучше, чем чёрный металл, который подвержен коррозии? А дело как раз в коррозии – ведь когда чёрный гвоздь даже пусть немного обрастёт ржавчиной, его сцепление с доской увеличивается в разы. Так что ответ на вопрос очень прост. А вот более современные мастера используют для кровли ершённые гвозди.

Что такое ершённые и винтовые гвозди и как они работают

Для строительства обрешётки ершённые гвозди – отличный выбор. И прочностные качества этого крепежа превосходят свойства саморезов.

Поспорить с этим могут разве что винтовые гвозди. На них тоже есть насечки, но они похожи на сверло. Так что когда вы забиваете такой гвоздь, он проворачивается и ввинчивается в древесину.

Саморезы против гвоздей: что лучше?

С одной стороны – саморезы имеют массу преимуществ. Начнём с очевидного. Когда на улице сильный ветер, кровельный материал подвергается вибрации, так что гвозди потихоньку покидают свои гнёзда, если у них нет дополнительной насечки для сцепки. А вот саморез крепко сидит в обрешётке, да так крепко, что скорее сомнёт кровельный материал, чем выскочит сам по себе.

ФОТО: uraremont.ru В целом в обоих вариантах происходят повреждения, но саморез продержится более длительное время

При использовании самореза вы сможете вручную очень тонко отрегулировать степень прижатия материала к обрешётке. Это очень помогает при работе с кровлями сложной геометрии. Если древесина со временем подсохла, саморез можно подкрутить, это тоже неплохо.

А вот гвозди в этой ситуации дозабивать смысла особого нет, можно ещё по кровле попасть невзначай и повредить её. Обычно такой крепёж загибают изнутри после подсыхания древесины, для того чтобы подтянуть материал и надёжнее закрепить кровлю.

Но надо признать, что в плане скорости повреждения коррозией саморезы уступают гвоздям. Даже анодирование не даёт впечатляющего результата. И, конечно, саморез невозможно загнуть, он просто сломается при таком усилии.

ФОТО: avatars.mds.yandex.net Гвоздь по факту хорошо себя проявляет, и его шляпка дольше держится на месте

Если говорить о цене, то гвозди дешевле, причём в несколько раз. И наконец, они отличаются от саморезов гибкостью, то есть гнутся при естественном смещении, а не ломаются и не теряют головки, как саморезы.

Что ещё можно сравнить? Сам процесс работы с гвоздями труднее: промахнулся – попал по пальцам или по металлу.

ФОТО: img11.postila.ru Пальцы заживут со временем, а вот в месте «ранения» металла вскоре появится ржавчина

Какой из всего этого можно сделать вывод? Прежде всего следует с уважением отнестись к выбору кровельщиков, ведь они делают его осознанно и у этого выбора есть веские аргументы. Если вы решились самостоятельно крепить кровельный материал, то подсчитайте свой бюджет, прикиньте, что для вас выгоднее, и, если есть возможность, купите оцинкованные ершённые гвозди, они не подведут.

А для того, чтобы вы чётко представляли себе, где и какой крепёж лучше всего использовать – этот небольшой видеообзор:

Что выбрать – саморезы или гвозди для крепления обрешетки к стропилам и как правильно крепить

Несущий каркас любой скатной крыши – это стропила с закреплённой на них обрешёткой, а также различные прогоны, затяжки, подкосы и другие дополнительные детали. Для их соединения друг с другом применяются разные крепёжные элементы, обеспечивающие прочность, стабильность, долговечность всей кровельной системы. Давайте разберёмся, какими гвоздями прибивать обрешётку к стропилам, и почему лучше отдать предпочтение им, а не более удобным в применении саморезам.

Надёжность и долговечность сложной кровельной системы зависит от правильно подобранного крепежа

Особенности деревянного «скелета» крыши

При работе с деревом необходимо учитывать его особенности, как материала, а также направление нагрузок, воздействующих на конкретные элементы конструкции.

По сравнению с бетоном или металлом, дерево – материал мягкий и упругий, но эти его свойства могут меняться в большую или меньшую сторону в зависимости от влажности. Деревянные конструкции подкровельной системы впитывают в себя влагу из воздуха, когда на улице идёт дождь, и водяные пары, поднимающиеся из внутренних помещений дома. В сухую погоду происходит обратное движение: дерево отдаёт лишнюю влагу в атмосферу. При этом материал расширяется или сужается, меняется упругость его волокон и расстояние между ними, что, в свою очередь, влияет на его способность удерживать в себе крепёж.

Воздействие окружающей среды на древесину

Поэтому прежде чем крепить обрешётку к стропилам или выполнять узловые соединения конструкции, нужно решить, какие метизы лучше использовать. Для этого необходимо определить влияющие на них нагрузки. При этом учитывают:

  • вес кровельного покрытия;
  • напряжения, возникающие в материале при изменении его влажности;
  • снеговую нагрузку, способную вызывать прогиб обрешётки;
  • ветровые нагрузки.

В зависимости от направления приложения усилий, крепёж может испытывать изгибающие, растягивающие, выдёргивающие, срезающие нагрузки.

Если снеговая нагрузка имеет вертикальное направление, то ветровая зависит от направления воздушного потока и может действовать горизонтально (боковая нагрузка на срез) или снизу вверх (на вырывание).

Воздействие ветровой нагрузки на крышу

Чтобы решить, чем крепить обрешётку к стропилам – гвоздями или саморезами, давайте посмотрим, как эти метизы ведут себя в сложных условиях.

Что выбрать – саморезы или гвозди

Гвоздь представляет собой длинный стальной стержень с заострённым кончиком. При вбивании в древесину он расклинивает её волокна, которые, стремясь вернуться в исходное положение, сдавливают стержень со всех сторон. Это давление и удерживает его в материале.

Стержень самореза оснащён резьбой – спиралевидным выступом, который при вкручивании в дерево нарезает в его толще бороздки. Этот крепёж в древесине удерживают не только боковые силы сдавливания, но и сопротивление стенок этих бороздок.

Принципы гвоздевого и резьбового соединения деревянных деталей

Сравним устойчивость этих метизов к вертикальным (вырывающим) и боковым (срезающим и изгибающим) нагрузкам.

Устойчивость к вертикальным нагрузкам

Если рассматривать расклинивающие и резьбовые метизы с точки зрения вырывающих нагрузок, то последние явно прочнее. Чтобы вырвать из дерева гвоздь, необходимо преодолеть силы упругости, удерживающие его стержень. Для выдёргивания самореза этого недостаточно, нужно ещё и разрушить бороздки, сжимающие резьбу.

Читайте также  Как просверлить бетонную стену с арматурой?

Для примера, вбитый в сосновый брус гвоздь длиной 40 мм выдёргивается из него при усилии, равном 32 кг, а вкрученный в него саморез с такой же толщиной и длиной 22 мм можно достать, только приложив усилие, равное 74 кг.

Поэтому, выбирая, чем крепить обрешётку крыши, гвоздями или саморезами, многие отдают предпочтение саморезам, справедливо полагая, что такое соединение гораздо крепче.

Вырыванию самореза противостоит сопротивление винтовых бороздок

Однако помимо вертикальных нагрузок на элементы крепления воздействуют и боковые, возникающие при смещении деревянных деталей друг относительно друга из-за ветрового давления или неравномерного набухания древесины.

Устойчивость к боковым нагрузкам

Боковые нагрузки, воздействующие на крепёж, имеют динамический характер: они то усиливаются, то ослабевают. Гвоздь благодаря своей относительной гибкости выдерживает их легко: при смещении деталей он изгибается.

Дело в том, что гвозди делают из стальной проволоки методом холодной ковки, не подвергая термической обработке. А саморезы – из химически и термически обработанной стали, обладающей высокой твёрдостью, необходимой для нарезания резьбы. Но повышенная твёрдость не позволяет им изгибаться и смещаться вслед за материалом, поэтому при нагрузке на сдвиг они ломаются.

Разная реакция гвоздя и самореза на боковую нагрузку

Прежде чем крепить обрешётку саморезами, нужно учесть и тот факт, что дерево, впитывая влагу, набухает, а толщина скреплённых элементов увеличивается. Гвозди при этом выдавливаются из пробитого ими канала, а вот саморезы удерживаются резьбой и не могут смещаться, поэтому часто разрываются у основания, под самой головкой.

Почему лучше гвозди

Вырывающие усилия действуют на соединение обрешётки со стропилами в гораздо меньшей степени, чем боковые. Они могут быть значительными в тех случаях, когда подкровельное пространство не защищено от порывов ветра, направленных на внутренние стенки скатов. Примером могут служить навесы, крыши открытых террас и павильонов. Но в большей степени от них страдают листовые кровельные покрытия, которые могут оторваться от стропил вместе с плохо закреплённой обрешёткой.

Сорванная ветром кровля

Гораздо чаще крепёж не выдерживает разнонаправленного смещения частей деревянной конструкции и влияния атмосферных факторов в течение длительной эксплуатации. Гвозди показывают большую выносливость к таким «волновым» воздействиям.

Обратите внимание! Для обустройства кровли необходимо использовать метизы с антикоррозионной защитой из оцинкованной или нержавеющей стали.

Виды гвоздей для крепления обрешётки

Проведённое сравнение гвоздей и саморезов не совсем корректно, так как в нем были проанализированы крепёжные свойства только одного вида гвоздей – обычных строительных с гладким стержнем. Есть и другие виды, отличающиеся гораздо более высокой устойчивостью к вырывающим нагрузкам – винтовые и ершённые. Выбрать, какие гвозди нужны для обрешётки крыши, будет проще после их описания.

Гладкие

Надёжность соединений гладкими гвоздями самая невысокая. Основная их проблема – набухшая древесина выталкивает крепёж наружу, и выступающая над поверхностью шляпка может повредить лежащее на обрешётке покрытие.

Соединение получится более прочным, если вбивать гвоздь не перпендикулярно, а слегка изменив угол наклона

Зато такие метизы незаменимы для возведения временных конструкций – их проще всего вытянуть при демонтаже.

Ершённые

Стержень таких гвоздей как бы состоит из усечённых конусов, расположенных один над другим основанием вверх. Другое название – кольцевые гвозди. Они легко входят в древесину при забивании, но за счёт того, что её волокна обжимают пространство над выступами, не расшатываются и не выдавливаются наружу при её набухании и высыхании.

Гвозди ершённые

Именно этот вид метизов считается самым надёжным для устройства кровельных систем, строительства каркасных домов. Но работа с ними требует высокого профессионализма и точности, так как разобрать неправильное соединение без разрушения материала практически невозможно.

Для справки! Выбирая гвозди или саморезы для стропил и обрешётки, многие отдают предпочтение саморезам за скорость и лёгкость работы с ними: вкручивать крепёж шуруповёртом намного проще и удобнее, чем забивать молотком. Но для быстрого монтажа ершённых гвоздей тоже есть специальный инструмент – нейлер.

Винтовые

Конструктивно винтовые гвозди похожи на саморезы по дереву – они тоже имеют резьбу, не доходящую до шляпки, но она не такая острая и частая. При забивании такой гвоздь поворачивается вокруг собственной оси, что аналогично процессу вкручивания. Волокна древесины при этом раздвигаются неравномерно, обеспечивая высокую степень трения и хорошее сцепление с метизом.

Оцинкованные винтовые гвозди

Такой крепёж тоже обладает высоким сопротивлением к вытягивающим нагрузкам. Чтобы выдернуть его из дерева, усилий потребуется в несколько раз больше, чем для выдёргивания обычного гладкого гвоздя. Поэтому собранные с его помощью конструкции служат десятилетиями.

Совет! Выбирая, чем крепить стропила – гвоздями или саморезами, предпочтение тоже лучше отдать винтовым или ершённым гвоздям.

Выбор гвоздей по длине

Важное значение для надёжности соединения имеет длина гвоздей. Она подбирается с учётом толщины обрешётки с таким расчётом, чтобы крепёж прошёл её насквозь и углубился в стропила ещё на 1,5-2 её толщины. Например:

  • толщина обрешётки 20 мм – длина гвоздя 60 мм;
  • толщина обрешётки 30 мм – длина гвоздя 70 мм;
  • толщина обрешётки 40 мм – длина гвоздя 90-100 мм.

Памятка по выбору и монтажу гвоздей

Расчёт количества крепежа

Все знают, как крепить обрешётку: она прибивается во всех местах пересечения со стропилами. Но количество гвоздей на каждый узел может отличаться в зависимости от ширины элементов подкровельного настила.

Доски, прибитые в одной точке, со временем под воздействием переменных температуры и влажности воздуха начинают коробиться и деформироваться. Чтобы этого не происходило, их прибивают на два гвоздя, отступив от краёв по 1,2-1,5 см.

Это правило распространяется на доски обрешётки шириной до 200 мм

При использовании широких досок расход крепежа увеличится за счёт дополнительного третьего гвоздя, вбиваемого по оси.

На один гвоздь можно прибивать только обрешётку из брусков сечением 40х40 мм или 50х50 мм.

Монтаж обрешётки из бруса

Зная количество стропил, шаг между элементами обрешётки и их ширину, определить расход крепежа будет не сложно. Но покупать его нужно с запасом на случай брака в работе или дефектов самих метизов.

Стропильная система крыши подвергается различным нагрузкам, а дерево, из которого собирается конструкция, подвержено изменениям размеров и внутренней структуры. Все это вкупе приводит к возникновению напряжений в местах стыков обрешётки со стропилами или контробрешёткой. Саморезы из-за своей твёрдости и хрупкости их не выдерживают и ломаются, в отличие от более устойчивых к боковым нагрузкам гвоздей. У них другая «болезнь» – плохое противодействие вертикальным нагрузкам, но её можно избежать, используя винтовые или ершённые гвозди с насечками на стержне.

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:

  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.

Читайте также  Бетонная раковина своими руками

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:

  • 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».

Гвозди лучше вбивать под углом

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:

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.

Какими гвоздями прибивать обрешётку к стропилам, как крепить её правильно

Несущий каркас любой скатной крыши – это стропила с закреплённой на них обрешёткой, а также различные прогоны, затяжки, подкосы и другие дополнительные детали. Для их соединения друг с другом применяются разные крепёжные элементы, обеспечивающие прочность, стабильность, долговечность всей кровельной системы. Давайте разберёмся, какими гвоздями прибивать обрешётку к стропилам, и почему лучше отдать предпочтение им, а не более удобным в применении саморезам.

Особенности деревянного «скелета» крыши

При работе с деревом необходимо учитывать его особенности, как материала, а также направление нагрузок, воздействующих на конкретные элементы конструкции.

По сравнению с бетоном или металлом, дерево – материал мягкий и упругий, но эти его свойства могут меняться в большую или меньшую сторону в зависимости от влажности. Деревянные конструкции подкровельной системы впитывают в себя влагу из воздуха, когда на улице идёт дождь, и водяные пары, поднимающиеся из внутренних помещений дома. В сухую погоду происходит обратное движение: дерево отдаёт лишнюю влагу в атмосферу. При этом материал расширяется или сужается, меняется упругость его волокон и расстояние между ними, что, в свою очередь, влияет на его способность удерживать в себе крепёж.

Поэтому прежде чем крепить обрешётку к стропилам или выполнять узловые соединения конструкции, нужно решить, какие метизы лучше использовать. Для этого необходимо определить влияющие на них нагрузки. При этом учитывают:

  • вес кровельного покрытия;
  • напряжения, возникающие в материале при изменении его влажности;
  • снеговую нагрузку, способную вызывать прогиб обрешётки;
  • ветровые нагрузки.

В зависимости от направления приложения усилий, крепёж может испытывать изгибающие, растягивающие, выдёргивающие, срезающие нагрузки.

Если снеговая нагрузка имеет вертикальное направление, то ветровая зависит от направления воздушного потока и может действовать горизонтально (боковая нагрузка на срез) или снизу вверх (на вырывание).

Чтобы решить, чем крепить обрешётку к стропилам – гвоздями или саморезами, давайте посмотрим, как эти метизы ведут себя в сложных условиях.

Что выбрать – саморезы или гвозди

Гвоздь представляет собой длинный стальной стержень с заострённым кончиком. При вбивании в древесину он расклинивает её волокна, которые, стремясь вернуться в исходное положение, сдавливают стержень со всех сторон. Это давление и удерживает его в материале.

Стержень самореза оснащён резьбой – спиралевидным выступом, который при вкручивании в дерево нарезает в его толще бороздки. Этот крепёж в древесине удерживают не только боковые силы сдавливания, но и сопротивление стенок этих бороздок.

Сравним устойчивость этих метизов к вертикальным (вырывающим) и боковым (срезающим и изгибающим) нагрузкам.

Устойчивость к вертикальным нагрузкам

Если рассматривать расклинивающие и резьбовые метизы с точки зрения вырывающих нагрузок, то последние явно прочнее. Чтобы вырвать из дерева гвоздь, необходимо преодолеть силы упругости, удерживающие его стержень. Для выдёргивания самореза этого недостаточно, нужно ещё и разрушить бороздки, сжимающие резьбу.

Для примера, вбитый в сосновый брус гвоздь длиной 40 мм выдёргивается из него при усилии, равном 32 кг, а вкрученный в него саморез с такой же толщиной и длиной 22 мм можно достать, только приложив усилие, равное 74 кг.

Поэтому, выбирая, чем крепить обрешётку крыши, гвоздями или саморезами, многие отдают предпочтение саморезам, справедливо полагая, что такое соединение гораздо крепче.

Однако помимо вертикальных нагрузок на элементы крепления воздействуют и боковые, возникающие при смещении деревянных деталей друг относительно друга из-за ветрового давления или неравномерного набухания древесины.

Устойчивость к боковым нагрузкам

Боковые нагрузки, воздействующие на крепёж, имеют динамический характер: они то усиливаются, то ослабевают. Гвоздь благодаря своей относительной гибкости выдерживает их легко: при смещении деталей он изгибается.

Дело в том, что гвозди делают из стальной проволоки методом холодной ковки, не подвергая термической обработке. А саморезы – из химически и термически обработанной стали, обладающей высокой твёрдостью, необходимой для нарезания резьбы. Но повышенная твёрдость не позволяет им изгибаться и смещаться вслед за материалом, поэтому при нагрузке на сдвиг они ломаются.

Прежде чем крепить обрешётку саморезами, нужно учесть и тот факт, что дерево, впитывая влагу, набухает, а толщина скреплённых элементов увеличивается. Гвозди при этом выдавливаются из пробитого ими канала, а вот саморезы удерживаются резьбой и не могут смещаться, поэтому часто разрываются у основания, под самой головкой.

Видео описание

Это видео позволит наглядно убедиться в том, что гвозди гораздо лучше сопротивляются излому, чем саморезы:

  • Гвозди против шурупов и саморезов (тест на излом)

    Почему лучше гвозди

    Вырывающие усилия действуют на соединение обрешётки со стропилами в гораздо меньшей степени, чем боковые. Они могут быть значительными в тех случаях, когда подкровельное пространство не защищено от порывов ветра, направленных на внутренние стенки скатов. Примером могут служить навесы, крыши открытых террас и павильонов. Но в большей степени от них страдают листовые кровельные покрытия, которые могут оторваться от стропил вместе с плохо закреплённой обрешёткой.

    Гораздо чаще крепёж не выдерживает разнонаправленного смещения частей деревянной конструкции и влияния атмосферных факторов в течение длительной эксплуатации. Гвозди показывают большую выносливость к таким «волновым» воздействиям.

    Видео описание

    В этом видеоролике показано, что случается даже с оцинкованными саморезами при их использовании для монтажа обрешётки:

  • Чем крепить обрешетку и контробрешетку

    Виды гвоздей для крепления обрешётки

    Проведённое сравнение гвоздей и саморезов не совсем корректно, так как в нем были проанализированы крепёжные свойства только одного вида гвоздей – обычных строительных с гладким стержнем. Есть и другие виды, отличающиеся гораздо более высокой устойчивостью к вырывающим нагрузкам – винтовые и ершённые. Выбрать, какие гвозди нужны для обрешётки крыши, будет проще после их описания.

    Гладкие

    Надёжность соединений гладкими гвоздями самая невысокая. Основная их проблема – набухшая древесина выталкивает крепёж наружу, и выступающая над поверхностью шляпка может повредить лежащее на обрешётке покрытие.

    Зато такие метизы незаменимы для возведения временных конструкций – их проще всего вытянуть при демонтаже.

    Ершённые

    Стержень таких гвоздей как бы состоит из усечённых конусов, расположенных один над другим основанием вверх. Другое название – кольцевые гвозди. Они легко входят в древесину при забивании, но за счёт того, что её волокна обжимают пространство над выступами, не расшатываются и не выдавливаются наружу при её набухании и высыхании.

    Именно этот вид метизов считается самым надёжным для устройства кровельных систем, строительства каркасных домов. Но работа с ними требует высокого профессионализма и точности, так как разобрать неправильное соединение без разрушения материала практически невозможно.

    Видео описание

    Как работает нейлер, смотрите в видео:

    Винтовые

    Конструктивно винтовые гвозди похожи на саморезы по дереву – они тоже имеют резьбу, не доходящую до шляпки, но она не такая острая и частая. При забивании такой гвоздь поворачивается вокруг собственной оси, что аналогично процессу вкручивания. Волокна древесины при этом раздвигаются неравномерно, обеспечивая высокую степень трения и хорошее сцепление с метизом.

    Читайте также  Как утеплить пол в гараже пенополистиролом?

    Такой крепёж тоже обладает высоким сопротивлением к вытягивающим нагрузкам. Чтобы выдернуть его из дерева, усилий потребуется в несколько раз больше, чем для выдёргивания обычного гладкого гвоздя. Поэтому собранные с его помощью конструкции служат десятилетиями.

    Выбор гвоздей по длине

    Важное значение для надёжности соединения имеет длина гвоздей. Она подбирается с учётом толщины обрешётки с таким расчётом, чтобы крепёж прошёл её насквозь и углубился в стропила ещё на 1,5-2 её толщины. Например:

    • толщина обрешётки 20 мм – длина гвоздя 60 мм;
    • толщина обрешётки 30 мм – длина гвоздя 70 мм;
    • толщина обрешётки 40 мм – длина гвоздя 90-100 мм.

    Расчёт количества крепежа

    Все знают, как крепить обрешётку: она прибивается во всех местах пересечения со стропилами. Но количество гвоздей на каждый узел может отличаться в зависимости от ширины элементов подкровельного настила.

    Доски, прибитые в одной точке, со временем под воздействием переменных температуры и влажности воздуха начинают коробиться и деформироваться. Чтобы этого не происходило, их прибивают на два гвоздя, отступив от краёв по 1,2-1,5 см.

    При использовании широких досок расход крепежа увеличится за счёт дополнительного третьего гвоздя, вбиваемого по оси.

    На один гвоздь можно прибивать только обрешётку из брусков сечением 40х40 мм или 50х50 мм.

    Зная количество стропил, шаг между элементами обрешётки и их ширину, определить расход крепежа будет не сложно. Но покупать его нужно с запасом на случай брака в работе или дефектов самих метизов.

    Коротко о главном

    Стропильная система крыши подвергается различным нагрузкам, а дерево, из которого собирается конструкция, подвержено изменениям размеров и внутренней структуры. Все это вкупе приводит к возникновению напряжений в местах стыков обрешётки со стропилами или контробрешёткой. Саморезы из-за своей твёрдости и хрупкости их не выдерживают и ломаются, в отличие от более устойчивых к боковым нагрузкам гвоздей. У них другая «болезнь» – плохое противодействие вертикальным нагрузкам, но её можно избежать, используя винтовые или ершённые гвозди с насечками на стержне.

    Как крепить стропила правильно – виды соединений и креплений

    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.

    Кровельщики с большим опытом работы рекомендуют использовать для фиксации оцинкованные ершенные гвозди, длина которых превышает толщину пиломатериалов на 3 – 5 миллиметров.

  • Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    UralPenoblok.ru
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: