Болт для монтажа бруса

Специальный крепёж для бруса

С целью получения прочный и надёжных соединений при строительстве деревянных домов используются специально предназначенные для этого крепежи. Одни из них позволяют создавать стыковые и тавровые соединения. Другие рассчитаны для своевременной регулировки расстояния между элементами, дающими разную усадку. Третьи используются для создания саморегулирующихся крепёжных узлов, которые необходимы при строительстве из древесины естественной влажности.

Общие особенности крепежей для бруса

Крепёжные изделия и приспособления, которые используются при строительстве современных брусовых домов, отличаются следующими особенностями:

1. Изготавливаются из стали.
2. Подвергаются цинкованию с целью защиты основного металла от коррозии.
3. Продолжительный срок службы.
4. Специально продуманная конструкция или форма в зависимости от типа соединений, для которых они предназначены.
5. Наличие отверстий для крепления к древесине при помощи гвоздей, саморезов.
6. Некоторые типы крепежа укомплектованы резьбовыми шпильками, которые позволяют регулировать расстояние между соединёнными деталями.
7. Крепёжные приспособления для бруса позволяют сохранить структуру древесины, избежать излишних подрезов, зарубок, сверления, выборки и прочих плотницких манипуляций, отбирающих время и требующих опыта.

Основная цель применения специального крепежа для бруса — упростить и ускорить монтажные работы, а также обеспечить высокую прочность создаваемых узлов.

Основные разновидности специального крепежа для бруса

Деревянные дома представляют собой конструкцию, которая собирается из самых разных видов пиломатериала. Виды соединений и узлов тоже различаются. Соответственно, для каждого отдельного типа соединения бруса требуется свой крепёж.

К основному крепежу, который используется при строительстве из древесины, относят:

• нагели;
• стяжки;
• анкерные болты;
• крепёжные пластины;
• крепёжные уголки;
• гвоздевые пластины;
• регулируемые опоры (домкраты);
• саморегулирующиеся кронштейны;
• закладные элементы.

Рассмотрим вкратце перечисленные крепежи для бруса.

Нагели

Нагель является основным крепежом, который используется в процессе сборки сруба из профилированного бруса. В классическом исполнении он представляет собой штырь диаметром около 20 мм и длиной 250-300 мм. Изготавливается обычно из берёзы и других твёрдых пород древесины. Также иногда используются металлические или композитные нагели.

Задача данного крепежа — зафиксировать между собой в одной плоскости два расположенных друг на друге венца. При этом, нагель должен быть подобран таким образом, чтобы в процессе усадки сруба он не сопротивлялся её протеканию.

Стяжки

Стяжка представляет собой длинную шпильку с метрической резьбой, укомплектованную муфтами, гайками, шайбами и металлическими опорами с перфорацией под саморезы. Применяется для фиксации габаритных элементов конструкций, а также для их выравнивания, временной поддержки и других задач.

Анкерные болты

Анкерный болт предназначен для крепления нижней обвязки фундамента или первого венца сруба к бетонному основанию. Представляет собой болт со специальной гайкой под конус, которая, перемещаясь при вращении в гильзе, раздвигает её лепестки, создавая прочное клиновидное соединение.

Крепёжные пластины и уголки

Пластины с перфорацией применяются для создания стыковых соединений в одной плоскости. Уголки, соответственно, для угловых и тавровых соединений. Бывают также пластины специального назначения. Они имеют особую форму, позволяющую без дополнительных манипуляций создавать узлы из нескольких сопряжённых элементов в разных плоскостях.

Гвоздевые пластины

Применяются для быстрого создания стыковых соединений бруса в одной плоскости. Гвоздевыми называются потому, что перфорация в них сделана без дополнительной обработки — металл, выдавленный прессом, образует на тыльной стороне пластины своеобразные гвозди, которые забиваются в древесину.

Регулируемые опоры

Применяются для монтажа конструкций, степень усадки которых значительно отличается от размера усадки сруба, либо отсутствует, как таковая. Регулируемые опоры или домкраты применяются обычно при установке вертикальных элементов из древесины. Такие доски или брусья практически не дают усадки (вдоль волокон), а потому опоры позволяют постепенно уменьшать их длину по мере надобности.

Саморегулирующиеся кронштейны

Применяются для создания так называемых плавающих соединений, которые подстраиваются под изменяющуюся геометрию конструкции, дающей неравномерную усадку. Саморегулирующиеся кронштейны часто используются при сборке стропильной системы деревянного дома.

Закладные элементы

Забиваются или вворачиваются в массив древесины. Сверху остаётся либо стакан, либо крепёжные пластины с перфорацией, к которым можно крепить какие-либо детали и узлы.

Источник

САМПОСТРОЙ

§5 Устройство крыши и кровли

Соединение деревянных конструкций на болтах и стержнях. Соединение конструкций на скобах, хомутах и анкерах.

1. Соединение деревянных конструкций на болтах и стержнях.

Немаловажное значение при строительстве крыш имеют применяемые в работе материалы и крепёж. Что необходимо знать при подборе и покупке крепежа.

Нагелями называют гибкие стержни, препятствующие взаимному сдвигу соединяемых элементов и работающие в основном на изгиб. К стальным цилиндрическим нагелям относятся:

• болты, шпильки, глухари;
• гладкие цилиндрические стержни (штыри);
• гвозди, саморезы, шурупы и т.п.

Для крепления изделий из дерева также используется крепёж, изготовленный из стали, который либо сам по себе, либо в комплекте с гвоздями представляет собой прочные и легко устанавливаемые соединения.

1.1. Соединение изделий из дерева на болтах.

Болты— это цилиндрические стальные стержни, как правило, с гайкой и резьбой, пронизывающие соединяемые деревянные элементы перпендикулярно их поверхности.

Силовые болтовые соединения должны иметь не менее 2 болтов диаметром не менее 12 мм и не более 24 мм (рис.1).

В целях уменьшения смятия древесины под гайкой ставится шайба из листовой стали, сторона которой определяется из условий работы её на изгиб и смятия древесины под шайбой.

Стальные болты с накидной гайкой для соединения изделий из дерева показаны на рис.1.

Типовые размеры болтов стальных с накидной гайкой для соединения изделий из дерева.

1- стальной болт с резьбой и неподвижной гайкой; 2- гайка неподвижная; 3- гайка накидная; 4- резьба; 5- шайба круглая съёмная.

Практически сторона квадратной шайбы принимается равной 4,5d (где d— диаметр болта).

Размеры квадратных шайб принимаются по диаметру болтов согласно таблице 3.

Таблица 3: Сортамент рабочих и стяжных болтов.

п/ п	Диаметр болтов (мм)		Площадь сечения (см²)		Вес, кг			Размеры квадратных шайб болтов (мм)
	по стер-жню, dбр	по наре-зке, dнт	по стер-жню, Fбр	по наре-зке, Fнт	1 пог. м бол-та	одной гайки		рабочих болтов		стяжных болтов
						ше-сти-гран-ной	ква-драт-ной	раз-ме-ры, мм	вес 1 шай-бы, кг	раз-ме-ры, мм	вес 1 шай-бы, кг
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	6	4,701	0,283	0,173	0,22	0,004	0,004	30х 30 х3	0,01	—	—
2	8	6,377	0,505	0,316	0,39	0,008	0,007	40х 40 х4	0,048	—	—
3	10	8,051	0,785	0,509	0,62	0,014	0,014	50х 50 х5	0,095	—	—
4	12	9,727	1,13	0,744	0,89	0,020	0,021	60х 60 х6	0,164	45х 45 х4	0,06
5	16	13,4	2,01	1,408	1,58	0,052	0,053	80х 80 х8	0,386	55х 55 х4	0,088
6	20	16,75	3,14	2,182	2,47	0,093	0,095	100х 100 х10	0,760	70х 70 х5	0,18
7	24	20,1	4,521	3,165	3,55	0,141	0,144	120х 120 х12	1,341	90х 90 х7	0,42
8	27	23,1	5,722	4,18	4,49	0,182	0,187	140х 140 х14	2,091	100х 10 х8	0,591
9	30	25,45	7,065	5,06	5,55	0,291	0,297	160х 160 х15	2,93	—	—
10	36	30,80	10,17	7,44	7,99	0,496	0,506	190х 190 х18	4,957	—	—

Минимальные расстояния между болтами и минимальные удаления от кромок дерева устанавливаются с учётом допустимых напряжений скалывания древесины. О чём более подробно будет рассказано в следующих разделах сайта.

В капитальном строительстве, когда требуется надёжность и устойчивость конструкции, болты могут применяться только в том случае, когда с помощью спец. средств будет предотвращено возникновение сдвига в швах контакта (узел 33).

Например, могут быть использованы калиброванные отверстия, т.е. такие, когда диаметр отверстия равен диаметру болта, или же проведено последующее заполнение промежутка между стержнем болта и краями отверстия.

Узел соединения деревянных балок стяжными болтами показан на рис.2.

Узел соединения деревянных балок стяжными болтами.

Болты применяются в конструкциях, работающих на растяжение при подвеске строительных элементов (рис.2) и как ненесущие соединения в виде зажимных болтов.

1.2. Соединение на стержневых нагелях.

Стержневые нагели— это цилиндрические стальные стержни, как правило, без гайки и резьбы которые вгоняются в просверленные отверстия уменьшенного на 0,2…0,5 мм диаметра (рис.3 поз.6).

У стягивающих болтов под головкой (рис.3 поз.2) и гайкой (рис.3 поз.3) устанавливаются шайбы (рис.3 поз.3).

РЕКОМЕНДУЕТСЯ устанавливать по обе стороны большие и толстые шайбы.

Стержневой стяжной крепёж для соединения деревянных конструкций показан на рис.3.

Стержневой стяжной крепёж для деревянных конструкций.

1- стяжной болт 12х260 мм; 2- шестигранная головка; 3-гайка; 4- метрическая резьба; 5- шайба; 6- стержневой нагель гладкий или с нарезными бороздками.

Применение стержневых нагелей имеет большое значение для несущих соединений, т.к. при нём можно не опасаться деформаций из-за выборки зазоров в отверстиях и ползучести конструкций.

Соединения с помощью стержневых нагелей позволяют добиться высоких показателей: при небольшой площади они могут воспринимать сравнительно большие нагрузки.

Их лучше всего применять для пакетов досок, а также для соединения со стальными элементами, находящимися внутри конструкции (узел- 35).

На рисунке узла 34 приведен вариант крепления конькового узла стропильной фермы. Брусчатые раскосы прикреплены к верхнему поясу 4 нагелями. В середине- стяжные болты. Верхние пояса стропил скреплены с коньковой подбалкой болтами.

Крепление конькового узла стропильной фермы стяжными болтами и нагелями показано на рис.4.

Крепление конькового узла стропильной фермы стяжными болтами и нагелями.

1- верхний пояс стропил; 2- брусчатые раскосы; 3- коньковая подбалка; 4- крепление нагелями; 5- стяжные болты коньковой подбалки с верхним поясом стропил.

На эскизе узла 35 приведён вариант крепления двухветвевой стойки с одинарным ригелем. Такое крепление даёт практически жёсткое соединение двухветвевой стойки с одинарным ригелем с помощью расположенных по кольцу нагелей.

Стяжные болты обеспечивают плотность соединения и используются при монтаже стропильной системы и стеновых перегородок.

Узел крепления стержневыми нагелями ригеля на стойке показано на рис.5.

Узел крепления стержневыми нагелями ригеля на стойке.

1- ригель (балка); 2- парная стойка; 3- гвозди в 2 толщины доски; 4- стяжные болты.

В выше рассмотренных соединениях следует использовать не более 4-х стержней на соединение.

Минимальный диаметр стержневого нагеля 8 мм.

Глухие стальные цилиндрические нагели следует заглублять в древесину не менее, чем на 5 диаметров.

При использовании нагелей большого диаметра возможно появление трещин на концах соединяемых элементов, вызванное скалыванием древесины вдоль волокон.

Поэтому концевые расстояния принимают несколько больше, чем промежуточные.

2. Соединение конструкций на скобах, хомутах и анкерах.

Вспомогательные стальные крепёжные детали (скобы, хомуты, анкера и др.) ставят чаще всего в узлах для соединения деревянных элементов в период сборки и монтажа, для соблюдения проектных размеров конструкций и при их работе на незначительные усилия.

Стальные скобы ставят в узлах конструкций из брусьев или брёвен.

В зависимости от размеров сечений элементов и длины скоб диаметр их бывает 8…18 мм.

Стальные скобы для соединения элементов из брусьев или брёвен показаны на рис.6.

Стальные скобы для соединения элементов из брусьев или брёвен.

1- скобы строительные прямые; 2- скобы строительные игловые.

Забивают скобы в древесину без просверливания отверстий с таким расчётом, чтобы место забивки не совпадало с сердцевинной частью деревянных элементов.

А расстояния от вершины угла скобы до центра заглубления скобы в конструкцию должны быть одинаковыми.

Расстояние от центра забивки скобы до торца элемента (S₁) принимают такое же, как и для нагелей (см. раздел по установке нагелей).

Стальные скобы строительные для деревянных конструкций показаны в табл.7.

Таблица 7: Стальные скобы строительные для деревянных конструкций.

п/п	Ед-ца измер.	Размеры, мм
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	l/h	150/70		200/80		250/90		300/100
2	d, мм	8	10	8	10	8	10	10	12
3	Масса, кг	0,1	0,15	0,12	0,18	0,14	0,22	0,26	0,38
4	l/h	350/110		400/120		450/130		500/140
5	d, мм	10	12	12	16	12	16	16	18
6	Масса, кг	0,3	0,48	0,49	0,86	0,54	0,96	1,06	1,34

Узлы подвески и крепления деревянных балок стропил и перекрытий при помощи хомутов показаны на рис.7.

Узлы подвески и крепления балок на металлических хомутах.

1- продольные балки (стропила); 2- поперечная балка; 3- отделка вокруг коренника; 4- хомут; 5- гвозди.

Размеры хомутов для подвески и крепления деревянных балок показаны в табл.8.

Таблица 8: Размеры хомутов для подвески балок.

п/п	Ед. изм.	Размеры, мм
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	b, мм	50	50	60	60	60	70	70	70
2	h, мм	150	180	180	200	220	200	220	240
3	Масса, кг	2,2	2,35	2,37	2,46	2,55	2,48	2,58	2,67

Развёртка хомута для раскроя металла показана на рис.8.

Развёртка хомута для раскроя металла.

Для крепления свесов кровли и стыка балок применяют Т-образные анкеры массой 2,19 кг.

Размеры Т-образных анкеров для крепления свесов кровли и стыка балок показаны на рис.9.

Размеры анкеров для крепления свесов кровли и стыка балок.

Все вспомогательные стальные крепёжные детали (скобы, хомуты, анкера и др.) защищают от коррозии.

Выступающие металлические части защищают деревянными элементами.

Источник