Фермы на гвоздевых пластинах. Гвоздевая пластина: сделано в России

Такие деревянные конструкции наиболее актуальны при возведении гаражей, приусадебных построек и дач.

Данное техническое руководство описывает принципы соединения деталей, приводит иллюстрации основных конструкционных узлов и рекомендации по выбору сечений элементов деревянных висячих стропильных систем.

Более сложные типы деревянных конструкций должны рассчитываться и собираться на заводе изготовителя.

Рис. 11.01 Монтаж самодельных деревянных висячих стропильных систем. Стыки нижнего пояса должны в середине пролёта опираться на несущие стены.

1. Верхний и нижний пояса конструкций находятся в одной плоскости.
2. Стальные перфорированные пластины располагаются с двух сторон.
3. Нижний пояс констркуции присоединяется к верхнему внакладку.
4. Деревянные накладки допускается прибивать только с одной стороны.
5. Болтовое соединение с использованием стопорных шайб с наружными зубьями, зажимаемых между соединяемыми деталями, а также с использованием подкладных шайб.

Рис. 11.02 Пролёт, угол кровли, расположение несущей стены

1. Нижний пояс самодельных деревянных треугольных трехшарнирных арок (висячих стропильных систем), рассчитанных на пролёт более 4,2м, должен посередине опираться на несущую стену.

Рис. 11.03 Пример стальной перфорированной пластины с расположением отверстий гарантирующих оптимальное расстояние между гвоздями

Таблица 11.1

Выбор сечения элементов деревянных треугольных трехшарнирных арок, необходимое количество гвоздей для соединений на стальных перфорированных пластинах. Выбор диаметра стопорных шайб для болтовых соединений

Сне­го­вая на­груз­ка S 0 , кН/м²	Угол кров­ли 18°≤ α ≤ 22°					Угол кров­ли 22°≤ α ≤ 37°				Угол кров­ли 37° ≤ α ≤ 45°
	Про­лёт L*, м	Верх­ний по­яс h, мм	Ниж­ний по­яс h, мм			Верх­ний по­яс h, мм	Ниж­ний по­яс h, мм	Со­еди­не­ние верх­не­го и ниж­не­го по­я­сов, стык де­та­лей ниж­не­го по­я­са*****		Верх­ний по­яс h, мм	Ниж­ний по­яс h, мм	Со­еди­не­ние верх­не­го и ниж­не­го по­я­сов, стык де­та­лей ниж­не­го по­я­са*****
				Ко­ли­че­ство гвоз­дей****	D ст.шайб ***, мм			Ко­ли­че­ство гвоз­дей****	D ст.шайб ***, мм			Ко­ли­че­ство гвоз­дей****	D ст.шайб ***, мм
2,5	3,0	123	173	6	50	123	173	5	50	123	173	3	50
	3,6	148	198	7	62	148	198	6	50	148	198	4	50
	4,2	173	223	8	-	173	223	7	62	173	223	4	50
	4,8	198	148	9	-	198	148	8	-	198	148	5	62
	5.4	198	148	10	-	198	148	8	-	198	148	5	62
	6.0	223	173	11	-	223	173	9	-	223	173	5	62
	6,6	223	173	12	-	223	173	10	-	-	-	-	-
4,5	3,0	123	173	8	-	123	173	7	62	123	173	4	50
	3,6	173	198	10	-	148	198	9	-	148	198	5	62
	4,2	198	223	11	-	173	223	10	-	173	223	6	62
	4,8	223	148	13	-	223	148	11	-	223	148	7	-
	5,4	223	148	14	-	223	148	12	-	223	148	7	-
6,5	3,0	148	173	11	-	148	173	9	-	148	173	5	62
	3,6	173	198	13	-	173	198	11	-	173	198	6	-
	4,2	223	223	15	-	198	223	13	-	198	223	7	-
* Толщина поясов конструкции 48 мм, сорт пиломатериала 3-й, межосевое расстояние между арками 600 мм. ** При пролёте более 4,2м нижний пояс арки должен посередине опираться на несущую стену. *** Также при этом используются болты диаметром 20 мм и подкладные шайбы 60×60×5 мм. **** Расчётная нагрузка на 1 гвоздь 646 кН. Это количество гвоздей должно использоваться по каждую сторону стыка, с обеих сторон конструкции. ***** Стык нижнего пояса арки должен располагаться над несущей стеной посередине пролёта.

Рис. 11.04 Основные параметры самодельных деревянных теугольных арок

1. Верхний пояс самодельной деревянной треугольной арки.
2. Нижний пояс.
3. Пролёт.
4. Свес.
5. Угол кровли.
6. Обвязка несущей стены должна доходить вплоть до внешнего края стыка верхнего и нижнего поясов фермы.
7. Свес кровли не должен превышать 500 мм.

Рис. 11.05 Соединение верхнего и нижнего поясов конструкции при помощи стальных перфорированных пластин и гвоздей

1. Для самодельных деревянных арок в данном случае с двух сторон применяют пластины:
   100×240×1,5 мм, если пролёт до 4,2м
   100×300×1,5 мм, если пролёт более 4,2м
   При этом расчётная снеговая нагрузка должна быть менбше 4,5 кН/кв.м
2. Минимальное расстояние от торца деревянного элемента должно быть больше 60мм.
3. В данном случае нужно использовать рифлёные гвозди 4,0×40 мм равномерно распределяя их по пластине, соблюдая минимальные отступы (п. 3 и 4). Кол-во гвоздей на соединение выбирается по таблице 11.1.

Таблица 11.2

Рис. 11.06 Соединение верхнего и нижнего поясов арок при помощи болта и двух односторонних стопорных шайб с наружными зубьями, зажимаемых между соединяемыми деталями, а также с использованием подкладных шайб

1. Стопорные шайбы с наружными зубьями - 2 шт. Диаметр стопорных шайб выбирается по таблице 11.1.
2. Болт, 20 мм. Минимальные расстояния от торца и кромок деревянных элементов см. в таблице 11.2.
3. Подкладная шайба, 60×60×5 мм.

Рис. 11.07 Соединение верхних поясов треугольных арок в коньке при помощи стальных перфорированных пластин и гвоздей

1. С двух сторон применяют стальные перфорированные пластины 80×140×1,5 мм.
2. С каждой стороны по внешнему краю пластины забивают по 2 рифлёных гвоздя 4,0×40 мм.
3. Область пластины, которую разрешается использовать для забивания гвоздей.
4. Минимальное расстояние от торца деревянного элемента должно быть больше 40мм.
5. Минимальное расстояние от кромки деревянного элемента должно быть больше 28мм.

Рис. 11.08 Соединение верхних поясов арок в коньке при помощи накладок из досок или фанеры

1. Накладка 148×300 мм из доски толщиной более 30 мм или из фанеры толщиной более 15 мм.
2. Область пластины, которую разрешается использовать для забивания гвоздей.
3. Гвозди 3,5×90 мм, 8 шт. с каждой стороны.

Рис. 11.09 Стык нижнего пояса самодельной деревянной треугольной арки всегда должен располагаться над опорой. Если нет опоры, то разрывы в нижнем поясе недопустимы, а максимальная длина нижнего пояса должна быть меньше 4,2 м Рис. 11.10 Соединение элементов нижнего пояса арки при помощи стальных перфорированных пластин и гвоздей

1. Стальные перфорированные пластины 100×300×1,5 мм монтируются с каждой стороны и центрируются относительно стыка.
2. Область пластины, которую разрешается использовать для забивания гвоздей.
3. Рифлёные гвозди 4,0×40 мм должны размещаться как можно более равномерно по внешним отверстиям пластины.

Рис. 11.11 Соединение элементов нижнего пояса арок при помощи болтов и односторонних стопорных шайб с наружными зубьями, зажимаемых между соединяемыми деталями, а также с использованием подкладных шайб

1. Стык элементов нижнего пояса арки.
2. Минимальные расстояния приведены в таблице 11.2.
3. Толщина накладки и толщина элементов нижнего пояса арки должны быть одинаковыми.
4. Стопорные шайбы с наружными зубьями - 2 шт. на соединение. Диаметр стопорных шайб выбирается по таблице 11.1.
5. Болт, 20 мм.
6. Подкладная шайба, 60×60×5 мм.

Рис. 11.12 Диагональные ветровые связи 23×98 крепятся к каждой треугольной арке

1. Диагональная ветровая связь.

Рис. 11.13 Диагональные ветровые связи крепятся к нижней кромке верхних поясов арки 3-мя гвоздями 2,8×75 или 3,4×95 мм

1. Крепление диагональной ветровой связи к верхнему поясу конструкции.

Рис. 11.14 Анкеровка деревянных арок стальными перфорированными лентами
Рис. 11.15 Если на пути установки арки попадаются дымовые трубы или другие препятствия, то арку смещают в сторону. С другой стороны от препятствия устанавливают дополнительную арку

1. Треугольная арка, которую следует сместить в сторону.
2. Дополнительная треугольная арка.

Материал подготовил конструктор Владислав Воротынцев на основе норвежской технологии каркасного домостроения, разработанной институтом СИНТЕФ

Возведение каркасных домов набирает популярность: они сравнительно дешевые и комфортабельные. В классических проектах домов и сооружений из камня, кирпича и других материалов стропильные системы изготавливаются из деревянных элементов, поэтому вопрос надежного соединения балок, бруса или других элементов из дерева постоянно актуален. С недавних пор широко применяется гвоздевая пластина - новинка среди крепежных элементов, которая с успехом заменила гвозди, нагели и шурупы.

Конструкция и материал изготовления

Из названия понятно, что гвоздевая пластина по своей конструкции представляет собой полосу металла с аналогом гвоздей. Ее толщина составляет от 1 до 2 мм, размеры варьируются от 40 до 200 мм по ширине, а длина может быть любая. У разных производителей свои стандарты размеров. Чаще всего пластины гвоздевые выпускаются с шагом длины в 25 мм.

Исходным материалом для изготовления является высокопрочная листовая легированная или оцинкованная сталь. На производстве ее разрезают на пластины требуемого размера, а затем на специальном прессе выдавливают тонкие выступы до 8 мм длиной. Они и играют роль гвоздей, прочно входя в деревянные конструкции.

Область применения

Любые деревянные конструкции, которые соединяются между собой, должны иметь общую жесткость для сохранения несущей способности и предотвращения деформации всего сооружения. Крепеж, который лучше всего справляется с такой задачей, - гвоздевые пластины. Их применяют в жилом, общественном, промышленном строительстве при возведении каркасных деревянных сооружений и монтаже стропильных систем.

Способы использования

Производство стеновых панелей, или арок осуществляется в производственных цехах. Элементы конструкции фиксируются в кондукторах или других приспособлениях и соединяются гвоздевой пластиной с помощью пресса. Этот метод соединения наиболее качественный, но не всегда есть возможность его применить.

На строительной площадке применение гвоздевых пластин с использованием пресса невозможно. Их просто забивают молотком и при этом следят за равномерностью вхождения выступов в дерево.

Основные достоинства

Популярность гвоздевых пластин обусловлена их преимуществами перед другими видами крепежей:

• возможность соединения элементов в одной плоскости без существенных выступов на поверхности;
• малый собственный вес, что снижает общий вес конструкции;
• использование гвоздевых пластин позволяет монтировать сложные системы поэтапно без применения тяжелой строительной техники;
• снижение общей стоимости возводимого объекта (цены довольно высоки, но рассматриваемый крепеж стоит относительно недорого);
• применение пластины повышает жесткость и прочность узлов соединения в составных конструкциях;
• монтаж гвоздевой пластины довольно прост и не требует специализированных знаний.

Существующие недостатки

Данный вид крепежа не лишен и минусов, из которых самые существенные следующие:

• малая прочность и жесткость при изгибающих нагрузках в месте соединения;
• ручной монтаж гвоздевых пластин не всегда обеспечивает максимальную жесткость и прочность соединения;
• для получения качественной конструкции с точными проектными размерами необходима площадка с идеальной ровностью.

Типы по расположению зубьев

Производители часто стараются снизить цену стройматериала, который они изготавливают. Один из способов сделать это - упрощение конструкции и технологии производства. В связи с этим большинство применяемых гвоздевых пластин имеют самый простой и дешевый тип с однонаправленными зубьями. Но есть и другие варианты, которые используются в ответственных конструкциях: с разнонаправленными зубьями в соседних рядах и с зубьями, расположенными под углом 45 градусов к продольной оси пластины. Эти варианты сложнее производить, поэтому и цена стройматериала для крепежа данных типов несколько выше.

Классификация и производители

В странах СПГ принята классификация МПЗ (металлозубчатых пластин - название гвоздевых пластин согласно ГОСТ) по толщине: МПЗ-1.0, МПЗ-1.2 и МПЗ-2.0 изготавливаются толщиной 1.0, 1.2 и 2.0 мм соответственно.

В Западной Европе популярным стандартом является двунаправленная зубчатая шпонка gang-nail от компаний-производителей из Швеции, Германии, Польши и Финляндии. В Венгрии и соседних странах популярны гвоздевые пластины компании "Арпад", выделяющиеся высокой прочностью. Цена одной пластины в зависимости от вида, размера и производителя колеблется от 10 до 120 рублей.

Для максимально прочного крепежа встык деревянных элементов, находящихся в одной плоскости (досок, балок, столбов, брусьев, стропильных и других конструкций) применяется высокопрочный и надёжный крепёж – (зубчатые). Их характерной особенностью является штамповка зубьями высотой 8 или 14 мм и толщиной 1 мм, которые располагаются рядами на монолитной металлической платформе. Прочность скрепления пластины зависит от формы зубьев и угла их наклона.

Изготавливаются из высококачественной листовой углеродистой стали толщиной 1,2 мм со штамповкой зубьев на гидравлическом прессе и последующей оцинковкой. Изделие не подвергается коррозии, имеет долгий эксплуатационный срок и следующие преимущества:

• обеспечивает высокую прочность и долговечность соединений;
• легко выдерживает динамические нагрузки;
• позволяет обойтись без использования гвоздей и других крепежей;
• существенно увеличивает скорость работы.

Пластины гвоздевые оптом

Компания «СтальКрепеж» изготавливает на собственном производстве пластины гвоздевые различных форм и размеров для использования в деревянном домостроении, конструировании кровли, сооружении опалубки и других ремонтно-отделочных работах. У нас можно по ценам производителя в любом количестве и ассортиментном ряде. Определиться с выбором и оформлением заказа помогут наши менеджеры-консультанты.

Применяется для крепежа стропильной части дома, а также для соединений в каркасном домостроении. Представляет собой полосу (пластину), производимую из листовой оцинкованной стали, со штампованными гвоздями (зубьями). Производство гвоздевых пластин методом холодной штамповки на гидравлическом прессе позволяет получить качественные соединительные элементы. Стандартные зубья пластины имеют высоту 8 миллиметров. Одна гвоздевая пластина может иметь от 2 до 16 рядов зубчиков.

Толщина гвоздевой пластины - от 1 миллиметра, ширина может быть, в зависимости от типоразмера, от 20 до 132 миллиметров, а длина – от 76 до 1250 миллиметров. При помощи металлических зубчатых соединительных пластин такие деревянные конструктивные элементы как доски, балки, брусья, лежащие в одной плоскости, могут быть соединены без применения гвоздей, шурупов и других крепежных элементов.

Почему крепление может стать проблемой
Вопрос крепления очень важен ввиду особенностей древесины, её «поведения» в зависимости от погодных условий. С изменением степени влажности деревянные строительные элементы уменьшаются или увеличиваются в размерах и часто подвергаются изгибу. В результате возникают большие и долговременные «напряжения» в местах их соединений и прилеганий. Причиной этого также может быть возведение лёгкого фундамента или его полное отсутствие (что возможно в расчёте на небольшой вес и эластичность деревянных сооружений), ведущее к изменению геометрии этих сооружений.
При использовании металлической пластины обеспечивается повышенная коррозионная устойчивость соединительного элемента, что благоприятствует его эксплуатации в условиях повышенной влажности, а также при выполнении внешних работ.

Свойства гвоздевой пластины
Соединительная гвоздевая (зубчатая) пластина обладает важными преимуществами в сравнении с другими видами креплений. Например, от отдельно вбиваемых гвоздей, каждый из которых сам по себе.

• Прочность скрепления с деревом достигается формой зубьев и углом их наклона, расположением в рядах. В месте примыкания элементов деревянных конструкций гвоздевая пластина образует соединение, обладающее высокими прочностными показателями, с которыми не может конкурировать ни один другой крепежный элемент. Эти показатели проверены многими механическими испытаниями конструкций.
• Общая монолитная платформа – база, на которой крепятся все зубья, исключает возможность их подвижности и раскачивания.Платформа становится общей, связующей основой для соединяемых деталей конструкции, благодаря чему соединению опять же придается качество прочности.
• Металлические зубчатые пластины позволяют обеспечить отличную прочность даже при сращивании деревянных конструктивных элементов путем соединения встык.
• Детали крепятся исключительно крепко. Это также доказано опытным путем. Например, балка, собранная при помощи пластины из двух соединенных встык деревянных брусьев, при воздействии на излом ломалась не в месте соединения конструктивных элементов, а в монолитной части бруса. Таким образом, монолитная платформа гвоздевой пластины полностью предотвращает смещение или разбалтывание зубьев и становится надежной основой соединительного узла.
• При необходимости возможно нанесение гальванического покрытия – это возможная дополнительная услуга по желанию заказчика. Такое покрытие придаст дополнительную долговечность стальной гвоздевой пластине.
• Металлические зубчатые пластины устанавливаются быстрее, чем традиционные виды крепежа, благодаря своеобразной конструкции. Это позволит значительно сэкономить время проведения строительно-монтажных работ на крепление элементов стропильных и подстропильных систем.
• За счет возможности изготовления балок перекрытия со специально спроектированными для этих целей «коридорами» этот способ крепления облегчает прокладку коммуникаций (воздуховодов вентиляции).

Перечисленные качества гвоздевых соединительных пластин стали причиной их распространяющегося массового использования в строительстве и сооружении деревянных конструкций любого назначения. Простота замысла конструкции гвоздевых пластин приносит исключительную прочность и долговечность соединению.

Опыт применения гвоздевых пластин
Стальные гвоздевые пластины более двадцати лет используются в Канаде и США, именно в Северной Америке их начали массово использовать при строительстве деревянных конструкций. В настоящее время этот метод крепления широко применяется по всей Европе. С помощью промышленно выпускаемых стропильных конструкций на основе пластин можно построить практически любые типы крыш, мансард, чердачных помещений, окон в крыше и т.д.

Кровли с использованием гвоздевых пластин применимы во всех типах сооружений, например:

• жилые дома,
• промышленные,
• сельскохозяйственные,
• спортивные и коммерческие сооружения.

Кроме стропильных конструкций, данную технологию успешно можно использовать при:

• реконструкции зданий и плоских крыш, где пластины считаются незаменимым видом крепежа;
• изготовлении панелей для стен;
• изготовлении решетчатых рам,
• сооружении опалубки для бетонных конструкций,
• строительстве большепролетных помещений, полностью изготовленные из древесины.

Широко используется возникшая в связи с использованием соединительных пластин возможность создания ферм с пролетом более 30 метров без внутренних опор (например, теннисные корты). Пластины можно успешно использовать при сращивании досок по длине.

Зубчатая (гвоздевая) пластина - это прочное, быстрое и экономичное соединение для деревянных конструкций. Отличительные преимущества и свойства этого крепления способствуют всё более широкому её распространению при строительстве деревянных домов и сооружений в нашей стране. Возможность приобретения данной продукции становится все более доступной, и заинтересовавшиеся могут оценить удобство и качество данного крепежа на деле.

Описание:

Гвоздевая пластина предназначена для соединения между собой двух отдельных элементов из древесины. Этот метод получил широкую популярность в строительстве каркасных домов в связи с 3 преимуществами:

1. Высокая прочность при сокращении расходов. Цены на гвоздевую пластину весьма доступны, а узлы соединения, созданные с их помощью, отличаются повышенными характеристиками прочности и устойчивостью к механическим повреждениям. Сами пластины отлиты из высококачественной углеродистой стали.
2. Быстрая и удобная прокладка коммуникаций. При помощи гвоздевых пластин, цена которых невысока, особенно по сравнению с преимуществами использования, можно смонтировать перекрытия со специальными пустотами-коридорами для монтирования системы коммуникаций.
3. Значительно сократился срок монтажа. Если на все строительно-монтажные работы поставили жесткие временные рамки, то необходимо купить гвоздевые пластины. С их помощью вы значительно ускорите проведение строительства за счет введения методики удаленного монтажа блоков и упрощения процедуры соединительных операций.

Наш интернет-магазин предлагает купить гвоздевые пластины оптом по доступным ценам с доставкой в любой регион.

Применяется для крепежа стропильной части дома, а также для соединений в каркасном домостроении. Не требует применения гвоздей. Рекомендуется установка с использованием специального оборудования.

Характеристики:

• Материал: GP, РК — листовая сталь, GPZ — оцинкованная листовая сталь.
• Толщина: 1,5 мм; 1,3 мм