Строительный крепеж: виды и характеристики

Крепежные изделия, оставаясь незаметными, в буквальном смысле «держат» все вокруг. Первый крепеж был изобретен еще в Древней Греции Архимедом. Примерно в 250 году до н.э. ученый придумал технологию бесконечного винта, который вначале использовался для подъемных устройств. Затем идея перешла на более мелкие детали, которыми человечество пользуется и по сей день.

Разновидностей строительного крепежа множество, однако главной их характеристикой является тип соединения. Оно бывает разъемное и неразъемное. К первому типу относятся болты, винты, гайки, шпильки, шайбы, шурупы, ко второму – заклепки, дюбели, анкера, детали для пайки и склеивания поверхностей. Крепежные изделия могут быть высокопрочными со специальной резьбой для конструкций, несущих большую нагрузку, для герметичных соединений, для соединения полимерных и композиционных материалов.

Наиболее распространенные детали, пользующиеся спросом во всех отраслях промышленности и строительства - болты, гайки, шайбы, саморезы, шурупы, анкеры и т.д.

Болт – крепеж, для которого необходимо изначально просверленное отверстие. Болт не может использоваться без другого вида крепежа – гайки. Задача этих изделий – обеспечение надежного соединения, а также сборки и разборки конструкции. Сфера применения: строительство, машиностроение, мебельное производство, бытовой ремонт и т.д.

Шайба используется для защиты поверхности, скрепляемой болтом или саморезом, от повреждений. Она подкладывается под головку крепежа и всегда должна быть больше его шляпки. Шайбы бывают плоские, пружинные (гровер), стопорные, быстросъемные, уплотнительные, концевые, сферические и т.д.

Гайки, шайбы, болты, шпильки и гровера – представители такой обширной группы товаров, как метрический крепёж. Объединяет их наличие метрической резьбы.

Строительные гвозди разделяют на неоцинкованные (черные) и оцинкованные. Черные гвозди подходят для временного крепления, они недолговечны, быстро ржавеют. Оцинковка может проводиться различными способами. Гвозди из термически обработанной стали (закаленной) можно забивать в стены из кирпича и даже легкого бетона.

Дюбели, как правило, устанавливают в предварительно сделанное отверстие в стене или в конструкции. Дюбель представляет собой полую гильзу с распорной частью. Закрепляется он за счёт забивания или ввинчивания в него металлического шурупа или гвоздя.

Один из широко распространенных в строительстве видов крепежа – шуруп. Он не требует просверленного отверстия и удобен в работе. Предусматриваются головки различной конструкции под различные виды отверток: плоскую, крестовую и т.д. Это идеальное средство для скрепления дерева или пластика.

Саморез – разновидность шурупа с резьбой меньшего шага, что делает его очень удобным инструментом для различных крепежных работ. Главное достоинство самореза – способность создавать отверстие при вкручивании в поверхность, надежно закрепляться в нем за счет острой резьбы и наконечника. Такие крепежи широко применяются в строительных, монтажных и других работах, бытовых и профессиональных. Так, саморезы по металлу часто применяются при изготовлении каркасов, по дереву – для конструирования мебели. Такие элементы для гипсокартона считаются наиболее популярными – их используют для создания множества конструкций, к примеру, потолков.

Перфорированный крепёж ещё больше расширяет спектр изделий. К нему относятся и уголки, и пластины соединительные, и ленты монтажные, и крепления стропил. Такой крепёж «специализируется» в основном на деревянных конструкциях. Все элементы перфорированного крепежа изготовлены из оцинкованной стали.

Заклёпки обычно соединяют различные материалы, например, тонкие металлические листы или твёрдые материалы. Заклёпка – это круглая труба с одной стороны и закладная головка – с другой. А в процессе применения заклёпка преобразовывается в замыкающуюся головку.

При помощи анкера фиксируются тяжелые, ответственные конструкции к бетонной, кирпичной, каменной и другим поверхностям. Это особо прочное крепление, которое состоит из оболочки (гильзы), резьбового и распорного изделий. Эти элементы фиксируются в твердой поверхности, исключая возможность разрыва крепежа.

В числе главных требований, предъявляемых к крепёжным изделиям, - прочность, устойчивость к коррозии, непроницаемость для атмосферных осадков и пригодность к монтажным работам.

Выбираем крепеж

Хотя крепёжные элементы и не главная составляющая строительной конструкции, именно они отвечают за надёжность соединений, удобство и скорость монтажа, безопасность и срок годности всей конструкции.

От чего же исходить, выбирая вид, размеры и количество крепёжных элементов?

Первый фактор – что представляет сама конструкция, в которой будут использованы изделия. Если речь идёт о крыше, то к ней применимы металлические саморезы, для стены – анкерные болты.

Второй критерий – потенциальные нагрузки, которым будет подвергаться крепёж в процессе эксплуатации. Они различаются по величине и по направлению: продольная, поперечная или угловая. Плюс нагрузки эти в процессе могут изменяться. К примеру, если нужно «закрепить» внешнюю часть помещения, то ветровые нагрузки зависят от географического положения здания. Крепёж, рассчитанный на меньший вес конструкции, или детали из некачественного материала позволят сэкономить, но в итоге могут поставить под угрозу целостность конструкции.

Третий критерий выбора – конструкция соединительных узлов и материал подосновы. Например, у саморезов для деревянной обрешётки уменьшенное сверло и большой шаг резьбы. Такие гораздо длиннее саморезов по металлу – ведь у дерева довольно рыхлая структура, и дабы надёжно закрепить такую конструкцию, крепёжный элемент должен уйти вглубь не меньше чем на 25 мм. Если речь идёт о металле, нужно учесть толщину конструкции, что послужит определяющим фактором размера самореза.

В каталогах производителей обычно указаны технические характеристики крепёжных изделий и перечень нагрузок, которые они могут выдержать. Например, в технических характеристиках шурупов есть рекомендации по оптимальному числу оборотов и вращающему моменту электроинструмента.

Какими качествами должны обладать крепёжные изделия? Они должны быть прочны, коррозионно устойчивы, непроницаемы для атмосферных осадков и пригодны к монтажным работам.

В большинстве своём крепёжные элементы изготовлены из стали. Идеальный вариант для применения на открытом воздухе – нержавеющая сталь. Хотя большей популярностью пользуются изделия с покрытием из цинка – главного защитника детали от коррозионного воздействия внешней среды. Стоимость последних в три раза меньше стоимости аналогичных изделий из нержавеющей стали. Покрытие это получают путём погружения изделий в расплавленный цинк при температуре 450–480 градусов. Толщина его выходит от 5 до 35 мм. Цинковую устойчивость можно повысить дополнительным пассированием изделия в растворе хромовой кислоты.

Кровельные саморезы комплектуют специальными уплотнительными прокладками, чтобы обеспечить герметичность месту крепления. Ведущие производители крепёжных элементов используют только прокладки из атмосферостойкой резины повышенной эластичности, устойчивой к температурным и химическим воздействиям. В то время как резиновые шайбы «безымянных» саморезов начинают разрушаться уже через два года эксплуатации. Последствие – разгерметизация кровельной конструкции.

Остановимся отдельно на таком виде крепежа, как гвозди. Чтобы получить с помощью гвоздей прочное соединение и при этом не испортить материал, нужно учесть вид стали, способ ее оцинковки, толщина шляпки и наличие специальных насечек.

Самый распространенный тип гвоздей – обычные строительные. У них длинный и прямой стержень и относительно небольшая шляпка. Она может быть плоской гладкой или рифленой. В длину такие гвозди бывают от 10 до 300 мм. Чем больше длина гвоздя, тем больше и его диаметр. На маркировке гвоздей можно встретить два числа: первое указывает диаметр стержня в миллиметрах, второе – его длину.

Строительные гвозди бывают неоцинкованные (черные) и оцинкованные. Черные гвозди подходят для временного крепления, они недолговечны, быстро ржавеют. Оцинковка может проводиться различными способами: так получаются горячеоцинкованные гвозди, электрооцинкованные. Гвозди из термически обработанной стали (закаленной) можно забивать в стены из кирпича и даже легкого бетона. Но эти гвозди хрупкие, что необходимо учитывать в работе с ними.

Толевые гвозди отличаются от строительных более широкой шляпкой. Они предназначены для скрепления как битумных покрытий (что следует из названия), так и других тонких материалов, например ДВП. Благодаря большой шляпке такой гвоздь не повреждает поверхность, предотвращает ее разрывы в месте соединения. К разновидностям гвоздей с большой шляпкой также можно отнести шиферные гвозди, гвозди для гипсокартона.

Очень маленькая шляпка или просто утолщение вместо шляпки – признак гвоздей финишных. Они изготавливаются небольшого диаметра и после забивания практически не видны. Поэтому их широко используют при обналичке межкомнатных дверей.

Финишные гвозди могут быть не только оцинкованными, но и латунными или медными. Латунные имеют желтый цвет, медные – красный. Такое разнообразие цветов позволяет сделать крепление наличников дверей еще более незаметным.

Если нужно получить особо прочное соединение, особенно в неустойчивых, гнущихся конструкциях, лучше использовать винтовые гвозди. На поверхность их стержня нанесена резьба. Такие гвозди широко применяются при оборудовании пола, во внешней отделке зданий, для сборки тары. Если подвижность материала связана с действием влаги, то лучше использовать горячеоцинкованные винтовые гвозди. В столь агрессивной среде они выстоят лучше других.

Еще один вид гвоздей, используемых для повышения прочности соединения, – ершеные. От винтовых они отличаются тем, что имеют специальные насечки, которые препятствуют их подвижности.

У анкерного гвоздя круглый стержень с зубцами, а нижняя часть шляпки имеет конусообразную форму. Совместно с крепежом такой гвоздь используется для соединения деревянных конструкций. Анкерные гвозди обычно оцинковываются.

Зачастую соединить какие-либо детали нужно только на время, а потом снова разобрать. Чтобы при этом не испортить всю конструкцию, можно использовать гвозди с двойной шляпкой. Их забивают до первой шляпки, которая надежно удерживает материал, а верхняя остается на поверхности. За нее впоследствии легко вытащить гвоздь. Двухшляпочные гвозди используются для создания лесов, подмостков, разборных теплиц и парников и других временных сооружений.

Среди гвоздей специального назначения можно выделить обойные гвозди. Они предназначены для обивки мебели тканью, кожей и другими материалами. У них может быть как обычная, так и фигурная головка. Последняя к тому же может быть различных цветов. Поэтому она широко используется для декоративной отделки.

Крепеж на газобетон

Поскольку газобетон, как и все ячеистые бетоны, довольно мягкий стеновой материал, поверхности из газобетонных блоков плохо держат крепежный материал. К выбору крепежа стоит подойти особенно внимательно.

При выполнении соединений различных элементов с газобетонной поверхностью необходимо учитывать и то, что металлические детали при взаимодействии с бетоном могут разрушаться. Поэтому следует использовать только рекомендованные крепежи, которые создадут надежную и долговечную фиксацию.

При выборе способа крепления необходимо опираться на величину нагрузки на газоблоки. Легкие предметы крепятся к газобетону гвоздями и шурупами без специальных инструментов. Работающие на выравнивание гвозди должны быть клиновидными или такими, чтобы их крепление обеспечивалось за счет изменения формы концов гвоздей.

Шурупы для крепления на газобетонные блоки применяются с редкой резьбой по длине крепления. Тяжелые предметы (металлопрофиль для обрешетки, кухонные шкафы и другую мебель) необходимо крепить при помощи металлических и пластмассовых дюбелей с соответствующей несущей способностью.

Приведем наиболее популярные крепежные изделия, используемые для крепления в стену для газобетона.

Фасадные дюбели имеют удлиненную форму раскрытия и предназначены для сквозного монтажа в стену из мягких стеновых материалов (газобетон, пустотелый кирпич, керамзитобетон). Манжета фасадного дюбеля имеет цилиндрическую потайную форму. Тело дюбеля позволяет надежно крепить различные элементы фасадных конструкций и детали, имеющие большую толщину (деревянные планки, оконные рамы). Монтаж рекомендуется проводить при положительной температуре воздуха.

Рамный дюбель, традиционный крепежный элемент, применяется для сквозного монтажа в различные стеновые материалы (газобетон, пустотелый кирпич, керамзитобетон). Монтаж аналогичен монтажу фасадных дюбелей.

Гвоздь НЕМА состоит из специальной гильзы. Гвоздь может забиваться в основание непосредственно или после предварительного просверливания стенового материала. Гильза гвоздя имеет конструкцию, при которой в процессе забивания он, изгибаясь под углом, входит в материал основания.

Спиральные гвозди имеют специальную спиральную форму. При вбивании хорошо входят (ввинчиваются) в газобетон, не кроша и не разрушая его структуру. Изготавливаются из горячеоцинкованной стали, обладают стойкостью к коррозии. Спиральная форма гвоздей повышает прочность соединения в 4 раза по сравнению с обычными гвоздями.

Все крепежные элементы для фиксации к пеноблоку должны иметь антикоррозионную защиту, быть изготовлены из нержавеющей стали либо обработаны при помощи горячего цинка.

Нейлоновые анкеры имеют широкую резьбу на внешней поверхности, разработаны специально для надежного и прочного крепления различных конструкций в газобетон. Могут применяться в сочетании с универсальными шурупами, шурупами по дереву, шурупами с метрической резьбой.

Химический анкер представляет собой химическую клеящую массу (связующее вещество) между материалом основания стены и металлическим крепежным элементом. Это своего рода баллон или ампула со специальным клеящим раствором. При креплении металлического стержня синтетические смолы (клей) способны глубоко проникать в поры газобетона. После затвердевания связующее вещество способно крепко соединить анкер с основанием, образовывая в месте соединения монолитную конструкцию. Такой анкер состоит из смеси синтетических смол и органических полимеров.

Все крепежные элементы для фиксации к пеноблоку должны иметь антикоррозионную защиту, быть изготовлены из нержавеющей стали либо обработаны при помощи горячего цинка.