Чем отличается соединение шурупами от соединения гвоздями

Гвоздь против шурупа. Что лучше?

Прибить или прикрутить? – вот в чем вопрос. Рекомендации относительно того, когда предпочтительнее использовать шурупы, а когда гвозди.

Гвоздь против шурупа: что лучше?

При сборке любой деревянной конструкции, будь то дачный душ, навес, табурет или каркасный дом, многие задаются вопросом: что лучше использовать шурупы или гвозди? Однозначного ответа на этот вопрос не существует, так как для одного вида работ предпочтительнее – гвозди, для другого – шурупы.

Когда-то гвозди были более востребованы, чем шурупы, потому что забивать их было намного проще и быстрее, чем закручивать крепеж ручной отверткой. Появление в шурупа с крестообразным шлицем и дрели-шуруповерта изменило все и положило начало медленному переходу от забивания к вкручиванию. Вскоре появились и ударные гайковерты, которые позволили приводить в действие даже самые длинные и толстые шурупы. Гвозди снова обрели популярность, когда мастера получили возможность использовать автоматический гвоздезабивной инструмент.

Сравнение гвоздей и шурупов

Если на соединение действует нагрузка на вырывание, то шуруп противостоит ей лучше, чем гладкий гвоздь. Проверенные временем способы сборки деревянных конструкций не предусматривают использование гвоздей там, где действует осевая нагрузка, то есть на отрыв. Забивая гвоздь в местах, где соединение работает на срез или сдвиг, можно быть уверенным, что оно прослужит вечно. Следует отметить, что сегодня существуют винтовые и ершенные гвозди, которые в корне меняют эту ситуацию.

Положительные стороны саморезов:

Помимо того, что самонарезающие крепежные изделия устойчивее к вырывающим нагрузкам, они еще прекрасно противостоят вибрации и позволяют при необходимости сильно стянуть между собой деревянные детали. Их резьбовые стержни отлично держат за счет образованных резьбой бороздок в древесине и за счет давления материала.

Сравнительный тест:

Для выдергивания гвоздя 2,6х40 мм из соснового бруса потребовалось приложить усилие 32 кг, а более короткий шуруп 2,6х22 мм удалось выдернуть при нагрузке 74 кг.

При наличии шуруповерта работать с шурупами легко и быстро. Если крепеж вкручен неправильно, то можно легко исправить ошибку, выкрутив его. Забитый гвоздь «не прощает ошибок» — его сложно вынуть, да использовать повторно невозможно.

При забивании гвоздей молотком можно помять поверхность заготовки. Глубину установки саморезов легче контролировать, а их утопленные заподлицо головки обеспечивают аккуратный и презентабельный вид сборки.

Но есть и недостатки:

Низкая прочность на сдвиг! Изогнутые саморезы почти всегда ломаются при попытке выпрямить их. Причина проста: в процессе производства они подвергаются закалке, что повышает их твердость, но и увеличивает хрупкость. Из-за этого они не способны противостоять волновым и поперечным нагрузкам, поэтому их не применяют при сборке силовой каркасной конструкции и в высоконагруженных узлах. Зачастую им отводится роль в чистовой отделке, например при креплении досок или листовых материалов к каркасу.

Положительные стороны гвоздей:

Гвозди в отличие от шурупов не подвергаются закаливанию, поэтому лишены такого недостатка как хрупкость. Если при высоких нагрузках на срез саморез ломается, то прочность и эластичность гвоздевого стержня позволяет ему гнуться, но удерживать соединение.

Что происходит во время естественного расширения и сжатия древесины? — Гвоздь удерживается в толще материале за счет сил упругости, которые давят на его стержень со всех сторон. При набухании – усыхании древесины он остается в сжатом состоянии и держит даже спустя годы. В то же время усушка и разбухание дерева нарушает целостность нарезанных саморезом бороздок, и со временем соединение ослабляется – саморез можно легко вынуть из рассохшейся доски.

Практика показывает, что оцинкованные гвозди устойчивее к ржавчине, чем шурупы с аналогичным покрытием. Дело в том, что шуруп проходит более длинную траекторию движения в теле материала и сильнее греется в процессе закручивания, что приводит к большему повреждению покрытия.

Замечено также, что при забивании гвоздя меньше вероятность растрескивания древесины. Это связано с тем, что гвоздь разрывает волокна пиломатериала, а острие шурупа действует подобно клину. Раздвигая волокна, шуруп вызывает упругие деформации и внутренние напряжения в материале, приводящие к появлению трещин. Чтобы избежать этого, под шурупы предварительно сверлятся отверстия меньшего диаметра. Однако острый гвоздь также может расколоть древесину, поэтому лучше если его острие будет притуплено.

При использовании автоматического гвоздезабивного пистолета процесс ускоряется и облегчается. За одинаковый промежуток времени можно забить 5-6 гвоздей или вкрутить всего 1 шуруп.

Подведем итог:

• Сборка на гвоздях быстрее и удобнее.
• Гвоздь пластичнее, поэтому при чрезмерной нагрузке на срез гнется, но «держит».
• Гвоздь гораздо реже приводит к образованию трещин в материале.
• Гвоздь менее подвержен ржавлению и разрушению вследствие коррозии.
• Гвозди дешевле качественных саморезов.
• Саморезы устойчивее к нагрузкам на вырывание.
• Саморезы можно выкручивать.
• В большинстве случаев саморезы требуют засверливания.
• Работать шуруповертом проще, а гвоздезабивной инструмент требует больше навыков.

При выборе между этими двумя группами крепежных изделий наиболее важным фактором, является тип нагрузки, которой подвергается соединение.

Когда сила воздействует на крепеж вдоль его оси — на вырывание, саморез является лучшим выбором, но в ситуациях, когда сила прикладывается поперек оси (на срез), лучшим выбором является гвоздь.

Часто задаваемые вопросы:

— Что лучше использовать при строительстве каркасного дома – гвозди или саморезы?

Основным крепежом при каркасном домостроении является гвоздь (гладкий, винтовой, ершеный), так как саморез не обладает достаточной конструктивной прочностью. Можно также использовать специальные конструкционные саморезы, которые обладают высокой сопротивляемостью разрушению, но они стоят в 5-10 раз дороже гвоздей, поэтому их применение экономически невыгодно.

Гладкий, ершенный, винтовой

Обычные желтые саморезы допускается применять при сборке каркаса, но только с перфорированным крепежом. Соединение на уголках будет держать нагрузку на сдвиг не хуже, чем гвозди. Но опять же, это дорогой способ — на каждую стойку потребуется четыре уголка: два внизу и два вверху. А это уже дополнительные траты.

Для крепления перфорированных опор лаг и опор балок отлично подходит гвоздь ершеный с конической головкой. Он обладает высокой удерживающей способностью и может воспринимать большие нагрузки на срез, а его конусная головка расклинивается в перфорированных отверстиях опор, благодаря чему излом такому крепежу не грозит.

— На что лучше крепить деревянную обрешетку кровли?

Для крепления обрешетки и контробрешетки кровли можно использовать как шурупы, так и гвозди, утапливая их на 2 мм. И те и другие должны быть оцинкованы. Но при этом следует помнить, что при недостаточной жесткости стропильной системы или при использовании недостаточно высушенного пиломатериала, гладкий гвоздь может со временем вылезти наружу и, вступив в контакт с кровельным покрытием, повредить его. Наилучший вариант — оцинкованные ершеные гвозди, обладающие высокой сопротивляемостью к вырыванию.

— Крепеж для OSB: прибить или прикрутить?

ОСБ-плита — универсальный материал, который можно крепить к каркасу из дерева как саморезами, так и гвоздями. Выбирая между ними, нужно учесть место монтажа и нагрузку на плиту. К примеру, если это будущее основание для мягкой кровли, то качественное крепление ОСБ к стропилам можно получить с использованием кольцевых либо спиральных гвоздей, или же желтых конструкционных саморезов.

При наружной обшивке каркасного дома OSB листами нужно использовать гвозди, а не саморезы. Это связанно именно с тем, что гвозди устойчивее к «хождениям» OSB панелей. Длину крепежа подбирают исходя из толщины плиты плюс 5 см для установки в деревянный каркас.

«Можно ли крепить OSB на черные саморезы?» — Можно, если плита применяется для создания внутренних перегородок или декоративной отделки помещений. Но речь идет только о качественных черных саморезах для дерева/гипсокартона. Опытные мастера отличают их визуально по усиленному основанию под шляпкой, более острому наконечнику, четкому и достаточно глубокому шлицу. Применение некачественных низкопрочных аналогов чревато отрывом головки.

Обшивка OSB-плитой и черными саморезами

— Какой крепеж лучше для чернового пола?

Большинство деревянных полов сегодня крепятся к балкам с помощью гвоздей. Это традиционный способ. Но действительно ли он лучший?

Если пол испытывает сильные колебания температуры, древесина будет постоянно сжиматься и расширяться, поэтому гвозди могут ослабнуть и в конечном итоге даже вылезти наружу в местах интенсивного хождения. Как вы понимаете, такое соединение предоставит доскам больше свободы движения, что, в свою очередь, будет вызывать трение и раздражающий скрип. Очевидное решение проблемы — доски прикрутить, а не прибивать!

Шурупы лучше притягивают доски к лагам и удерживают черновой пол на месте. Но опять же это относится только к качественным шурупам, головки которых не сломаются от возникающего напряжения в материале. Излишне говорить, что завинчивание может быть особенно удобным для будущего ремонта и легкого доступа к проводке и трубам через пол.

Одни мастера предпочитают — гвозди, другие — шурупы, но каждому из них — свое место. Магазин «Крепком» располагает широким ассортиментом крепежа для выполнения практически любого проекта — от садовой скамейки до каркасного дома. Наш каталог составлен из товаров высокого качества, которые соответствуют требованиям современного строительства.

Чем отличается соединение шурупами от соединения гвоздями

Гвозди и шурупы выполняют схожие функции, а некоторые виды гвоздей (например, винтовые и ершенные) даже выглядят как шурупы, что может навести вас на мысль, что эти два крепежных элемента взаимозаменяемы при строительстве и обустройстве дома. Но это не так. Каждый из них имеет свои сильные стороны и лучше всего подходит для определенных задач.

В этой статье мы рассмотрим отличия между гвоздями и саморезами, чтобы понять их преимущества и недостатки и выбрать подходящий крепеж для ваших проектов.

Содержание

Как выбрать?

При выборе между гвоздями и шурупами следует учитывать следующие факторы:

• типы нагрузок, которым будут подвергаться крепежные элементы;
• масштаб проекта и скорость, с которой вам нужно его завершить;
• является ли конструкция временной или постоянной;
• какие инструменты вы будете использовать для установки крепежа;
• материалы, в которых они используются;
• бюджет проекта;
• будет ли видна головка крепежа в готовой конструкции.

В целом, шурупы обладают лучшей удерживающей способностью и прочностью, чем гвозди, и их легче удалить. Их можно использовать почти во всех случаях, за исключением тех, когда крепеж не должен быть заметен (здесь лучше использовать гвозди для отделочных работ), когда скорость важнее всего (здесь лучше использовать гвоздезабиватель), и когда стоимость проекта является основным фактором (гвозди обычно дешевле шурупов).

Прочность на сдвиг и вырыв

При выборе между шурупами и гвоздями, наиболее важным фактором, который необходимо учитывать, является тип давления, которое они могут выдержать. Различают два основных типа: прочность на сдвиг и на вырыв.

Прочность на сдвиг означает способность крепежа или другого элемента конструкции выдерживать боковое давление: вспомните ветер, дующий на дом. В этом случае лучше применять гвозди. Даже если давление станет экстремальным, они согнутся, а не сломаются (как это часто бывает с шурупами, поскольку они обычно изготавливаются из закаленной стали).

Прочность на вырыв относится к способности крепежа выдерживать давление, которое разрывает конструкцию. Представьте крепеж, используемый для крепления подложки к балкам, где изгибы подложки под нагрузкой могут привести к тому, что гвоздь со временем начнет «двигаться» и выйдет из подложки. Однако шуруп будет держаться благодаря своей резьбе. Поэтому шурупы лучше использовать в проектах, где соединяемые детали находятся под напряжением или имеют вес, например, перила крыльца или кухонные шкафы.

Размер проекта и выбор инструмента имеют значение

Гвозди часто предпочитают использовать в крупных проектах (например, при сборке каркаса дома или укладке паркетных полов), поскольку они обычно прочнее и дешевле шурупов. Большинство гвоздей имеют гладкие головки и стержни, поэтому они легко и быстро вбиваются молотком или степлером.

Саморезы, напротив, предпочтительнее для небольших и средних проектов (например, деревообработка и настил) поскольку их можно легко и быстро вкрутить или выкрутить. Ручные отвертки требуют больше усилий, чем молоток, но благодаря электроинструментам (аккумуляторные дрели-шуруповерты) этот недостаток уходит на второй план.

Гвозди – лучший крепеж для строительных работ

Гвозди часто предпочитают использовать для соединения конструкций, включая каркасные стены, поскольку они не ломаются под давлением. Гвозди также используются при креплении фанерной обшивки наружных стен, укладке паркета, креплении сайдинга и кровли.

Обычные гвозди часто являются лучшим выбором для каркасных, строительных и плотницких работ. Тарные гвозди имеют более тонкий стержень, который предотвращает раскалывание древесины при забивании, что делает их идеальными для монтажа обшивки. Финишные гвозди отлично подходят для крепления молдингов, дверных косяков и плинтусов.

Шурупы – для временных работ и хрупких материалов

Шурупы лучше использовать для временных работ, поскольку они создают прочные соединения и их легче удалить, чем гвозди. Саморезы — любимый крепеж столяров, потому что их можно использовать для изготовления оснастки (временных конструкций, которые направляют и поддерживают последовательность работы) для небольших проектов, например, для установки петель.

Шурупы также хорошо подходят для монтажа фурнитуры и отделки, конструирования шкафов и соединения частей мебели, например, для крепления столешницы к основанию. Поскольку шурупы вызывают меньше вибрации и потенциальных повреждений при вкручивании, они также предпочтительны при работе с более хрупкими материалами, такими как штукатурка и гипсокартон.

У каждой задачи свой «лидер»

Например, если вы планируете установить подложку или гипсокартон, шурупы, как правило, являются предпочтительным крепежом, поскольку они крепче и дольше держатся. Шурупы для гипсокартона обычно имеют крестообразную головку и могут быть вкручены с помощью дрели или электрического шуруповерта. Саморезы также лучше использовать при установке подложки, поскольку они менее склонны к ослаблению и выдергиванию. Шурупы также помогают предотвратить скрип полов, поскольку обеспечивают более плотные стыки.

Но при укладке паркета из твердых пород древесины предпочтение уже отдается гвоздям, поскольку они не так склонны к раскалыванию древесины, как шурупы, и не повреждают поверхность. Гвозди также немного гнутся, чтобы обеспечить естественное расширение и сжатие древесины, не ослабляя при этом сцепления.

Винтовые гвозди — универсальные метизы

В то время как большинство гвоздей имеют плоскую головку и гладкий стержень, гвозди с кольцевым хвостовиком (винтовые) представляют собой гибридную конструкцию. На металлический стержень метиза наносится винтовая насечка или резьба, которая составляет ⅔ длины гвоздя. При забивании в материал крепеж закручивается вокруг своей оси, не повреждает структуру волокон древесины и создаёт надежное сцепление.

• для укладки досок пола;
• при обшивке фасадов зданий и внутренних поверхностей стен;
• для сборки контейнеров, поддонов, ящиков и другой деревянной тары;
• при изготовлении корпусной и мягкой мебели;
• для монтажа деревянной обрешётки крыш.

Винтовые гвозди также можно использовать вместо шурупов для укладки подложки и гипсокартона, но их плоские головки труднее извлечь, чем шурупы, и они могут оставить неровное отверстие.

Выводы по теме

Хотя шурупы являются лучшим крепежом, когда требуется прочность сцепления, а гвозди — когда требуется прочность на сдвиг, в большинстве ситуаций подойдет любой из них.

Даже опытные строители используют шурупы, когда лучше было бы использовать гвозди, просто потому, что шуруп легче извлечь в случае неудачи. Достаточно переключить дрель на реверс. Вытащить гвоздь гораздо сложнее.

Гвоздь иногда используют даже тогда, когда шуруп был бы лучшим вариантом по эстетическим соображениям. Ведь гвозди, особенно маленькие, не оставляют большого следа в древесине после того, как вы их забили.

Если не смогли самостоятельно разобраться, то для получения дополнительной информации вы можете связаться с нашими специалистами. Поможем выбрать подходящий крепеж и доставим его прямо на объект.

В каких ситуация правильнее использовать гвозди, а когда лучше выбрать саморезы

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

Преимущества гвоздей. Главное достоинство гвоздей в том, что в отличие от шурупов они способны выдержать множество линейных и волновых нагрузок. Это позволяет создавать исключительно прочные и надежные соединения между материалами. В большинстве случаев гвозди обеспечивают максимально прижимание материалов друг к другу и продолжают исправно выполнять свои функции даже спустя много лет. Гвозди не боятся изменения качеств удерживаемого материла под действием внешних факторов, что делает их единственно правильным вариантом при проведении кровельных работ.

Недостаток гвоздей. У гвоздей существует один «уникальный» и, по сути, главный недостаток – это низкая сопротивляемость вырывающей силе. Иными словами, гвозди не способны гарантировать надежного удержания материалов вдоль своей оси. Частично этот недостаток нивелируется косым забиванием гвоздей, а также забиванием гвоздей насквозь с последующим загибанием конца.

Преимущества саморезов. Саморезы — полная противоположность гвоздей. Их главный плюс – это колоссальная сопротивляемость вырывающей силе. В целом саморезы отличаются большей функциональность, надежностью и удобством по сравнению с гвоздями. Бесспорное достоинство саморезов еще и в том, что в большинстве случаев их можно без особого труда выкрутить.

Недостатки саморезов. Как уже можно было догадаться из сказанного выше, саморезы демонстрируют достаточно слабую сопротивляемость волновым и линейным нагрузкам. Отчасти это обусловлено особенностями производства металла. Гвозди часто делают из куда более мягкого материала. Саморезы делаются из твердых металлов, что делает их крайне хрупкими при воздействии долгосрочных экстремальных нагрузок. Эта особенность не позволяет эффективно использовать саморезы в кровельных работах, а также для длительного соединения материалов вне сухого помещения.

А вот интересное видео с нашего канала:

В продолжение темы читайте о том, почему от крыльца отслаиваться плитка и как решить вопрос.

§ 29. Соединение деталей из древесины

Детали в изделиях из древесины можно соединить друг с другом гвоздями, шурупами или клеем.

Гвоздь — это крепежная деталь, состоящая из головки, стержня и острия. В зависимости от назначения гвозди различаются по диаметру и длине, а также по форме головки (шляпки).

Прежде чем забивать гвозди, размечают места их будущего расположения. При соединении деталей гвоздями обычно прибивают тонкую деталь к толстой. Молоток держат так, чтобы рука была на расстоянии 20-30 мм от конца рукоятки (рис. 105, а). Сначала гвоздь придерживают большим и указательным пальцами левой руки и наносят несильные удары молотком по шляпке. После того как гвоздь крепко войдет в древесину, левую руку убирают и ударяют молотком сильнее.

Рис. 105. Забивание (а) и выдергивание (5, в) гвоздей

Если гвоздь при забивании согнулся, его необходимо выдернуть клещами (рис. 105, б) или молотком со специальной прорезью на носке (рис. 105, в). Чтобы не повредить поверхность изделия, под клещи или боек молотка подкладывают дощечку.

Если концы забитых гвоздей выступают, их подгибают вокруг металлической оправки и забивают обратно в древесину (рис. 106). Это повышает прочность соединения.

Рис. 106. Сгибание и забивание выступающего конца гвоздя

Забитый гвоздь с загнутым концом выдергивают так: отверткой или стамеской отгибают загнутый конец гвоздя, выравнивают его клещами или плоскогубцами, выбивают ударами в конец гвоздя молотком и выдергивают гвоздь за головку клещами.

Правила безопасной работы

1. Работайте только исправным молотком с хорошо насаженной ручкой.
2. Не стойте за спиной товарища, работающего молотком.
3. Ударяйте по головке гвоздя так, чтобы направление удара совпадало с осью гвоздя.
4. Не оставляйте молоток на краю верстака.

Соединение шурупами

Соединение деталей шурупами более прочное, чем соединение гвоздями. Шуруп — это крепежная деталь, состоящая из головки и стержня с винтовой нарезкой (рис. 107).

Рис. 107. Шурупы с различными головками: а — полукруглой; б — потайной; в — полупотайной

Головки шурупов имеют шлицы — прямые или крестообразные канавки для завинчивания и вывинчивания шурупов отверткой. Места установки для шурупов размечают так же, как и для гвоздей.

В детали, в которую хотят ввинтить шуруп, сверлят глухое отверстие диаметром, чуть меньшим — 0,9 диаметра шурупа, на глубину, равную длине ввинчиваемой части шурупа. Для тонких шурупов отверстия прокалывают шилом.

В присоединяемой детали сверлят сквозное отверстие диаметром, немного большим диаметра шурупа.

Для потайной и полупотайной головок шурупов отверстия обрабатывают (раззенковывают) сверлом большого диаметра или специальным инструментом — зенковкой (рис. 108, а, 6).

Рис. 108. Соединение деталей шурупами. Вырезание гнезда под головку шурупа: а — сверлом; б — зенковкой. Ввинчивание шурупа отверткой: в — с полупотайной головкой; г — с потайной головкой

После сверления деталей их соединяют, шуруп ставят в отверстие и завинчивают отверткой по часовой стрелке (рис. 108, в, г).

Правила безопасной работы

1. Не применяйте шуруп со сбитым шлицем.
2. Пользуйтесь только исправной отверткой, соответствующей прорези шурупа.
3. Шуруп ввинчивайте под прямым углом к детали.
4. При ввинчивании шурупа не поддерживайте его рукой.
5. После ввинчивания шурупа острые заусенцы на головке зачищайте наждачной бумагой или напильником.

Соединение деталей клеем

Многие детали из древесины соединяют с помощью клея.

Клеи бывают природные (естественные) и синтетические (искусственные). Синтетические клеи получили более широкое применение (их выпускают уже готовыми к использованию). Из синтетических клеев в школьных мастерских применяют ПВА.

Клей ПВА — вязкая жидкость белого цвета. Наносится на склеиваемые поверхности кистью или тампоном.

Из природных клеев в школьных мастерских применяют казеиновый и столярный клеи. Казеиновый клей представляет собой порошок желтоватого цвета. Его растворяют в воде и тщательно размешивают. Свежеприготовленный клей годен к применению в течение 3-4 часов, после чего он затвердевает.

Перед склеиванием поверхности деталей очищают от опилок, грязи, краски, затем намазывают клеем, выдерживают 2-3 минуты на воздухе, чтобы клей впитался в древесину и загустел, и соединяют друг с другом. Затем склеиваемые детали прижимают в струбцине (рис. 109) или в зажимах верстака и выдерживают до полного затвердевания (около 24 часов).

Рис. 109. Склеивание в струбцине: 1,2 — склеиваемые детали; 3 — клей; 4 — скоба струбцины; 5 — зажимной винт; 6 — рукоятка зажима

Правила безопасной работы

1. Склеивайте детали только на подкладных досках.
2. При нанесении клея избегайте его попадания на руки, в глаза.
3. После работы тщательно мойте руки с мылом.

Практическая работа № 31
Соединение деталей из древесины гвоздями, шурупами и клеем

Порядок выполнения работы

1. На непригодном пиломатериале потренируйтесь соединять гвоздями деревянные заготовки различной толщины. Попробуйте вытащить забитые гвозди клещами или молотком с прорезью. Соедините детали вашего изделия длинными гвоздями. Выступающие острые концы гвоздей загните и забейте в древесину. Проверьте прочность соединения.
2. На пробных заготовках из древесины просверлите отверстия нужного размера и ввинтите различные шурупы с помощью соответствующих отверток.

Новые понятия

Гвозди, молоток, клещи, шуруп, шлицы, зенковка, отвертка, клеи природные (столярный, казеиновый) и синтетические (ПВА).