Гвозди для каркасного дома

Многие компании строят дома из СИП. Но на гвозди на Северо-Западе России собирает СИП пока (лето 2015 г.) только компания Ultra Sip. Почему же именно гвозди?

Какие бывают современные гвозди.

Гвозди бывают гладкие, ершеные (они же «кольцевые») и винтовые (они же «крученые»).

Все варианты гвоздей бывают без покрытия («черные»), либо оцинкованные. Есть гвозди и с другими типами покрытия, но не под наши задачи. Защитное покрытие защищает сталь от окисления и превращения в ржавчину.

Кроме обычных гвоздей, продаваемых россыпью, есть еще так называемые «машинные» гвозди, для использования с автоматическим инструментом.

Инструмент для забивания таких машинных гвоздей (нейлер) бывает электрический (для мелких гвоздиков), либо пневматический. Гвоздезабивные пистолеты делятся на два основных типа: «реечные» (используют гвозди в обоймах) и барабанные (используют гвозди в лентах). Есть также «малые» пневматические молотки (они же «грибки», они же palm nailers), которыми можно забивать обычные одиночные гвозди.

Гладкие гвозди обычно использует компания только крупных размеров, для сборки стропильной системы. Для сборки конструкций из СИП она повсеместно применяет ершеные или винтовые гвозди, забивая их при помощи пневмоинструмента.

В чем отличия применения гвоздей и шурупов?

Распишем все значимые факторы.

Что применяют в Америке?

В Северной Америке (в США и Канаде) накоплен огромный опыт малоэтажного деревянного строительства, и глупо им не пользоваться.

Многие американские нормативные документы, регламентирующие малоэтажное деревянное строительство (а они там есть как общие, федерального уровня, так и собственные в каждом штате) вообще не предусматривают использование саморезов.

Новые дома в Северной Америке обычно подвергаются осмотру специальной инспекции. И на североамериканских форумах, посвященных строительству, нередки описания случаев, когда инспекторы не принимают дома, в несущих узлах которых использованы саморезы.

Simpson StrongTie — одна из самых именитых и уважаемых марок крепежа для деревянных конструкций. Только несколько лет назад эта марка начала вводить в свой ассортимент специальные шурупы. Большая часть их перфорированного крепежа до недавнего времени предусматривала крепление в дерево только с помощью ершеных гвоздей, и на текущий момент этот способ является основным.

В общем, у правильных СИП-строителей Северной Америки гвозди — правило, шурупы — редкое исключение для особых случаев.

Теперь разберем более подробно особенности разных решений.

Преимущества сборки каркаса на гвозди

Собирать на гвозди быстрее и удобней

Завинчивание шурупа как минимум в начале процесса требует работы двух рук — нужно удерживать шуруп и шуруповерт. Забить же гвоздь с помощью «нейлера» (гвоздезабивного пистолета) легко и одной рукой — достаточно приставить пистолет к материалу, зажав спусковой крючок. За одно и то же время можно забить 6-7 гвоздей или закрутить один шуруп. Использование автоматического гвоздезабивного инструмента ускоряет весь процесс строительства.

Все мы люди, особенно строители. Лень, стремление экономить усилия — неотъемлемое свойство человека. То, что для закручивания шурупов при сборке СИП-дома нужно больше усилий, приводит к тому, что расстояние между шурупами естественным образом увеличится, и чаще происходят пропуски. С гвоздями работать легче, и результате — качество сборки выше.

В процессе закручивания шурупов некоторая часть их неминуемо упадет на пол. Будут их подбирать, или просто выметут с мусором — неизвестно. Гвозди из пневмоинструмента никуда не падают — еще один фактор экономии.

Гвозди более пластичны и держат надежнее

В процессе сборки дома, его отделки и в начале эксплуатации постепенно возрастает нагрузка на все элементы конструкции. Кроме того, даже древесину камерной сушки, которую используеют для сборки панелей, в последующем все равно слегка «ведет».

В результате панели и деревянные детали могут смещаться относительно друг друга. Возникает значительная нагрузка на крепежные элементы.

Здесь нужно вкратце заметить, что характеристики металла, применяющегося для производства гвоздей и шурупов — разные. Гвозди изготавливаются из относительно мягкого, пластичного металла. Металл же для изготовления шурупов должен иметь гораздо большую твердость. Сделать шуруп мягким нельзя, он будет непригоден для завинчивания — резьба сгладится, а шлиц будет сорван.

При стремлении к снижению стоимости большая часть шурупов выходит с производства твердыми, но хрупкими. В России довольно сложно купить шурупы, не страдающие излишней хрупкостью. И их прочность нужно будет контролировать в каждой партии. Особенно следует сторониться самых распространенных, черных фосфатированных саморезов для гипсокартона, нагрузочные характеристики которых очень низки.

Бывают в природе качественные шурупы, которые обладают и прочностью, и некоторой эластичностью, но в целом — это скорее счастливое исключение, чем правило.

Гвозди же производятся по технологии, которая подразумевает значительную эластичность металла. Из хрупкого металла гвозди сделать просто не удастся.

Кроме того, если взять гвоздь и шуруп одного и того же внешнего диаметра стержня, прочность шурупа будет сильно ослаблена канавками резьбы.

Саморезы ломаются, гвозди — только гнутся

Почему это важно: при чрезмерной нагрузке поперек оси шуруп либо рвет материал, либо ломается сам. В тоже время гвоздь гнется, но держит соединение «до последнего». Даже если в конструкции здания или при его эксплуатации допущены ошибки, гораздо лучше, когда они проявляются постепенно («балка наклоняется»), а не внезапно («балка рухнула»).

Гвозди вызывают меньше трещин в пиломатериале

Это не очевидное явление, но оно тем не менее имеет место. Острие гвоздя при быстром прохождении вглубь дерева интенсивнее рассекает его волокна. Острие обычного шурупа как бы раздвигает волокна древесины, создавая избыточное давление в материале. Это значительно чаще приводит к образованию трещин. Причем обычно это растрескивание откладывается до момента окончательного высыхания древесины в готовой конструкции. Т.е. монтажная пена эти трещины уже не заполнит.

Гвозди меньше повреждаются

Даже при наличии защитного покрытия завинченные шурупы ржавеют намного интенсивнее гвоздей с аналогичным покрытием.

Дело в том, что траектория движения любой точки поверхности шурупа в дереве значительно длиннее, и защитное покрытие повреждается более интенсивно. А длинные шурупы еще и сильно нагреваются в процессе закручивания. Обычно рекомендуется не закручивать шурупы на максимальной скорости, предварительно высверливать под них отверстия, смазывать перед закручиванием каждый шуруп или отверстие под него. В масштабах профессионального строительства никто этим, естественно, занимается не будет. Соответственно, одно и то же защитное покрытие (например, цинк), оплаченное вами при покупке шурупов, будет работать хуже, чем тот же цинк на гвоздях.

Кстати, на большей части гвоздей для пневмоинструмента можно увидеть тонкий слой желтоватой массы. Это специальная вязкая смазка, которая покрывает стержень гвоздя при его забивании.

Гвозди дешевле

Тут все просто. Сравнение цен на качественные саморезы, и на аналогичные по размеру гвозди для пневмоинструмента — однозначно в пользу гвоздей. Это далеко не самая заметная статья расходов на стройку, но тем не менее, на этом мы тоже экономим деньги заказчика.

Однако у винтового крепежа тоже есть положительные стороны.

Преимущества использования шурупов

Шурупы лучше держат нагрузку на вырывание

Если нагрузка прикладывается по оси, на вырывание, шуруп, конечно же, выдержит ее лучше гладкого гвоздя. (Но заметим, что применение ершеного гвоздя меняет эту ситуацию.)

Кроме того, если вы забиваете гвозди так, что им придется нести значительную нагрузку по оси — значит, вы (или автор проекта, по которому вы строите) что-то делаете неправильно. Классические, веками проверенные подходы к каркасному строительству предусматривают приложение нагрузки на гвозди только на срез, но не на вырывание.

Шурупы можно выкрутить

Да, неправильно закрученный шуруп легко выкрутить (пока он не заржавел). Гладкие гвозди извлечь чуть труднее, шляпку нужно как-то подцепить, и обычно в процессе страдает поверхность материала. Ершеный гвоздь, даже с торчащей шляпкой, извлечь очень тяжело. Начинающим для сборки домов из СИП-панелей лучше использовать именно шурупы, по крайней мере, на начальном этапе. В случае ошибки конструкцию можно будет разобрать с минимальным повреждением панелей.

Эксплуатация пневмоинструмента требует опыта

Эксплуатация пневмоинструмента, применяющегося для сборки на гвозди, требует от бригады внимания, навыка и ряда дополнительных «заморочек». Особенно это проявляется зимой. Однако мы с этими сложностями вполне справляемся. Для «джамшут-строя» это, конечно, не вариант.

Где конкуренты?

В России пневматический инструмент на строительстве СИП-домов обычно применяют люди, строящие загородные дома для себя сами, т.е. люди умелые, не нуждающиеся и ценящие свое время. Российских СИП-строителей, использующих эту технологию для сборки домов на заказ — единицы. На Северо-Западе у компании Ultra SIP таких конкурентов пока нет.

В итоге благодаря правильному использованию ершеных гвоздей и пневмоинструмента компания Ультра СИП строит дома быстро, а их заказчики получают за меньшие деньги качество дома лучше, чем у конкурентов.

Строительству быстровозводимого дома предшествует его проектирование, выбор брусьев и других материалов, расчет нагрузки на конструкции. Не менее важно решить, какой крепеж для каркасного дома лучше всего подойдет.

Гвозди для каркасных домов

Для строительства каркасного дома, когда речь идет о сборке его «скелета», нельзя использовать саморезы. Подойдут только гвозди. Причина проста – в большинстве узловых соединений каркасника нагрузка идет не на растяжение, а на срез. При этом саморезы и шурупы не обеспечивают достаточной прочности конструкции.

Гвозди для соединения брусьев должны быть ровными, прочными, без дефектов. Обычно используют крепежи диаметром 3,1-3,5 мм. При этом длина гвоздей для каркасного дома зависит от толщины брусьев и досок. Для пиломатериалов толщиной 40 мм длина составляет 80 мм, толщина – 50-90 мм.

Гвозди бывают гладкими, ершеными и винтовыми. Гладкие подходят для большинства узловых соединений. В тех случаях, когда нужно усилить крепление, их заменяют на винтовые или ершеные аналоги.

Внешне их отличие заключается в наличии насечек, образующих рельефную поверхность. Она обеспечивает надежное сцепление древесины и крепежного элемента. Ершеные и винтовые гвозди подходят для укладки пола, монтажа настенной обрешетки. Их трудно выдернуть или расшатать.

Обратите внимание: ершеные гвозди нередко используют в сочетании с клеем, например, при обшивке пола.

На вопрос о том, какие гвозди использовать для строительства каркасного дома, нельзя дать однозначный ответ. Все зависит от материалов, вида соединения, нагрузки на эту часть строения.

Использование саморезов – когда оно возможно

Саморезы также используют при строительстве быстровозводимого дома, но не для поднятия каркаса, а для его обшивки. Саморезы подходят для внутренней обшивки стен гипсокартонными листами, OSB. При этом выбирают оцинкованные крепежи, устойчивые к воздействию влаги.

Атмосферостойкие саморезы используют при монтаже металлочерепицы. Их стандартные размеры – 4,8х20 мм и 4,8х38 мм. Для наружной обшивки сайдингом выбирают крепежи с широкой шляпкой. Их минимально допустимый размер – 8х15 мм.

Перед строительством дома не должен стоять вопрос о том, гвозди или саморезы для каркасника лучше. У каждого вида крепежа своя сфера применения.

Другие крепежи для узловых соединений

Помимо гвоздей и саморезов в каркасном строительстве используют стальные крепежные элементы толщиной 2-3 мм, способные выдержать большую нагрузку. В них есть отверстия для фиксации все теми же гвоздями. Обычно отверстий несколько, чтобы можно было точно определить точки забивания гвоздей с учетом нагрузки.

Виды стальных крепежей:

• пластины – для стыковых соединений с нагрузкой на растяжение (сращивание бруса, монтаж стропильных ферм), накладывают с двух сторон;
• уголки, уголки с ребром жесткости – для угловых соединений стоек, стягивающих балок, стропил; накладывают с двух сторон узла;
• держатели балок – для монтажа перекрытий при больших нагрузках на растяжение; накладывают с двух сторон соединения;
• «башмаки» для стоек – монтируют на готовый фундамент с помощью анкеров или в процессе заливки бетона.

Использование стальных крепежей для каркасного дома – недешевое удовольствие, но они существенно экономят время на соединениях, выполняемых путем врезки брусьев.

Вопрос, какие крепежи и гвозди использовать для строительства каркасного дома, решают еще на этапе проектирования здания. Тогда же подсчитывают их примерное количество. Для среднего жилого дома это 130-150 кг.