Крепежи для деревянных конструкций: какие они бывают?

Большинство сохранившихся памятников деревянной архитектуры возведено без единого гвоздя, с помощью одного только топора, и этот факт до сих пор вызывает восхищение. Но по прошествии веков изготавливаемые из металла крепёжные системы, применяемые для сооружения деревянных домов, сильно изменились, поэтому сегодня нет смысла повторять «подвиги» предков. Строить надо просто, быстро и надёжно. Рассмотрим предлагаемый производителями металлический крепёж на примере узлов и элементов, позволяющих значительно упростить и ускорить соединение лаг пола с балками или деревянными стенами, а заодно и некоторые другие операции.

1. Соединительные элементы с перфорацией

Если балки и лаги пола невидимы в интерьере, то их можно соединять с помощью так называемых балочных башмаков, выпускаемых, например, компанией Essve. Эти элементы подходят для крепления дерева не только к дереву, но и к бетону или кирпичной кладке (при использовании соответствующих дюбелей). Они изготавливаются в основном из горячеоцинкованной стали толщиной 1,5 или 2 мм, но есть на рынке и более дорогие изделия из нержавеющей кислотоустойчивой стали А4. Башмаки выпускаются в двух вариантах: с отворотами, повёрнутыми наружу или внутрь. Цена: от 50 до 500 руб. за 1 шт.

Производитель рекомендует крепить балочные башмаки к соединяемым элементам специальными анкерными шурупами диаметром 5 мм (в зависимости от нагрузки последние могут вставляться во все или в некоторые отверстия), а при очень большой нагрузке или фиксации к «каменному» материалу задействовать также отверстия для болтов. Кроме анкерных башмаков на рынке представлены перфорированные универсальные фиксаторы (а), стропильные крепления (б), уголки (в), пластины (г), показанные на рисунке, и т. д.  

Преимущества анкерных шурупов

Почему производители перфорированного крепежа предлагают использовать именно анкерные шурупы? Чем последние лучше обычных саморезов или анкерных (ершёных) гвоздей, применяемых для закрепления балочных башмаков и прочих металлических перфорированных элементов? 

Преимущества обусловлены особенностями конструкции анкерных шурупов.

Во-первых, их плоская шляпка плотнее прижимает закрепляемый металлический элемент к древесине.

Во-вторых, гладкая цилиндрическая часть, находящаяся под шляпкой шурупа, имеет тот же диаметр 5 мм, что и отверстия в перфорированных металлоэлементах. Она целиком заполняет отверстие и потому полностью передаёт нагрузку, а также хорошо работает на срез. Кроме того, благодаря конусному подголовку шуруп лучше центрируется.  

Обычный саморез далеко не всегда передаёт нагрузку полностью, значительно хуже работает на срез. Ну а анкерный гвоздь невозможно демонтировать, не разрушив ту часть деревянного элемента, в которую он вбит. 

А вот анкерный шуруп легко выкручивается и может быть ввёрнут в деревянный элемент на новом месте.

2. Металлические системы «шип-паз»

Узловой соединитель «Атлас» производится немецкой компанией EuroTec. Элемент изготовлен из алюминия и состоит из двух частей, одна из которых снабжена шипом, вторая — соответствующим пазом. Они скрепляются друг с другом по принципу «ласточкин хвост», что позволяет обеспечивать надёжную передачу вертикальных и горизонтальных усилий, воспринимать усилия при растяжении и сжатии и даже изгибающие моменты. Соединение может быть как видимым, так и скрытым, для чего обе металлические части утапливаются в заранее выфрезерованные пазы. Длина узлового соединителя «Атлас» — 70–200 мм. Цена — 1500–5500 руб. за 1 шт.

Основными конкурентами EuroTec на российском рынке являются австрийские компании PITZL и SHERPA Connection Systems, которые выпускают схожий ассортимент соединительных элементов. Более известна система SHERPA, обеспечивающая несущую способностью соединений от 5 до 280 кН —
специальная программа для расчётов позволяет подобрать крепёж для каждого конкретного случая. Любой соединитель состоит из двух алюминиевых деталей, которые также скрепляются по принципу «ласточкин хвост». Стоимость элементов SHERPA — от 800 до 12 тыс. руб. за 1 шт.

Ещё один конкурент EuroTec — немецкая компания ВВ Stanz-und Umformtechnik, разработавшая соединительный узел ВВ. Он изготавливается из оцинкованной листовой стали толщиной 4 мм и состоит, как и его алюминиевые собратья, из двух частей, фиксирующихся друг к другу по принципу «ласточкин хвост». Обе половины крепятся к древесине саморезами, количество которых зависит от размера элемента. Соединители BB имеют ширину 70 мм и длину 90, 125, 150 и 190 мм. Цена — одна из самых доступных на сегодняшний день: 180–800 руб. за 1 шт.

Соединители позволяют за несколько минут решить задачи, на которые в классических технологиях строительства требуются часы и даже дни.

3. Трёхмерные рейки

Итальянская компания Rotho Blaas предлагает соединять детали, расположенные как перпендикулярно друг другу в одной плоскости, так и под углом по вертикали, с помощью Т-образных реек, которые изготовлены методом экструзии из алюминиевого сплава высокой прочности EN AW-6005A. Они выпускаются в трёх модификациях, рассчитанных на разный уровень нагрузок: Alumini, Alumidi и Alumaxi. В каждой представлены рейки как с отверстиями в основании и перпендикулярной ему полке, так и без отверстий в полке. Рейки могут иметь фиксированную длину (от 80 до 768 мм), а в модификациях без отверстий доступны рейки длиной 2176 мм с надрезами через каждые 64 мм, что позволяет изготавливать крепёж любой длины.

При монтаже основание рейки прикрепляется к балке саморезами, далее на торце закрепляемой к балке лаги делается паз, размеры которого соответствуют полке рейки. Если у последней есть перфорационные отверстия, то, используя полку как кондуктор, в лаге сверлят отверстия, надевают её на полку и вставляют в них металлические штифты. Если перфорации нет, то на полку надевают лагу и фиксируют соединение саморезами со сверлом. Цена реечного крепежа: 1230–18 425 руб. за 1 шт.

Соединительную систему следует выбирать в соответствии с размерами сечений соединяемых балок,  а также  действующими на них статическими и динамическими нагрузками.

4. Потайные элементы типа «Ёж»

Соединители Disc компании Rotho Blaas представляют собой шайбу из углеродистой стали с гальванической оцинковкой. В основании шайбы имеются просверленные под углом отверстия для саморезов, в центральной части — отверстие с резьбой. В последнее вворачивают шпильку, продевают её свободный конец в заранее просверленное в балке отверстие и фиксируют с противоположной стороны балки гайкой с подложенной под неё широкой шайбой. Полученное соединение успешно работает как на сдвиг, так и на выдёргивание. При большой нагрузке в торце лаги можно одновременно устанавливать до трёх элементов Disx с диаметром основания шайбы 50, 80 и 120 мм (диаметр резьбовых отверстий — М12, М16 и М20 соответственно). Цена: от 4145 до 9044 руб. за 1 шт. (винты входят в комплект). 

Альтернативой соединителям Disc служат элементы IdeeFix компании EuroTec. Крепёж выполнен в виде полого цилиндра с внешним диаметром 30, 40 или 50 мм, изготовленного из алюминиевого сплава. В нижней части цилиндра имеется отверстие с резьбой М12, М16 или М20. В верхней — конусное углубление с отверстиями под саморезы, просверленными под углом 45°. Элемент IdeeFix крепится почти так же, как и предыдущий соединитель, но лага к балке фиксируется не шпилькой, а мощным болтом с широкой шляпкой (входит в комплект вместе с саморезами). Цена — 1500–4500 руб. за 1 шт.

5. Саморезы с полной резьбой KonstruX

Эти необычные изделия позволяют сэко­номить не только время, необходимое для сборки узла, но и средства, ведь соединительные металлоэлементы не нужны. Саморезы имеют полную резьбу, создающую высокое сопротивление выдёргиванию, и полностью закручиваются в древесину под углом 30, 45 или 60°, что в корне меняет привычную схему их работы. В данном случае шурупы работают только на выдёргивание, что и позволяет им принять на себя значительную часть действующих на соединение усилий. Таким образом, можно соединять детали под углом (а), сплачивать элементы, уменьшая при этом их прогиб (б), усиливать места вырезов в балках и лагах (в) (см. рисунок ниже).

Существуют саморезы с цилиндрической (диаметр шурупа — 6,5; 8 и 10 мм) и потайной (диаметр шурупа — 8 или 11,3 мм) головкой. Длина — 65–1000 мм. Цена — 20–800 руб. за 1 шт. Для установки шурупов длиной менее 245 мм предварительное сверление не требуется, а вот для более длинных (чтобы предотвратить увод в сторону) рекомендуется заранее просверлить отверстия под саморез на глубину до ⅓ от его длины. 

6. Специальные саморезы

С помощью самореза Hobotec крепят массивные доски, блокхауз или имитацию бруса. Шляпка изделия снабжена фрезерными рёбрами и легко утапливается в древесине, а наконечник выполнен в виде сверла. Фреза в середине длины шурупа увеличивает диаметр отверстия, позволяя плотнее притянуть закрепляемый элемент. Саморезы диаметром 3,2 мм и длиной от 20 до 60 мм изготавливаются из обычной стали с покрытием (цена — 1100–2200 руб. за упаковку из 500 шт.) или нержавеющей стали (цена — 3500–7500 руб. за упаковку из 500 шт.).

Стягивающий саморез тоже оснащён фрезой, но его наконечник иной — он имеет специальный паз, превращающий шуруп в сверло по дереву. Плоская шляпка имеет большой диаметр и снабжена самозенкующей головкой и шестигранным шлицом. На саморез нанесено специальное восковое покрытие, уменьшающее трение при вкручивании. Диаметр изделия — 3–12 мм, длина — 30–600 мм. Цена — от 300 до 5 тыс. руб. за упаковку из 500 шт. 

Регулировочный саморез пригодится, например, для крепления оконных и дверных коробок либо деревянной обрешётки к дереву, бетону, кирпичу или металлу (элемент может снабжаться сверлящим наконечником двух типов). Саморез в один приём вкручивается в коробку и находящуюся за ней стену или силовой элемент. При этом расположенные под головкой шурупа кольцевые конусные «шипы» прочно закрепляются в коробке (почти как рыболовный крючок), благодаря чему её положение относительно стены легко регулируется путём дальнейшего вкручивания или выкручивания крепёжного элемента. Длина — от 60 до 125 мм. Цена — от 2000 до 3500 руб. за упаковку из 500 шт.

Специальные саморезы позволяют значительно ускорить и облегчить выполнение тех операций, которые необходимы при создании деревянных конструкций. 

• Источник: Журнал «Идеи вашего дома»№204