Ошибки при установке столярных соединений

В предыдущих статьях я рассказывал о многих столярных соединениях, которые могут значительно ускорить и улучшить столярные работы. Используя металлические соединения, мы можем значительно увеличить несущую способность и долговечность всей стропильной фермы крыши. Есть одно условие — шов должен быть нанесен и установлен правильно. К сожалению, во многих случаях это не так, и многие очень хорошие соединители из-за неправильного монтажа не выполняют свою главную функцию — передачу нагрузки.

Ошибки при монтаже соединителей, к сожалению, очень распространены. Некоторые из них практически не влияют на безопасность конструкции, другие резко снижают несущую способность соединений и могут стать причиной разрушения здания. Побывав на многих строительных площадках, я с сожалением могу сказать, что на большинстве из них мелкие или крупные ошибки встречаются часто, независимо от того, имеем ли мы дело со строительством дома на одну семью или очень ответственных зданий, таких как спортивные залы. Хотя справедливости ради следует отметить, что в профессиональных компаниях с опытными монтажниками, которые ежедневно работают со стыками, ошибки случаются гораздо реже и не настолько серьезны, чтобы поставить под угрозу безопасность конструкции. Это, безусловно, также является результатом тщательного контроля как внутри компании, так и со стороны генерального подрядчика или строителя. К сожалению, на небольших строительных площадках дело обстоит гораздо хуже.

Фот. 2 Неправильный крепеж для соединений: обычный гвоздь, шуруп для гипсокартона, шуруп для дерева, псевдокольцевой гвоздь.

Если бы мне пришлось указать на одну самую распространенную и опасную ошибку, то это была бы ошибка установки соединений с использованием неправильного крепежа (гвоздей, шурупов). Эта ошибка встречается на большинстве польских строительных площадок, и, к сожалению, это не та ошибка, которую можно обойти молчанием. Почему так важно использовать правильный крепеж? Потому что несущая способность столярного соединения в значительной степени зависит от несущей способности используемых крепежных элементов. Так что же, если мы используем лучшие в мире соединения, если в то же время мы используем худший крепеж? Это все равно, что ездить на новейшем "Мерседесе" на лысых шинах. Помните, что столярные соединения являются частью системы соединения деревянных конструкций, Два основных элемента этой системы — это само соединение и соответствующие крепежные элементы, обычно соответствующие гвозди. Чтобы обеспечить полную несущую способность соединения, т.е. ту, которая была подтверждена испытаниями на прочность, мы должны использовать соответствующие крепежные элементы. В противном случае несущая способность соединения может оказаться в несколько раз (!) ниже, чем предполагалось конструктором на этапе проектирования, а это прямой путь к разрушению. После нескольких лет посещения строительных объектов я с ужасом обнаружил, что основные соединители, используемые для плотницких соединений, — это те, что показаны на фото 2 (в порядке популярности использования).

Рисунок 1 Пример крепежа системы: шуруп CSA и кольцевой гвоздь CNA.

Ни один из представленных крепежных элементов не обладает достаточным сопротивлением сдвигу или выдергиванию для достижения полной несущей способности столярного соединения. Важно, но часто упускается из виду, что в техническом паспорте каждого столярного соединения указан крепеж, который должен использоваться с ним. В случае с соединителями Simpson Strong-Tie это исключительно кольцевые гвозди CNA O 4 мм или винты CSA O 5 мм (рис. 1).

Несущая способность всех крепежных элементов системы была подтверждена многочисленными испытаниями на прочность. В результате производители могут указать нагрузочную способность отдельных соединителей. Конечно, важно знать, что использование других крепежных элементов может значительно снизить несущую способность соединения и, естественно, влечет за собой потерю гарантии несущей способности конкретного столярного соединения. Стоит отметить особенности гвоздя CNA, которые делают его идеальным для стыковых соединений.

Ключевой особенностью этого гвоздя является насечка, которая профилирована таким образом, что при забивании она входит плавно, а при вытаскивании зацепляется за волокна древесины. Несущая способность этих гвоздей в несколько раз выше, чем у стандартных гладких гвоздей. Гвозди, которые я называю псевдокольцевыми, — это обычные гладкие гвозди, обрезанные для получения резьбы, похожей на резьбу стальных винтов. Конечный результат напоминает настоящий кольцевой гвоздь, однако несущая способность намного ниже. Очень часто производители наносят маркировку на головки крепежных деталей для их легкой идентификации. Проверка того, какие гвозди использовал монтажник, должна быть первым шагом в приемке стропильной конструкции крыши.

Фот. 3 Углы, установленные с использованием неправильных соединителей.

Вторая очень распространенная ошибка — использование меньшего количества крепежа, чем требуется. Как правило, правильным крепежным соединением считается такое, в котором все отверстия для гвоздей/шурупов заполнены правильным крепежом. Очень часто монтажники используют меньшее количество крепежных элементов, что экономит время монтажа и, конечно, снижает несущую способность соединения. Однако существуют некоторые соединения, в которых действующие силы невелики и нет необходимости в высокой несущей способности. Можно ли в этих случаях использовать меньшее количество крепежа? Оказалось, что да. Существуют разъемы, которые могут быть установлены двумя способами. Использование полного прибивания и так называемого частичного прибивания. Однако следует помнить, что частичное забивание гвоздей может использоваться только в том случае, если проектировщик прямо указал это в проекте или впоследствии согласился с этим. Самостоятельное принятие такого решения может снизить несущую способность соединения там, где требуется полная несущая способность.

Фот. 4 Стыки, установленные по схеме частичного прибивания.

Частичное забивание гвоздей

Это означает, однако, что у нас есть возможность использовать меньше крепежных элементов, чем отверстий в соединении. Помните, однако, что решающее значение имеет то, сколько гвоздей мы используем и в какие отверстия в стыке мы их вбиваем. Если вы выбираете частичное прибивание, необходимо строго придерживаться схем прибивания, приведенных в технических каталогах производителей соединителей. Для стандартных балочных подвесов дело обстоит довольно просто. В каждой боковой панели вешалки следует заполнить один ряд отверстий, тот, что ближе к изгибу соединения, а в боковых панелях следует вбить каждый второй гвоздь, начиная сверху (фото 4). Что касается частичного прибивания углов, то, к сожалению, простого правила не существует, и в этом случае следует обратиться к техническому каталогу производителя и забивать гвозди в соответствии с показанной схемой прибивания (фото 4).

Фот. 5 Сборка, несовместимая со схемами частичного прибивания.

Очень часто монтажники знают, что частичное забивание гвоздей возможно, однако они не полностью знакомы со схемами забивания гвоздей, что приводит к дальнейшим ошибкам. Как вы видите, крепление углового железа ближе всего к линии изгиба углового железа имеет решающее значение, отсюда и схема частичного прибивания.

Правильная перфорация — ключевой момент!

Пользуясь случаем, стоит обратить внимание на правильную перфорацию стыков, выбирать уголки, у которых отверстия расположены таким образом, чтобы обеспечить наибольшую несущую способность, т.е. чем больше отверстий рядом с изгибом уголка, тем больше несущая способность. Насколько сильно влияет на несущую способность расположение отверстий, видно на фото 6. Несмотря на то, что при использовании второго угла было использовано значительно больше гвоздей, полученная несущая способность все равно значительно ниже из-за их неблагоприятного расположения.

Фот. 6 Влияние перфорации угловых скоб на несущую способность соединения древесины с деревом. Такая большая разница в несущей способности двух угловых скоб обусловлена расстоянием первых гвоздей от линии сгиба угловой скобы. Даже смещение отверстий на несколько миллиметров значительно снижает несущую способность всего соединения.

Такой же принцип следует применять и к соединениям дерево-бетон. Правильное крепление — это такое крепление, при котором анкер располагается непосредственно внутри линии изгиба углового кронштейна. Расположение больших отверстий в некоторых соединениях делает такую установку невозможной и позволяет анкеровку только на краю углового железа. Так же, как и в соединениях "дерево-дерево", при креплении к бетону (бортик, фундаментная плита) неправильное расположение анкеров приводит к тому, что соединение не выдерживает больших нагрузок (фото 7.)

Фот. 7 Влияние положения анкера на несущую способность дерево-бетонного соединения.

Каждый плотник не раз использовал столярные соединения, но, как видите, даже при установке самых простых соединений можно, по невнимательности или просто по незнанию, допустить ошибки, которые серьезно повлияют на несущую способность соединений. Именно поэтому мы рекомендуем вам посетить бесплатные учебные курсы, которые организует Simpson Strong-Tie, во время которых мы также рассматриваем вопросы правильного применения и установки соединений. Из практики знаю, что даже опытные плотники, имеющие многолетний опыт работы с коннекторами, получат интересную информацию, которая позволит им строить более эффективно и безопасно.