• Главная
• Статьи
• Обзор крепежных изделий
• Классификация крепежа

Классификация крепежа

Крепежные изделия входят в группу значимых элементов для строительно-ремонтной сферы. Они применяются с целью не только соединения небольших объектов, но и для укрепления массивных несущих конструкций. На современном рынке стройматериалов такие детали представлены в широком ассортименте. Их функционал может существенно разниться – начиная с закрепления деревянного бруса посредством обычного гвоздя, и заканчивая установкой анкерного болта, который обладает устойчивостью к воздействию повышенных рабочих нагрузок. Но объединяет крепежи одно требование – производится они должны по нормам действующих Государственных стандартов.

Основные классы

Принятая на международном уровне система классификации подразделяет соединительные детали на следующие группы:

• резьбовые элементы, характеризующиеся повышенной прочностью;

• крепежи, предназначенные для широкого использования;

• детали, посредством которых может выполняться односторонний монтаж, а также безударная фиксация;

• крепежи, применяемые в ходе создания герметичных конструкций;

• элементы, используемые для закрепления многокомпонентных полимерных материалов.

Конечно, такая классификация весьма условна. Однозначно подогнать весь крепеж под вышеуказанные параметры просто невозможно. За примерами далеко ходить не надо, самый простой из них – это вытяжная заклепка. Благодаря особенностям конструктивного исполнения, ее относят к соединительным деталям категории безударного закрепления, выполняемого только с одной стороны. Но металлургией выпускаются и другие подобные изделия, функционал которых обеспечивает фиксацию многокомпонентных материалов, имеющих полимерную основу. А это – иная позиция из вышеуказанного списка.

Сегодня применяются также и иные классификации, базирующиеся на конкретных критериях. Например, такой, как «тип конструкции», позволяет сформировать две группы:

• неразъемные. Это гвозди любых видов и те же заклепки;

• разъемные. В эту группу входят соединительные детали, состоящие не менее чем из двух частей, например, сантехнические трубные хомуты.

Кроме того, целесообразно подразделять крепеж на классы по сфере применения. Некоторые метизы проектировались специально для работы под воздействием высоких нагрузок, а другие – для выполнения своих функций в условиях контакта с химически агрессивными веществами. То есть, речь идет о том, что крепежные элементы одного вида используются в разных областях человеческой деятельности, и изготавливались они по различным технологиям и из разного сырья.

Что же касается резьбовых соединений, то здесь актуальна классификация по критерию «шаг резьбы». Так, у болтов с одинаковым размером, резьба бывает крупной, а также мелкой. В первом варианте количество витков меньше.

Разновидности

Из всего многообразия крепежа рассмотрим лишь наиболее востребованные виды.

Гвозди

Обычно термин «гвоздь» определяет изделие, являющееся отрезком металлического прутка, один конец которого заострен, а другой деформирован специальным образом так, чтобы получилась шляпка. Применяется такой элемент, преимущественно, для скрепления деревянных объектов (досок, брусьев и т.д.). Но современные предприятия наладили производство гвоздей из разных материалов и различной формы. Ввиду этого данная продукция подразделяется на определенные типы.

• Строительный. Это – классика, так сказать, «гвоздевого» жанра. Конструкционные особенности отсутствуют: металлический стержень с заострением и со шляпкой.

• Винтовой. Отличается наличием винтовой резьбы на всем стержне либо на его части. Монтаж осуществляется путем забивания молотком. Сфера применения – скрепление деревянных компонентов конструкций, работающих под воздействием повышенных нагрузок.

• Ершеный. На стержне имеются небольшие юбки, схожие с витками резьбы, но отделенные одна от другой. Используется гвоздь ершеный для скрепления объектов, подверженных деформациям, и работающих в условиях высокой влажности.

• Шиферный. Сфера применения соответствует названию – закрепление кровельного материала в виде асбоцементных листов. Конструкционные особенности – наличие прижимной шляпки увеличенного диаметра.Часто комплектуется резиновой прокладкой/шайбой.

• Финишный. Гвоздь полностью утапливается в ходе монтажа в закрепляемый объект. Используется, когда нужно зафиксировать декоративно-отделочные материалы, например, плинтус, наличник и т.д.

Существуют и т.н. нейлерные гвозди. Используются они, когда скрепление проводится с помощью гвоздезабивных пневматических пистолетов. Конструктивные особенности отсутствуют. Поставка осуществляется в объединенных блоках.

Болты, винты

Данные соединительные детали входят в категорию резьбового крепежа, характеризующегося повышенной прочностью. Нередко их причисляют к разъемному типу. Однако такая классификация не вполне корректна. Причина – болты в соответствии с положениями ГОСТа 27017-86 могут вкручиваться не только в гайку, но и в резьбовое отверстие, имеющееся в подлежащем закреплению объекте.

Очевидно, что такая же методика фиксации может использоваться и в отношении винтов, хоть этот момент в вышеуказанном нормативном документе отдельно не прописан.

Отличия между данными крепежными деталями кроется в устойчивости к различному типу нагрузок. Болт работает при внешних воздействиях на излом/срез. а также на растяжение. Винт устойчив только к нагрузкам последнего вида.

Разница наблюдается также в форме головок. У винтов шляпка обычно бывает круглой со шлицем под отвертку. Конфигурация головки болтов чаще всего шестигранная, но встречаются и иные варианты, как это показано на рисунке.

Шурупы, саморезы

Из-за схожести сферы применения и конструкции, крепеж этих двух видов причисляют к одной категории. Между тем, у саморезов имеется одно существенное преимущество. В отличие от шурупов для них нет необходимости в предварительной подготовке гнезда. Обусловлено это особенностями их резьбы – угол при вершине гребней равен либо меньше 45°. Значение данного параметра шурупов равно 60°. А по законам физики, чем острее кромка, тем лучше самонарезающие качества и тем легче происходит процесс формирования резьбы в отверстии.

Отличается и длина накатки. У саморезов резьба доходит, практически, до шляпки. У шурупов, она чаще всего занимает примерно 2/3 стержня, а оставшаяся треть поверхности до головки – гладкая.

Шурупы предназначены для осуществления стяжки деревянных элементов конструкции. Сфера применения саморезов шире – они могут работать с основаниями из металла. Речь, в частности, идет таких крепежных деталях, оснащенных сверлящим наконечником. Проделывают отверстие они самостоятельно, но при этом необходимо учитывать, что:

• справиться с толстым металлом им не удастся;

• сверлящий наконечник работает с металлическими пластинами толщиной, не превышающей 5,0 мм.

Анкеры, дюбели

Конструкция и, соответственно, принцип работы этих элементов схожи. В предварительно подготовленное гнездо вставляется конусообразная гильза, и в нее забивается сама крепежная деталь. При этом она расширяет эту втулку, благодаря чему осуществляется ее надежная фиксация в монтажном отверстии.

Дюбельное соединение формируют две части:

• гильза. Чаще всего изготавливается из пластика;

• крепежный элемент. Как правило, это стандартный шуруп.

Когда гильза нераскрыта, то есть находится в изначальном положении, ее наружный диаметр идентичен значению этого параметра подготовленного отверстия. В ходе ввинчивания шурупа, распорные лепестки расходятся и входят в плотный контакт с поверхностью гнезда. Поэтому извлечь гильзу, практически, невозможно.

Анкерный крепеж имеет несколько иную конструкцию. Болт проходит сквозь гильзу с продольными прорезями и ввинчивается в конусообразную гайку. Та, перемещаясь вверх по резьбовому стержню, оказывает давление на нижнюю кромку прорезной втулки, в результате чего происходит ее деформация, сопровождающаяся внедрением образовавшихся металлических лепестков в материал монтажного основания.

Проводя границу между дюбельными и анкерными крепежными элементами, необходимо отметить следующие моменты:

• предназначение первых – закрепление объектов, работающих под воздействием относительно небольших внешних нагрузок;

• анкерное соединение выдерживает значительное напряжение.

Однако и здесь имеется отступление. Под таковым подразумеваются дюбели строительные забивные. В принципе, это ни что иное, нежели гвозди: тот же заостренный наконечник и та же шляпка, только на определенном участке стержня имеется продольная насечка. Для его установки используется специальный монтажный пистолет. Важное значение имеет дополнительная деталь крепежа такого типа – шайба. Изначально, находясь в стволе пистолета, она насажена на стержень в непосредственной близости от заостренного наконечника. Благодаря этому дюбель центрируется и не смещается по отношению к продольной оси, когда происходит выстрел. При вождении стержня в материал монтажного основания, шайба перемещается в сторону головки в результате чего:

• прикрепляемый объект входит в плотное соприкосновение с поверхностью;

• площадь прижима скрепления увеличивается.

Здесь наблюдается неправильное употребление терминов. Называть такой крепеж дюбелем можно лишь с большой натяжкой, и то, исключительно отталкиваясь от методики монтажа – забивание, пусть даже с помощью пистолета. Ведь в данном случае расширяющейся гильзы нет. Поэтому корректнее было бы причислить эти детали к разновидности строительных гвоздей.

Шайбы, гроверы, гайки

Такие метизы с полным на то основанием можно отнести к одной категории, поскольку они входят в группу фиксирующего крепежа, однако в качестве самостоятельных соединительных элементов не применяются. Коротко рассмотрим их особенности по мере возрастания сложности конструкции.

Шайба

Это изделие круглой конфигурации, устанавливаемое на стержень болта либо подкладываемое под гайку. Функционал шайбы достаточно прост:

• препятствование раскручиванию гайки;

• перекрытие пустого пространства, образовавшегося из-за превышения диаметра отверстия, высверленного под болт, значения данного показателя стержня самого крепежного элемента.

Отличаться шайбы могут по материалу изготовления. Наиболее привычным является металл, но на рынке присутствуют также изделия из пластмассы и технической резины. Они применяются там, где при креплении требуется бережное обращение с поверхностью. В частности, профнастил, покрытый слоем краски, крепится саморезом через резиновую шайбу. Такое конструкторское решение обеспечивает плотное скрепление и сохраняет в целостности крашеное покрытие. 

Гровер

Данная разновидность шайбы выглядит, как виток пружины с торцами, находящимися в различных плоскостях. Под давлением, оказываемым завинчивающейся гайкой, он меняет свою спиралевидную конфигурацию на плоскую. Но при этом, стремясь вернуться в исходное положение, виток создает дополнительное напряжение, повышая тем самым уровень прижимной силы.

Предназначение гровера – препятствование ослаблению соединения из-за отвинчивания гайки. Но в отличие от обычной плоской шайбы, он выполняет эту функцию и при нагрузках вибрационного характера. Благодаря данному свойству, гровер нашел широкое применение в машиностроительной отрасли и в ходе производства станков. В общем, там, где наблюдается вибрация.

Гайки

Эти детали предназначены для формрования соединения путем навинчивания на резьбовой стержень винта, шпильки либо болта. Наибольшее распространение получили гайки следующих конфигураций:

• фланцевая. Снизу у этой гайки имеется юбка, обычно с насечками. Такое конструктивное решение обеспечивает более высокую степень надежности сцепления с опорной поверхностью;

• прямая шестигранная. Данный метиз нашел наиболее широкое распространение из числа крепежа рассматриваемой категории;

• квадратная. Гайка погружается в паз соответствующей формы. Таким образом она фиксируется на посадочном месте. Благодаря этому удерживать гайку посредством ключа при ввинчивании в нее стержневой крепежной детали нет необходимости;

• гайка-барашек. Отличительной особенностью этого метиза является наличие дополнительных элементов, которые принято называть «лепестками», «ушками» или «рожками». Такое конструктивное решение позволяет завинчивать гайку вручную, не используя ключ. Применяется для закрепления объектов, которые не подвергаются воздействию значительных нагрузок, а также вибрации;

• корончатая. На верхней стороне такой гайки имеется кольцо с вертикальными прорезями. Используется совместно с болтом, в стержне которого проделаны диаметральные отверстия. После завинчивания в прорези гайки и в данные сквозные отверстия вставляется шплинт. Именно данный элемент препятствует ослаблению соединения. Он стопорит гайку в определенном положении и предотвращает ее самопроизвольное отвинчивание. 
  

Шпильки

По конструкции шпилька является одним из наиболее простых видов крепежных элементов. Представляет она собой металлический стержень с резьбой, накатанной по всей длине либо на его части. Ввинчивается в монтажное гнездо и позволяет:

• осуществить фиксацию с помощью гайки;

• скрепить две детали.

Меткомбинаты наладили выпуск шпилек нескольких разновидностей. Наиболее широко они используются в машиностроительной отрасли, в частности, в ходе производства сложного технологического оборудования. Но существует и специальный крепеж – сантехническая шпилька. Ее участки с резьбой разделены четырехгранным сегментом под гаечный ключ, а сама резьба, начинающаяся с противоположных концов, отличается: с одной стороны она метрическая, а с другой – шурупная. С помощью такой шпильки крепится к поверхности бетонного монтажного основания различное сантехническое оборудование, например, унитазы. Ее одна часть закрепляется в полу из твердого материала, а на оставшийся отрезок с метрической резьбой навинчивается гайка.

Заклепки

Если классический вариант заклепки – цилиндрический стержень и полусферическая закладная шляпка – обычно вопросов не вызывает, то иная ситуация наблюдается с крепежом такого типа, относящимся к категории одностороннего монтажа и безударного крепления. Казалось бы, на то она и заклепка, чтобы ее расклепывать путем нанесения ударов молотком. Но в данном случае применяется другой подход. Речь идет о вытяжных заклепках. В состав таких метизов входят два компонента:

• цельнометаллический гладкий стержень со шляпкой;

• полая гильза, оснащенная буртиком. Производится из мягкого металла.

Установка выполняется так:

1. Гильза вставляется в сквозное отверстие, предварительно подготовленное в сопрягаемых элементах конструкции.

2. Специальным инструментом-заклепочником обжимается стержень, после чего он протягивается по полости гильзы.

3. Шляпка стержня, перемещаясь, изменяет конфигурацию тела гильзы так, что на тыльной стороне скрепляемых элементов формируется замыкающая головка.

4. В завершение стержень просто отламывается.

Заключение

Выбор надежного крепежа предполагает учет многих факторов. Основные из них следующие: уровень максимальных нагрузок, который выдерживает соединительный элемент и стойкость к воздействиям химического характера. Стоимостные показатели при этом второстепенны.

 

Твитнуть

comments powered by Disqus