Применение гвоздевых соединительных пластин (МЗП). Гвоздевая пластина: сделано в России Гвоздевые пластины для дерева

В мы писали о том, что кировское предприятие «Стилкэп» запустило в производство свой аналог ервопейской гвоздевой пластины GNA20 (наше название GP). Эта пластина отличается невысоким зубом (8,5 мм) специфической формы. Повторить такое изделие было непросто, но кировские инженеры и мастера справились. Строители оценили качество и доступную цену российской гвоздевой пластины и на неё появился устойчивый спрос. Однако, для деревянных конструкций большого размера пластин с низким зубом недостаточно.

Поэтому в начале мая, в дополнение к существующей линейке гвоздевой пластины GP (высота зуба 8,5 мм), компания «Стилкэп» начала производство МЗП с высоким зубом.

Это изделие является аналогом европейской гвоздевой пластины Т150 и отечественной МЗП-1,2, выполнено из оцинкованной стали толщиной 1,2 мм и имеет высоту зуба 14 мм. Ширина пластины 124, 145, 176 и 206 мм. Длина от 204 до 1250 мм. Отличие в размерах, по сравнению с пластиной GNA20, хорошо видны на фото. Применение подобного крепежа целесообразно в ответственных узлах или при существенной разнице в толщине соединяемых деталей.

На данный момент запущена первая очередь производства, которая подразумевает применение ручного труда при некоторых операциях. Из-за этого производительность пока невысока. Но ведется работа по комплектованию полностью автоматизированной линии с ЧПУ, которая будет запущена в этом квартале. После запуска полного цикла производства новая гвоздевая пластина будет доступна в любых размерах и количествах.

Испокон веков мы возводили дома из дерева. Иногда совершенно без использования других стройматериалов, при помощи только топора, без единого гвоздя… Ну, вы в курсе, да?

Исконно русские технологии не забыты. Остались ещё потомственные спецы, которые медленно но верно соберут вам аутентичную избу, как в старые добрые времена. Но в основном методы и подходы существенно видоизменились - на злобу дня и согласно современным требованиям к комфорту, энергоэффективности, безопасности. Они видоизменились и вышли на новый уровень. Теперь мы успешно применяем, так сказать, мировой опыт - наработки строителей из других стран, которые уже давно доказали свою состоятельность.

Одним из таких плотно прижившихся заимствований является (пока ещё причисляемая у нас к инновационным) система перфорированного крепежа, что предназначена для быстрой и надёжной сборки всевозможных каркасных конструкций из обрезных пиломатериалов. Элементами этой комплексной системы являются различные уголки и кронштейны, ленты и пластины, которые снабжены большим количеством заранее подготовленных отверстий. Несколько особняком в большом перечне фиксирующих приспособ стоит гвоздевая пластина, о ней мы поговорим далее.

Что такое МЗП?

Металлозубчатая пластина (МЗП), или как ещё называют этот крепёж «гвоздевая пластина» - представляет собой плоскую прямоугольную (иногда квадратную) деталь из холоднокатаной стали. Одним из вариантов МЗП является «шипованный диск» или «шипованный подкос».

Толщина пластины может варьироваться от 1 до 2,5 мм, что позволяет решать самые разные по нагрузкам задачи. Чем толще металл, тем большего сечения элементы конструкции пластина может соединять. Марка стали применяется в любом случае такая, чтобы изделие обладало сбалансированным сочетанием пластичности и прочности.

Общие габариты продаваемых образцов обычно находятся в пределах 2,5-18 см по ширине и до 30 см по длине. Однако, конечно же, доступная номенклатура намного шире, многие отечественные производители предлагают быстрое изготовление МЗП по индивидуальным, практически ничем не ограниченным размерам. Сроки нарезки необходимого размера нестандартных МЗП составляет порядка 7-14 дней.

Как и любой другой вариант перфорированного крепежа, зубчатая пластина из стали в обязательном порядке наделена слоем цинка, который защищает крепёж от коррозии. Для применения в открытых видимых конструкциях изделие может покрываться цветным порошковым напылением.

По сравнению с обычными перфорированными изделиями с круглыми отверстиями под гвозди, саморезы, болты или анкеры - тут мы имеем на поверхности изделия большое количество шипов, выдавленных из металла при помощи просечного штамповочного пресса.

Количество зубчиков может достигать до 80 штук на дециметр изделия. Каждый их них при монтаже входит в дерево, где цепляется за волокна, и крепёж начинает работать, как единое целое. После запрессовки МЗП доска или брус уже не скалывается в зоне крепления, силы, действующие на узел, могут лишь действовать на сминание, а несущая способность готовой конструкции из-за этого только существенно возрастает. При запредельных нагрузках сращенный пиломатериал ломается на массиве, но не разъединяется под гвоздевой пластиной. То есть сравнивать данный метиз с сотней разрозненных гвоздиков - как минимум, некорректно.

Нужно заметить, что высота шипов в различных гвоздевых пластинах может быть разной. Традиционным вариантом можно считать зубья длиной в 8-10 мм, но есть также изделия с ершением в 14-15 мм или 25-26 мм. Как правило, есть зависимость и взаимосвязь между толщиной пластины и высотой зуба (толще МЗП - длиннее зуб - крупнее пиломатериал можно собирать).

Принято различать два принципиальных варианта гвоздевых пластинок в зависимости от формы шипов:

С разнонаправленной просечкой,
С однонаправленной просечкой.

Зубья с одним направлением и углом наклона нормально работают, но при многовекторных нагрузках фиксация в некоторые направления считается менее эффективной. Кроме того, приходится при монтаже более серьёзно подходить к ориентации пластины относительно направления волокон доски или бруса, которые в узле оказываются нагруженными больше. Модернизированные МЗП с одним направлением перфорации наделяются смещением шипов (типа в шахматном порядке) в каждом соседнем ряду, что улучшает эффект зацепления.

Эксперты убеждены, что очень хорошие показатели выдают пластинки, в которых зубья наклонены в разные стороны (обычно две взаимно перпендикулярные), например, по диагоналям прямоугольной пластины или вдоль её длины и ширины. Так, по идее, крепёж одинаково хорошо работает с пиломатериалом, у которого имеется любая ориентация волокон в массиве, а также держит нагрузки вне зависимости от того, куда они направлены во время эксплуатации фермы. Также существуют модели, в которых шипование производится не просто в разных направлениях, но также и ряды зубов наклонены под разными углами.

Важно! Выбор конкретной модели пластины основывается на толщине крепежа, общих габаритах, количестве зубьев, их наклоне, длине, форме сечения… Существуют компьютерные программы, позволяющие произвести расчеты подходящих МЗП максимально точно для любого типа конструкций.

Где применяется МЗП?

Основная функция металлической зубчатой пластины - соединение двух и более обрезных досок или брусьев в одной плоскости. Причём лучшие показатели надёжности будут достигнуты, если пилопродукция применена не мокрая, которая не склонна к рассыханию и к растрескиваниям.

Первые образцы МЗП начали применять на вотчине каркасного домостроения (в Северной Америке) в начале прошлого века. Опыт оказался удачным. В сложных пространственных конструкциях зубчатые пластины создают прочное неподвижное соединение, выступая одновременно опорной базовой плоскостью для элементов каркаса.

На их основе собирают:

стеновые несущие каркасы и панели,
различные объёмные конструкции из дерева (например, лестницы),
мощную опалубку,
более длинные балки путём сращивания пиломатериалов встык,
более толстые или более высокие балки путём сращивания пиломатериалов внакладку (пластями или кромками соответственно),
арочные конструкции из штучных элементов (без использования изгибания древесины).
сложные элементы деревянной кровли.

На данный момент в нашей стране купить металлические зубчатые пластины предпочитают в основном для создания кровельных ферм, которыми можно перекрывать очень большие пролёты - вплоть до нескольких десятков метров, с самыми разными углами стыковки. Крепёж активно используется как в промышленном, так и в частном строительстве.

Среди преимуществ, которые мы получаем, можно перечислить следующие:

Отпадают ограничения по максимальной длине имеющихся в продаже пиломатериалов,
Сокращаются сроки сборки конструкций, снижается трудоёмкость операций по соединению элементов (так как не нужно выполнять врубки или врезки, не нужно массово крутить винты, забивать гвозди).
Отпадает необходимость в больших объёмах приобретать ершёные гвозди или стойкие к коррозии саморезы, которые весьма недёшевы.
Увеличивается надёжность собранных узлов при снижении сечений и массы.
Снижается количество древесины, которая идёт в отходы.
Увеличивается количество доступных конструктивных решений, особенно, если для проектирования использовать специализированное программное обеспечение.

Есть и некоторые ограничения:

Производить сборку прямо по месту не получится.
Необходимо подготовить ровную площадку на земле или работать в цеху.
Нужно иметь кое-что из оборудования для надёжной установки МЗП.

Каковы нюансы установки гвоздевых пластин?

Самый главный момент заключается в том, что каждый узел соединения фиксируется пластиной с двух сторон.
Ориентировать платину с однонаправленными зубьями следует так, чтобы ряды шипов оказались параллельными волокнам того бруса или доски, которые должны выполнять бОльшую несущую функцию.
Для установки МЗП не подходят варианты с молотком или кувалдой. Слишком слабым и неравномерным получается давление. Сильно вредит вибрация, даже при ударах через проставки пластина и её шипы могут деформироваться.
Чтобы, например, доски-стропила равномерно приняли крепёж по всей его площади, нужно применить прокаточный пресс. Соответственно, сборку кровельных ферм и стеновых каркасных секций в основном производят в цехах. А уже потом рама транспортируется на стройплощадку, где с помощью крана поднимается и раскрепляется на месте.
Монтировать МЗП на объекте всё-таки можно. Для этого там создают на земле ровную чистую рабочую площадку, а в качестве вдавливающего приспособления используют металлическую станину (по форме напоминающую струбцину), а также автомобильный домкрат бутылочного типа, рабочее усилие которого составляет от 30 тонн.
Из подготовленных по размеру пиломатериалов ферма выставляется на подставках, и через зубчатые пластины единичными саморезами все элементы временно фиксируются в проектном положении.
Все пластины раскладываются в нужных местах.
Под зону соединения с пластиной подводится импровизированный пресс. Сначала обжимают наружные углы конструкции, а затем другие соединения.
Плавно выполняется запрессовка МЗП в древесину, пока вся плоскость пластины не прижмётся к массиву фермы (передавливание, естественно, не приветствуется). Нормально накроенный пиломатериал собирается плотно, хотя по технологии возможны зазоры между торцами досок/брусьев до 5 мм.

В заключение хотелось бы отметить, что сборка сложных каркасных конструкций из обрезного пиломатериала при помощи зубчатых пластин - неспешно, но набирает популярность. Соответственно, очень быстро растёт предложение по продаже этого интересного крепежа. Как показывает практика, на рынке появились образцы МЗП очень низкого качества. Мало того, что фирмы-однодневки, прессующие зубчатый перфорированный крепёж, не соблюдают основные требования по конструктивному исполнению шипов, так тут ещё могут использовать низкосортную сталь с малой прочностью, либо совсем тонкое цинковое покрытие, которое не живёт более пары сезонов. Потому к приобретению МЗП нужно отнестись крайне ответственно, отдавая предпочтение проверенным поставщикам. Чтобы фермы и каркасы работали, как положено, также не менее важно купить доску или брус нормального качества.

Гвоздевая пластина применяется для крепежа стропильной части дома, а также для соединений в каркасном домостроении. Представляет собой полосу (пластину), производимую из листовой оцинкованной стали, со штампованными гвоздями (зубьями). Производство гвоздевых пластин методом холодной штамповки на гидравлическом прессе позволяет получить качественные соединительные элементы. Стандартные зубья пластины имеют высоту 8 миллиметров. Одна гвоздевая пластина может иметь от 2 до 16 рядов зубчиков.

Толщина гвоздевой пластины - от 1 миллиметра, ширина может быть, в зависимости от типоразмера, от 20 до 132 миллиметров, а длина – от 76 до 1250 миллиметров. При помощи металлических зубчатых соединительных пластин такие деревянные конструктивные элементы как доски, балки, брусья, лежащие в одной плоскости, могут быть соединены без применения гвоздей, шурупов и других крепежных элементов.

Почему крепление может стать проблемой

Вопрос крепления очень важен ввиду особенностей древесины, её «поведения» в зависимости от погодных условий. С изменением степени влажности деревянные строительные элементы уменьшаются или увеличиваются в размерах и часто подвергаются изгибу. В результате возникают большие и долговременные «напряжения» в местах их соединений и прилеганий. Причиной этого также может быть возведение лёгкого фундамента или его полное отсутствие (что возможно в расчёте на небольшой вес и эластичность деревянных сооружений), ведущее к изменению геометрии этих сооружений.
При использовании металлической пластины обеспечивается повышенная коррозионная устойчивость соединительного элемента, что благоприятствует его эксплуатации в условиях повышенной влажности, а также при выполнении внешних работ.

Свойства гвоздевой пластины

Соединительная гвоздевая (зубчатая) пластина обладает важными преимуществами в сравнении с другими видами креплений. Например, от отдельно вбиваемых гвоздей, каждый из которых сам по себе.
-*Прочность скрепления с деревом достигается формой зубьев и углом их наклона , расположением в рядах. В месте примыкания элементов деревянных конструкций гвоздевая пластина образует соединение, обладающее высокими прочностными показателями, с которыми не может конкурировать ни один другой крепежный элемент. Эти показатели проверены многими механическими испытаниями конструкций.

-*Общая монолитная платформа – база, на которой крепятся все зубья, исключает возможность их подвижности и раскачивания.Платформа становится общей, связующей основой для соединяемых деталей конструкции, благодаря чему соединению опять же придается качество прочности.

позволяют обеспечить отличную прочность даже при сращивании деревянных конструктивных элементов путем соединения встык.

-*Детали крепятся исключительно крепко. Это также доказано опытным путем . Например, балка, собранная при помощи пластины из двух соединенных встык деревянных брусьев, при воздействии на излом ломалась не в месте соединения конструктивных элементов, а в монолитной части бруса. Таким образом, монолитная платформа гвоздевой пластины полностью предотвращает смещение или разбалтывание зубьев и становится надежной основой соединительного узла.

-*При необходимости возможно нанесение гальванического покрытия – это возможная дополнительная услуга по желанию заказчика. Такое покрытие придаст дополнительную долговечность стальной гвоздевой пластине.

-*Металлические зубчатые пластины устанавливаются быстрее, чем традиционные виды крепежа , благодаря своеобразной конструкции. Это позволит значительно сэкономить время проведения строительно-монтажных работ на крепление элементов стропильных и подстропильных систем.

-*За счет возможности изготовления балок перекрытия со специально спроектированными для этих целей «коридорами» этот способ крепления облегчает прокладку коммуникаций (воздуховодов вентиляции).

Перечисленные качества гвоздевых соединительных пластин стали причиной их распространяющегося массового использования в строительстве и сооружении деревянных конструкций любого назначения. Простота замысла конструкции гвоздевых пластин приносит исключительную прочность и долговечность соединению.

Опыт применения гвоздевых пластин

Стальные гвоздевые пластины более двадцати лет используются в Канаде и США, именно в Северной Америке их начали массово использовать при строительстве деревянных конструкций. В настоящее время этот метод крепления широко применяется по всей Европе. С помощью промышленно выпускаемых стропильных конструкций на основе пластин можно построить практически любые типы крыш, мансард, чердачных помещений, окон в крыше и т.д.

Кровли с использованием гвоздевых пластин применимы во всех типах сооружений, например:
-жилые дома,
-промышленные,
-сельскохозяйственные,
-спортивные и коммерческие сооружения.

Кроме стропильных конструкций, данную технологию успешно можно использовать при:
- реконструкции зданий и плоских крыш, где пластины считаются незаменимым видом крепежа;
- изготовлении панелей для стен;
- изготовлении решетчатых рам,
- сооружении опалубки для бетонных конструкций,
- строительстве большепролетных помещений, полностью изготовленные из древесины.

Широко используется возникшая в связи с использованием соединительных пластин возможность создания ферм с пролетом более 30 метров без внутренних опор (например, теннисные корты). Пластины можно успешно использовать при сращивании досок по длине.

Зубчатая (гвоздевая) пластина - это прочное, быстрое и экономичное соединение для деревянных конструкций. Отличительные преимущества и свойства этого крепления способствуют всё более широкому её распространению при строительстве деревянных домов и сооружений в нашей стране. Возможность приобретения данной продукции становится все более доступной, и заинтересовавшиеся могут оценить удобство и качество данного крепежа на деле.

Возведение каркасных домов набирает популярность: они сравнительно дешевые и комфортабельные. В классических проектах домов и сооружений из камня, кирпича и других материалов стропильные системы изготавливаются из деревянных элементов, поэтому вопрос надежного соединения балок, бруса или других элементов из дерева постоянно актуален. С недавних пор широко применяется гвоздевая пластина - новинка среди крепежных элементов, которая с успехом заменила гвозди, нагели и шурупы.

Конструкция и материал изготовления

Из названия понятно, что гвоздевая пластина по своей конструкции представляет собой полосу металла с аналогом гвоздей. Ее толщина составляет от 1 до 2 мм, размеры варьируются от 40 до 200 мм по ширине, а длина может быть любая. У разных производителей свои стандарты размеров. Чаще всего пластины гвоздевые выпускаются с шагом длины в 25 мм.

Исходным материалом для изготовления является высокопрочная листовая легированная или оцинкованная сталь. На производстве ее разрезают на пластины требуемого размера, а затем на специальном прессе выдавливают тонкие выступы до 8 мм длиной. Они и играют роль гвоздей, прочно входя в деревянные конструкции.

Область применения

Любые деревянные конструкции, которые соединяются между собой, должны иметь общую жесткость для сохранения несущей способности и предотвращения деформации всего сооружения. Крепеж, который лучше всего справляется с такой задачей, - гвоздевые пластины. Их применяют в жилом, общественном, промышленном строительстве при возведении каркасных деревянных сооружений и монтаже стропильных систем.

Способы использования

Производство стеновых панелей, или арок осуществляется в производственных цехах. Элементы конструкции фиксируются в кондукторах или других приспособлениях и соединяются гвоздевой пластиной с помощью пресса. Этот метод соединения наиболее качественный, но не всегда есть возможность его применить.

На строительной площадке применение гвоздевых пластин с использованием пресса невозможно. Их просто забивают молотком и при этом следят за равномерностью вхождения выступов в дерево.

Основные достоинства

Популярность гвоздевых пластин обусловлена их преимуществами перед другими видами крепежей:

возможность соединения элементов в одной плоскости без существенных выступов на поверхности;
малый собственный вес, что снижает общий вес конструкции;
использование гвоздевых пластин позволяет монтировать сложные системы поэтапно без применения тяжелой строительной техники;
снижение общей стоимости возводимого объекта (цены довольно высоки, но рассматриваемый крепеж стоит относительно недорого);
применение пластины повышает жесткость и прочность узлов соединения в составных конструкциях;
монтаж гвоздевой пластины довольно прост и не требует специализированных знаний.

Существующие недостатки

Данный вид крепежа не лишен и минусов, из которых самые существенные следующие:

малая прочность и жесткость при изгибающих нагрузках в месте соединения;
ручной монтаж гвоздевых пластин не всегда обеспечивает максимальную жесткость и прочность соединения;
для получения качественной конструкции с точными проектными размерами необходима площадка с идеальной ровностью.

Типы по расположению зубьев

Производители часто стараются снизить цену стройматериала, который они изготавливают. Один из способов сделать это - упрощение конструкции и технологии производства. В связи с этим большинство применяемых гвоздевых пластин имеют самый простой и дешевый тип с однонаправленными зубьями. Но есть и другие варианты, которые используются в ответственных конструкциях: с разнонаправленными зубьями в соседних рядах и с зубьями, расположенными под углом 45 градусов к продольной оси пластины. Эти варианты сложнее производить, поэтому и цена стройматериала для крепежа данных типов несколько выше.

Классификация и производители

В странах СПГ принята классификация МПЗ (металлозубчатых пластин - название гвоздевых пластин согласно ГОСТ) по толщине: МПЗ-1.0, МПЗ-1.2 и МПЗ-2.0 изготавливаются толщиной 1.0, 1.2 и 2.0 мм соответственно.

В Западной Европе популярным стандартом является двунаправленная зубчатая шпонка gang-nail от компаний-производителей из Швеции, Германии, Польши и Финляндии. В Венгрии и соседних странах популярны гвоздевые пластины компании "Арпад", выделяющиеся высокой прочностью. Цена одной пластины в зависимости от вида, размера и производителя колеблется от 10 до 120 рублей.

Описание:

Гвоздевая пластина предназначена для соединения между собой двух отдельных элементов из древесины. Этот метод получил широкую популярность в строительстве каркасных домов в связи с 3 преимуществами:

Высокая прочность при сокращении расходов. Цены на гвоздевую пластину весьма доступны, а узлы соединения, созданные с их помощью, отличаются повышенными характеристиками прочности и устойчивостью к механическим повреждениям. Сами пластины отлиты из высококачественной углеродистой стали.
Быстрая и удобная прокладка коммуникаций. При помощи гвоздевых пластин, цена которых невысока, особенно по сравнению с преимуществами использования, можно смонтировать перекрытия со специальными пустотами-коридорами для монтирования системы коммуникаций.
Значительно сократился срок монтажа. Если на все строительно-монтажные работы поставили жесткие временные рамки, то необходимо купить гвоздевые пластины. С их помощью вы значительно ускорите проведение строительства за счет введения методики удаленного монтажа блоков и упрощения процедуры соединительных операций.

Наш интернет-магазин предлагает купить гвоздевые пластины оптом по доступным ценам с доставкой в любой регион.

Применяется для крепежа стропильной части дома, а также для соединений в каркасном домостроении. Не требует применения гвоздей. Рекомендуется установка с использованием специального оборудования.

Характеристики:

Материал: GP, РК — листовая сталь, GPZ — оцинкованная листовая сталь.
Толщина: 1,5 мм; 1,3 мм