для чего делается насечка около головки гвоздя
Гвоздь — это крепежный инструмент, который был известен людям еще в каменном веке. Первые гвозди делали из рыбьих костей, шипов растений или вырезали из твердых пород дерева. В бронзовом веке появились первые металлические гвозди — литые и кованные. У славян специалисты-«гвоздари» появились, начиная где-то с 13 века.
В то время производство гвоздей было ручным и очень дорогостоящим — за горсть гвоздей давали целого барана. Такой тип производства оставался актуальным около 600 лет — до начала 19 века, когда была изобретена первая машина для изготовления кованых гвоздей. Несколько позже появился способ изготовления гвоздей из проволоки, которым человечество пользуется по сей день. Сейчас гвозди производят на заводах автоматические линии и делаются они чаще всего из стали, иногда из алюминия, а иногда и из пластика.
Гвоздь состоит из шляпки (головки) и, собственно острия. Шляпки бываю рифленые, гладкие и декоративные (для художественной обивки).
В быту гвозди используются в основном для соединения деревянных деталей с деталями из других материалов или между собой. Соединение на гвоздях не предполагает разборки изделия в течение всего срока службы. Если детали, возможно, понадобится разбирать, лучше воспользоваться шурупами или болтами.
Гвозди часто используются в быту, однако мало кто задумывался, что этот крепежный элемент очень многопрофильный. Описывать десятки типов этого изделия не имеет смысла. Но можно обозначить наиболее ходовые категории. Ведь крепеж с помощью гвоздей считается самым простым и чаще всего используется:
Рассмотрим несколько разновидностей гвоздей, использующихся в плотницких работах.
Как правильно забивать гвозди
Чтобы соединение на гвоздях получилось прочным и долговечным нужно правильно выбрать количество и размер гвоздей, способ их забивания. Для этого достаточно следовать нескольким простым правилам.
Самое общее правило таково: диаметр гвоздя не должен превышать примерно 1/10 толщины пробиваемой детали, а длина должна быть примерно равна тройной толщине верхней заготовки.
Если гвоздь проходит насквозь через обе детали, то конец его следует загнуть вбок, поперек волокон древесины.
Очень важно правильно выбрать и разметить места для забивания гвоздей: их нельзя забивать ближе, чем на расстоянии 3 диаметров стержня от края и 15 диаметров от торца детали во избежание ее раскалывания. Такими же должны быть минимальные расстояния между двумя гвоздями, забитыми на одной прямой, соответственно поперек или вдоль волокон. По возможности гвозди забивают в точки, находящиеся под углом относительно направления волокон древесины.
Как известно, гвозди забитые не перпендикулярно материалу, а под углом образуют более прочное соединение. Если при этом чередовать направления, в которых гвозди забиваются (это называется «ласточкин хвост») то прочность вырастет почти в два раза.
Гвоздь должен крепко держаться именно в нижней детали, поэтому в верхней можно сверлить под него отверстия. Особенно нажно это делать в тех случаях, когда размеры верхней детали не позволяют забивать.гвозди соответствующих размеров и существует опасность ее раскалывания. Сверло выбирают диаметром 0,9 гвоздя; эту операцию легко выполнить на сверлильном станке самодельным сверлом: головку гвоздя, равного по диаметру забиваемому, откусывают кусачками и делают заострение трехгранной формы.
Если соединяемые заготовки из твердых пород древесины, то иногда советуют даже подсверлить отверстие в нижней детали, но не глубже, чем на 1/5 длины гвоздя. Образовавшееся углубление наполняют парафином; в этом случае гвоздь входит в древесину значительно легче. Если в сверлении нет необходимости, делают небольшое углубление шилом.
Для забивания гвоздей применяют столярные молотки с квадратным бойком. В начале работы гвозди держат пальцами левой руки, а при забивании мелких гвоздей — с помощью полоски бумаги.
Головку гвоздя можно внедрить в древесину, для этого ее следует предварительно расплющивать с боков до толщины стержня; при работе подобные головки размещают узкой частью вдоль волокон. Если изделие будет ошпаклевано и окрашено, то головки гвоздей погружают в тело еще глубже пробойником.
Во время соединения гвоздями детали не должны перемещаться относительно друг друга, а располагаться устойчиво. При угловом сопряжении вертикальную заготовку следует закреплять в верстаке.
Несмотря на все принимаемые меры, гвозди при забивании иногда сгибаются или выходят с боковой стороны нижней детали. В таком случае их необходимо извлечь при помощи клешей, молотка с гвоздодером или собственно гвоздодера.
Во избежание порчи поверхности изделия под эти инструменты подкладывают ненужные дощечки.
Некоторые хитрости соединений на гвоздях
Казалось бы, что может быть проще, чем забить гвоздь? Неужели в таком простом деле есть еще и какие-то тонкости. Да есть. Тот, кто хоть раз попадал молотком по пальцу понимает, что это дело не только сложное, но еще и опасное.
Аккуратное забивание гвоздей. Лист из фанеры или стального листа не только застрахует поверхность детали от случайного удара по ней молотком, но послужит еще и направляющей для вбиваемого гвоздя.
Гвоздь в труднодоступном месте. Забить гвоздь в труднодоступном месте не составит большого труда, если использовать нехитрое приспособление в виде болта с гайкой на конце.
Забивание гвоздя в пружинящую планку. Не так легко забить гвоздь в деревянную пружинящую планку, которую невозможно подпереть снизу. Положение облегчается, если вместо молотка воспользоваться струбциной и с ее помощью вдавить гвоздь в планку.
Забивание гвоздя без трещин. Забивая гвоздь в край доски, предварительно уплотните древесину в месте его забивки, слегка углубив пробойник ударами молотка. Это предохранит доску от растрескивания.
Прочное соединение. Чтобы соединение получилось прочным, гвоздь должен быть достаточной длины и входить в конструкцию, к которой прибивают, по крайней мере на одну треть. Для придания большей жесткости сколачиваемым доскам гвозди вбивают под некоторым углом друг к другу. Во влажную древесину гвоздь вколотить легче, чем в сухую, так как упругость влажной древесины понижена. В плотную древесину гвоздь идет плохо, гнется. Чтобы его забить и чтобы он не согнулся, его надо придерживать плоскогубцами за середину.
Какие бывают гвозди? Рассказываем о типах, размерах и их назначении
Гвозди — это одно из первых, что начали изготавливать люди, освоив обработку металла. Без них и сегодня не обходится ни одно строительство. И здесь все понятно: простота и надежность делают свое дело. Хотя на поверку гвозди оказываются не такими уж и простыми: они отличаются конструкцией, удерживающей способностью, назначением и много чем еще. Обо всем этом мы и будем говорить дальше.
Гвозди эволюционировали вместе с технологиями их изготовления. Исторические предшественники современного гвоздя показаны на фото.
Родословную этого крепежа принято вести от римских кованых гвоздей. Позже появились так называемые отрезные гвозди; процесс изготовления немного оптимизировали: их стали нарезать из заранее подготовленных листов металла. Тем не менее, гвозди продолжали оставаться довольно дорогими. Об этом хорошо говорит тот факт, что отслужившие свое здания часто сжигали, чтобы собрать на пепелище ценный крепеж. Массовым и дешевым он стал только после освоения прокатной технологии: собственно, проволочный гвоздь — и есть первый продукт металлопроката. Этот принцип изготовления используют и поныне.
Какие есть размеры гвоздей
Не хотим тревожить ничьи патриотические чувства, но в западной системе градация размеров крепежа более простая и логичная. Отправная точка — дюймовый гвоздь (его обозначают 2d). Дальше каждый шаг размерности (3d, 4d и т.д.) — это увеличение длины на четверть дюйма. Естественно, гвозди меньше одного дюйма у них тоже бывают.
Система ГОСТов менее логичная. Например, строительный гвоздь* (самый популярный вид крепежа) имеет следующую градацию размеров:
Длина: 16, 20, 25, 32, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 150, 200, 250, 260, 300, 310 мм
Диаметр: 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 5.0, 6.0, 7.6, 8.0 и 8.8 мм
Как видно, градация диаметров уже, поэтому гвозди разной длины могут иметь одинаковую толщину.
Из какой стали делают гвозди
В основном гвозди изготавливают из низкоуглеродистой термически необработанной проволоки общего назначения (в народе — черная сталь). Сам крепеж бывает двух типов: без дополнительной обработки и с нанесением на поверхность тонкого слоя цинкового покрытия.
В незащищенном виде черная сталь уязвима перед коррозией, поэтому для конструкций, используемых под открытым небом, лучше подбирать гвозди с защитным покрытием. Особенно это касается гвоздей небольших типоразмеров, т.к. они быстрее теряют удерживающую способность, когда поржавеют. Более подробно о марках стали для разных видов крепежа — будем говорить по ходу дела.
Какой вес выдерживает гвоздь
Разный крепеж обладает своей удерживающей способностью. У гвоздей с гладким стержнем она самая низкая. У винтового гвоздя того же размера сила прижима выше. А у ершеного — самая высокая. Многое зависит от типа древесины, в которую вбит метиз. Есть и другие факторы, от которых зависит удерживающая способность гвоздя.
Тем не менее, если не вдаваться в сложности и говорить понятными цифрами, то, например, сосновая доска, прибитая на две классических «сотки» (4.0х100) выдержит на отрыв примерно 70 кг. Если использовать два гвоздя 4.0х120 нагрузочная способность этой же доски увеличится до 130 кг. Повторимся, эти цифры приблизительные и зависят от дополнительных факторов, но, в целом, они дают понять, что гвозди — это просто и надежно.
Какой длины должны быть гвозди
Когда нужно сбить деревянную конструкцию, мало кто погружается в сопромат и занимается «инженерными» расчетами. Этого и не нужно. Не ошибиться с выбором гвоздей для конструкций разной нагруженности помогает простая схема.
Каких типов бывают гвозди
От общих вопросов перейдем к основной части нашего разговора, и попытаемся максимально кратко и доходчиво объяснить, какие бывают гвозди — только фактами из ГОСТов.
Строительные гвозди
Самый распространенный и универсальный тип гвоздя. Он имеет гладкое тело и шляпку, которая может быть прямой или конусовидной формы. Диаметр головки в 3-4 раза больше стержня. На рабочем теле возле шляпки делают небольшие насечки — это улучшает удерживающую способность и одновременно не мешает вбивать и при необходимости извлекать крепеж. Строительные гвозди изготавливают как без покрытия, так и с защитой, в виде тонкого слоя цинка. Здесь, думаем, все понятно: первые боятся коррозии и быстро ржавеют, поэтому их используют для скрытых конструкций, вторые — для наружки.
Основное назначение
Как самый универсальный тип крепежа, строительные гвозди используют при возведении любых временных и постоянных сооружений. Их применяют для скрепления деревянных деталей между собой, монтажа навесных элементов к деревянным поверхностям, крепления твердых листовых материалов, в частности ОСБ, МФП и др. В целом, этот вид крепежа можно применять везде, где есть необходимость. Главное преимущество строительных гвоздей перед другими метизами — дешевизна, высокая прочность на излом, простота демонтажа и самая широкая размерная сетка.
Винтовые (витые) гвозди
Рабочее тело таких гвоздей выполнено в виде витого стержня с неполной резьбой. Спиральный профиль значительно увеличивает прочность крепления: по сравнению с обычными гвоздями их удерживающая способность больше в четыре раза. Стержень возле шляпки может иметь рифленые насечки или быть полностью гладким. По типу антикоррозийной защиты крепеж делят на оцинкованный и без покрытия (для внутренних работ). Витые гвозди используют главным образом для деревянных конструкций, которые подвержены деформациям. Речь идет не только об усушке, короблении или разбухании, но и искривлениях под нагрузками.
Основное назначение
Витые гвозди используют при сборке ответственных конструкций, где важна не только высокая прочность, но и сопротивляемость к изгибающим нагрузкам. Так оцинкованные винтовые гвозди оптимальны для сооружения причалов, монтажа террасной доски, обшивки фасадов, иногда — для обрешетки крыши (первенство здесь все-таки принадлежит ершеным гвоздям). Крепеж этого типа оптимален для работы с ДВП и ДСП. Плюс его обычно задействуют для сборки деревянных контейнеров. Гвозди без защитного покрытия подойдут для полов, каркасов зданий и других крепежных задач внутри помещений.
Длина: 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120 мм
Диаметр: 2.5, 2.8, 3.0, 3.1, 3.4, 3.5, 3.8, 4.0 мм
Ершеные (гребенчатые) гвозди
Это наиболее «силовая» разновидность крепежа. Стержень таких гвоздей имеет поперечные насечки — в профиль напоминают конус — с наклоном ≈ 65° в сторону острия. Из-за характерной накатки такие гвозди еще называют кольцевыми. Рифленая часть обычно занимает ¾ от рабочего тела. Она значительно увеличивает прижимную способность и препятствует извлечению крепежа из посадочного отверстия. Забив такой гвоздь, обратно вы его сможете вытащить, только сильно разворотив материал, причем нет никаких гарантий, что сам крепеж не сломается. Гребенчатые метизы имеют цинковое покрытие.
Длина: 25, 30, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100 мм
Диаметр: 2.1, 2.2, 2.5, 2.8, 3.1, 3.4, 3.8, 4.0 и 4.2 мм
Основное назначение
В целом ершеные гвозди используют для тех же задач, что и описанный выше винтовой крепеж — для монтажа ответственных конструкций, рассчитанных на высокие нагрузки и деформации. Также гребенчатые гвозди считают оптимальным вариантом для любых кровельных работ.
Какие гвозди лучше винтовые или ершеные?
Ершеные гвозди обладают самой высокой удерживающей способностью. У винтовых — она меньше, но все равно довольно приличная, например, 4 раза больше, чем у обычных гвоздей с гладким стержнем. При этом витые гвозди выигрывают у гребенчатых в одном немаловажном вопросе: если вы накосячили, есть шанс относительно аккуратно извлечь крепеж и перезабиться, не разворотив деревянную деталь или оставив сломанный гвоздь внутри.
Гвозди для обрешетки крыши
Лучший вариант крепежа для обрешетки кровли — оцинкованные гребенчатые гвозди. Это объясняется их самой высоко прижимной способностью и сопротивляемостью на отрыв. Но нужно не забывать, о чем говорилось выше: извлекать такой крепеж — сложно. Особенно, работая на высоте. Поэтому, если у вас первый опыт монтажа обрешетки, когда редко получается избежать косяков и перезабиваний, лучше использовать либо витые гвозди, либо делать первичную сборку обычными гвоздями, после чего (когда убедитесь, что все смонтировано как надо) — дополнительно усиливать доски обрешетки ершеными гвоздями. Так, в случае ошибки, вы легко демонтируете и переделаете нужные элементы.
Компромиссный вариант крепежа для монтажа обрешетки — это гвозди-шурупы. По силовым характеристикам они идентичны гребенчатым гвоздям, но, при необходимости, их можно аккуратно выкрутить, как обычный саморез. Более подробно об этом типе крепежа — читайте ниже.
Длина гвоздей для обрешетки
Оптимальный размер гвоздей зависит от толщины доски обрешетки*:
* схема расчета без учета контрбруса; при его установке (а это нужно делать!) к рекомендуемой длине гвоздя добавляют толщину бруса, используемого для контробрешетки.
Гвозди для ондулина
Ершеные гвозди с плоской (не конической) шляпкой — золотой стандарт для монтажа ондулина. В этом случае кровельный гвоздь используют со специальной шляпкой-колпачком, которая закрывает монтажное отверстие в ондулине и препятствует попаданию влаги под кровлю. Колпачки подбирают в цвет листа.
Финишные (вагоночные) гвозди
Этот крепеж отличается главным образом своей головкой цилиндрической формы. Ее диаметр лишь немного превышает толщину стержня, при этом высота идентична диаметру рабочего тела. Такая конфигурация позволяет полностью притапливать шляпку в материал, что делает крепеж почти незаметным. Финишные гвозди изготавливают из низкоуглеродистой стали марок Ст1пс, Ст1сп, Ст2пс, Ст2сп или аналогов. Отличительная особенность этого крепежа — довольно широкий выбор покрытий: гвозди делают оцинкованными, обмедненными, латунированными.
Основное назначение
Сфера применения таких метизов понятна по названию: их чаще всего используют для крепления вагонки и аналогичной фасадной отделки из дерева. Но не только. Финишные гвозди находят применение везде, где возникает необходимость в незаметных креплениях: это может быть укладка паркета, установка тонких реек, монтаж наличников, изготовление и реставрация мебели и многое другое.
Длина: 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80 мм
Диаметр: 1.4, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 2.5, 2.7, 3.0, 3.1 мм
Шиферные гвозди
Это узкоспециализированный гвоздь, назначение которого понятно из названия. Его отличительная особенность — толстый стержень и широкая плоская, овальная или полукруглая шляпка, предотвращающая попадание влаги в места соединений. В некоторых вариациях этого крепежа шляпка не является одним целым со стержнем, а выполнена в виде обертки из оцинкованного металла.
Гвозди производят из не подверженной обработке низкоуглеродистой стали. Они могут иметь цинковое покрытие (ГОСТ 9870) или выпускаться без него (ТО 17-14-22-91). В последнем случае предполагается, что шляпка гвоздя должна отдельно обрабатываться антикоррозийной защитой после монтажа кровли. Диаметр шиферных метизов фиксированный — 4.0 мм.
Особенности применения
Крепление материала производят строго в гребень листа — в этом случае влага не будет попадать под шифер. Чтобы минимизировать риск трещин и сколов гвозди вбивают через предварительно просверленные отверстия соответствующего диаметра. Для лучшей гидроизоляции под шляпкой гвоздя имеет смысл использовать резиновую прокладку. Длину крепежа выбирают с поправкой на высоту гребней шиферного листа. Нельзя загибать гвозди вылезшие с внутренней стороны стропил или обрешетки — это может привести к появлению трещин на шифере (сразу или со временем).
Длина: 90, 100, 120 мм
Трефовые гвозди
Данный вид гвоздей имеет четыре глубоких канавки по всей длине стержня, что обеспечивает ему характерное «трефовое» сечение. Метизы этого типа делают из низкоуглеродистой стали без термической обработки и дополнительного покрытия. Как и шиферный крепеж, это гвоздь узкого назначения. Его используют главным образом для прибивания рубероида и других битумных материалов к деревянным поверхностям.
Гвозди-шурупы
Такие гвозди внешне очень похожи на обычные шурупы. Они имеют потайную головку, крестовые шлицы, неполную резьбу — но этот крепеж не закручивают, а вбивают в древесину. При этом выкрутить его можно, как обычный шуруп. Основная особенность таких гвоздей — резьба несимметричной формы. Также, если смотреть на резьбу в профиль, ее гребни имеют характерные закругленности, а сами вершинки — наклон в сторону головки. Этот тип резьбы еще называют ударным.
Гвозди-шурупы изготавливают из стали С1022 (такой же, как для большинства саморезов) и покрывают антикоррозийной защитой (белое или желто-пассерованное покрытие). По эксплуатационным характеристикам такие гибриды идентичны ершеным гвоздям, но их принципиальное отличие — возможность быстрого и аккуратного демонтажа с помощью шуруповерта.
Толевые гвозди
По назначению эти гвозди близкие к трефовым, но их конструкция существенно отличается. Они имеют небольшую длину и широкую плоскую шляпку. Стержень — гладкий. Благодаря этим особенностям они плотно прижимают и не повреждают мягкие материалы, такие как толь или рубероид.
Основное назначение
Прибивание к деревянным поверхностям мягких и твердых листовых материалов: строительного картона, битумных покрытий, кровельной дранки и т.д. Благодаря большой плоской головке это тип гвоздей отлично подходит для прибивания ДСП, ДВП и фанеры к деревянным основаниям.
Длина: 20, 25, 32, 40 мм
Диаметр: 2.0, 2.5, 3.0 мм
Гвозди с двойной шляпкой
Сдвоенная шляпка обеспечивает быстрый и простой демонтаж, поэтому такие гвозди используют для сборки временных конструкций: опалубок, элементов строительных лесов и т.д. Также гвозди с двойной шляпкой находят успешное применение для установки пленочных покрытий в деревянных теплицах и парниках, поскольку такие сооружения обычно «открывают» с наступлением тепла. Чтобы делать это с минимальным повреждением материала, пленку лучше прибивать двойными гвоздями через тонкую деревянную рейку.
Строительные скобы
Формально, это уже не гвозди, но такие крепежные изделия часто оказываются незаменимы при работе с деревом. К слову, скобы небольших размеров нередко называют сеточными гвоздями.
Сам крепеж имеет П-образное исполнение: состоит «спинки» и двух заостренных «ножек». Его изготавливают из прутка с круглым сечением методом горячей ковки. В качестве материала, как правило, используют конструкционную углеродистую сталь марки Ст3. На сгибах пруток немного расплющен — это нужно для того, чтобы увеличить жесткость скобы в нагруженных местах. Для более надежной фиксации в толще древесины на заостренные концы обычно наносят насечки.
Строительные скобы имеют толщину от 6 до 16 мм, но наиболее ходовой стандарт – 8 и 10 мм. Обозначение типоразмера изделия включает три цифры: диаметр, длину спинки и ножки.
Основное назначение
Скрепление бревен и брусьев в деревянном домостроении. Закрепление лагов пола и потолка. Усиление соединений каркасного дома. Фиксация угловых бревен венца друг с другом. В целом, кованые скобы незаменимы для надежного соединения любых крупноразмерных пиломатериалов, причем, не только бревен и брусьев, но и толстых досок.
Популярные типоразмеры: 8х200х70, 8х250х70, 8х270х70, 10х200х70, 10х250х70, 10х270х70 мм.