Мос огород
Назад

Как выбрать саморезы по металлу: как правильно выбрать характеристики и размеры саморезов

Опубликовано: 01.04.2020
Время на чтение: 11 мин
0
2

Особенности использования

Важное достоинство саморезов по металлу – в большинстве случаев высверливать специальное отверстие не является обязательным. Наличие наконечника со сверлом свойственно многим видам метиза. Достаточно взять в руки шуруповерт, и саморез сам войдет в нужное место.

Являясь важным элементом крепления, он имеет специфические особенности:

  • Устойчив к негативным факторам внешней среды;
  • Доступен на прилавках для любого размера бюджета;
  • Высокая износоустойчивость;
  • Длительность эксплуатации;
  • Прост в монтаже;
  • Является высококачественным скобяным изделием, изготовленным из углеродистой стали.

Саморезы по металлу способны выдерживать большую нагрузку. И чтобы они не трескались, не прогибались, не ломались, нужно вкручивать их с определенным шагом в лист металла. При этом, чем он будет толще, тем больше будет идти вся нагрузка на конструкцию.

Саморезы по металлу имеют острый наконечник, поэтому высверливать отверстия для соединения не нужно. Качественный метиз войдет в поверхность, не погнется, сломается.

В процессе использования саморезов по металлу для кровли, при укладке профнастила на каркас кровли, можно слегка ударить молотком по саморезу, установив его в месте состыковки. Или предварительно накернить точки, где будет осуществляться крепеж.

Знание мелочей,особенностей работы с саморезами приходит со временем, опытом. В любом случае, работа с ними не вызовет сложностей у начинающего строителя, умеющего пользоваться шуруповертом или гаечным ключом.

Расчет самореза 4,2х19, DIN7981, А2

Расчет самореза

Рис 1 Саморез

Саморез — это универсальный крепёжный элемент. С его помощью можно производить крепление кровли из профнастила и других материалов.

Вводные данные :

- саморез по металлу 4,2х19, DIN7981С, нержавеющая сталь А2, ГОСТ 10621

- вид головки - полукруглая, шестирадиусный шлиц (TORX), полная резьба, диаметр стержня Dстерж = 2,8мм. = 0,28 см.

- крепим в стальной уголок 40х4 ГОСТ8509-93

Необходимо определить максимальную несущую способность данного самореза.

Класс прочности крепежных изделий (болтов, винтов, саморезов, шпилек) обозначается 50, 70, 80 ГОСТ Р ИСО 3506-1-2009.

А2-50 = 50х10=500 Н/мм2=500 МПа.

[τср] - допустимое напряжение на срез = (0,2-0,3)*Gt,  по литературе Биргер И.А., Шарр Б.Ф., правда для болта, но все же.

[τср] - расчетное напряжение на срез, кг/мм^2

Gt - предел текучести материала болта (самореза), Н/мм^2 (МПа)

Gсм. - расчетное напряжение смятия, Н/мм^2

N - действующая сила на соединение, Н

i - число плоскостей среза = 1

δ min - наименьшая толщина соединяемых деталей, находящихся в контакте с  саморезом, мм.

Dстерж - диаметр ненарезанной части болта (самореза), мм.

[Gсм] - допускаемое напряжение на смятие, Н/мм^2

[Gсм] = (0,8-1,0) * Gt - для стали углеродистой

[Gсм] = (0,6-0,8) * Gt - для стали легированной

[τср] = (0,2-0,3)*Gт = 0,2*500= 100МПа/9,8 = 10,2 кг/мм^2. - расчетное напряжение

на срез А2-50

τср = 62,6 кг / 1 * ((3,14*2,8 мм.* 2,8 мм.) / 4 ) ≤  10,2 кг/мм^2

τср = 10,17  ≤  10,2 кг/мм2

[Gсм] = (0,6-0,8) * Gt = 0,6 * 500 = 300МПа/9,8 = 30,6 кг/мм^2

Gсм = 340кг / 2,8*4 =  30,4 ≤  30,6 кг/мм^2

Предлагаем ознакомиться  Зимняя муха в доме. Страшная народная примета

Силы, перпендикулярные к оси болта, вызывают срез.

Поверхности контакта соединяемых деталей и диаметра стержня (без резьбы) проверяют на смятие

Будем использовать методику расчета представленную в статье "Расчет стального прутка"

Согласно отраслевого стандарта "Металлы. Методы испытания на срез. ОСТ 1.90148-74"

Берем данные по таблице 3 для одинарного среза, получаем:

диаметр до 5 (у нас 2,8мм.), минимальная длина отрезка 8 мм., толщина ножа 4мм.

1) Результат для стержня самореза диаметром 2,8 мм.:

нагрузка 62,6 кг., напряжение по Мизесу 166 МПа точечно, а так получается 99 - 105 МПа, смещение 0,0012 мм.

нагружения самореза в районе "головки"

нагрузка также 62,6 кг., напряжение по Мизесу 116,1-124 МПа (красным), 97 МПа (желтым).

смещение 0,0019 мм.

Статья опубликована для сведения.

Саморез можно рассчитать на "прочность" методом расчета болтового соединения (СП 16.13330.2017 "Стальные конструкции")

Болтовое соединение можно разделить на:

1) Соединение работающее на срез

2) Соединение работающее на срез и растяжение

3) Соединение работающее на растяжение

4) Фрикционное соединение ( на болтах с контролируемым натяжением)

Согласно пункта 14.2.9 расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом, в зависимости от вида напряженного состояния.

Ns – число расчетных срезов одного болта (если болт соединяет две пластины, то число срезов один) = 1

Yb = 0,9 согласно примечания таблицы 41 СП 16.13330.2017

Yс = 1 согласно примечания таблицы 1 СП 16.13330.2017

∑t =6 – наименьшая суммарная толщина пластин соединяемых сминаемых в одном направлении. В нашем случаи пластина у кронштейна из 6 мм. стали. Для стенки пластины из алюминия 2мм.

dbn =10 мм. – наружный диаметр болта по резьбе

db=8,1мм. – наружный диаметр болта без резьбы, т.е. стержня (8,1мм. для болта М10)

Ab=(П*db^2)/4 – площадь сечения стержня болта, мм^2

Abn=(П*dbn^2)/4 – площадь сечения резьбовой части болта, мм^2

5.6 (5.8; 8.8; 10.9; 12.9) – класс прочности болта

Расчетное усилие,которое может быть воспринято одним болтом при срезе (5.6)  Nbs=Rbs*Ab*ns*Yb*Yc = 210*51,5*1*0,9*1=9733,5 Н

Более подробно "Болтовое соединение"

Факторы, влияющие на качество саморезов

Среди всего разнообразия метизов, те, что нужны для работы с металлом отличаются от других разновидностей по внешнему виду и техническим характеристикам.

На качество саморезов влияют 2 фактора:

  • Материал изготовления;
  • Технология, точность ее соблюдения.

Лучше обращать внимание на известные бренды, покупать саморезы не с рук на барахолке, а в специализированных магазинах. Тогда можно быть уверенным на все 100% в качестве покупаемой продукции. Заодно вас и проконсультируют, какие саморезы по металлу лучше приобрести, что не подойдет для работы с толстым или тонким листом металла.

Герметики. Расход и устройство деформационного шва

Как правило ширина шва не менее 10мм., но не более 35мм.

Отношение ширины к глубине - около 1:2

Расход герметика

Q=(b*h*p)/1000, кг/п.м.

где

Q - расход герметика, кг/п.м.

b - ширина стыка, мм.

h - средняя глубина герметика, мм.

p - плотность герметика, кг/м3

Ориентировочная стоимость герметика:

1) Стиз  А,  7кг.  ведро  -  700  руб.  - предназначен для устройства наружного слоя монтажного шва в узлах примыкания оконных блоков.

Предлагаем ознакомиться  Поделки из бревна своими руками

2) Стиз В, 7кг. ведро - 600 руб - предназначен для устройства внутреннего слоя монтажного шва в узлах примыкания оконных блоков. Максимальная деформация стиз А и В составляет - 15%.

3) Адвафлекс   25   (Адгезив)   -   колбаса   600   мл.  (на  основе силанизированного полимера) - 250 руб/шт. - для герметизации   деформационных   межпанельных   и   межблочных  швов  с максимальной  деформацией  - 25%. для вторичной герметизации СП, для герметизации швов в фасадных элементах, для приклеивания подоконников, бортиков, плинтусов и тп.

4) Адвафлекс  3202  (Адгезив)  -  колбаса 600 мл. - 450 руб/шт. - для структурного   остекления.   Однокомпонентный   герметик.

Температура нанесения 5 до 30 град С.

5) Джифлекс  SCS  9100  -  колбаса  600  мл.  -  520-580  руб/шт.  - однокомпонентный, высокопрочный силиконовый   герметик.   Допустимая   максимальная деформация      -  50%.  Применяется  для  защиты  фасадных  швов  от воздействия факторов окружающей среды. Диапозон температур при применении - 25, 50 град С.

6) Технониколь 45 - ведро 20 литров, стоимость 2955 рублей/шт. - предназначен для устройства внутреннего слоя монтажного шва в узлах примыкания оконных блоков.

7) Герметик  силиконовый  однокомпонентны 791  Dow  Corning (черный, серый,  белый)   -   колбаса  600  мл.  - 580 руб/шт. - разработан для остекления и защиты от атмосферных воздействий швов. Допустимая   максимальная деформация       -  50%. Диапозон температур при применении - 25, 50 град С.

8) Герметик  силиконовый  однокомпонентны 796  Dow  Corning - подходит для  герметизации  периметра  оконных  рам  и дверных коробок, а также других строительных швов при остеклении.

9) Ю. Корейский структурный однокомпонентный силиконовый герметик SL999AK, стоимость колбасы 600 мл. - 400 рублей.

Немного о сертификации продукции:

- согласно РДС 10-231-93 "Система сертификации ГОСТ Р. Основные положения сертификации продукции в строительстве" пункт 4.4 сертификация в строительстве осуществляется как добровольная, за исключением тех случаев, когда действующим законодательством установлена обязательная сертификация.

В постановление правительства РФ от 13 августа 1997 года №1013 "Об утверждении перечня товаров, подлежащих обязательной сертификации, и перечня работ и услуг, подлежащих обязательной сертификации", далее вносились изменения в документ, но герметик не вошел в перечень товаров, работ и услуг, подлежащий сертификации в строительстве.

Головки саморезов

Качество метиза проще определить по внешнему виду: головке, резьбе, шлицу. Нужный размер самореза можно подобрать по таблице.

Что же касается головки, то они бывают:

  • Шестигранные, со слитой или наборной пресс-шайбой;
  • Под потай (головка утапливается);
  • Полусферические.

Когда нужно скрепить хрупкий материал (например, дюралюминий, латунь), то использование саморезов по металлу с пресс-шайбой является обязательным, чтобы не сломать крепежные детали в процессе их состыковки.

Типовые узлы светопрозрачного остекления

Поз. 1 - нащельник из оцинкованного листа 0,7мм.

Поз. 2 - герметик фасадный на примыкания. Смотри выше.

Поз. 3  -  дюбель  гвоздь Mungo MNA-Z 6х35 (либо анкер клин Mungo MAN

6х40), шаг 300мм.

Поз. 4 - утеплитель минераловатный 100мм. Роквул Венти Баттс

Поз. 5 - уголок алюминиевый 20х20х2 неокрашенный

Поз. 6 - заклепка вытяжная 3,2х10 А2/А2 неокрашенная (шаг 300мм.)

Предлагаем ознакомиться  Где можно спраздновать новый год

Поз. 7 - стойка алюминиевая RAL

Поз. 8 - саморез 4,8х120 DIN7982 A2

Поз. 9 - тарельчатый держатель Mungo TR-60

Поз.10 - дверной блок в сборе RAL

Определение момента затяжки болта (гайки)

Согласно  (действующий) РД37.001.131-89 "Затяжка резьбовых соединений".

Нормы  затяжки  и  технические  требования" таблица 1 класс резьбового соединения   -   3,  общего  назначения.  Класс  конкретных  резьбовых соединений  определяются  разработчиком  конструкции,  если нет особых указаний в нормативно-технической документации.

Крутящие  моменты  затяжки резьбовых соединений с крупным шагом резьбы без    покрытия,    без    смазки    (Н*м    =   кгс*м),  таблица   2 РД37.001.131-89, статус действующий, например для резьбы М10 при классе прочности: класс прочности по ГОСТ 1759.0-87

болт 5.8 (гайка 5) - минимальный для 3 класса резьбового соединения 20,6 (2,1) Н*м

6.8 (6) - 23,9 (2,4) Н*м

8.8 (8) - 31,6 (3,2) Н*м

Также  в  РД37.001.131-89  в  таблице  3  представлена  информация для резьбовых соединений с мелким шагом резьбы.

Подробнее ...

Допустимость    зазора   между   пластинами  кронштейна   и стойкой светопрозрачной конструкции:

-  при образовании зазора между пластиной кронштейна и алюминиевой стойкой, появится  плечо, из-за которого на болтовом соединение образуется изгибающий момент.

-   изгиб болтовых соединений  не  предусмотрен  СП  16.13330.2017 "Стальные конструкции", СП 128.13330.2016 "Алюминиевые конструкции", как для стальных, так и алюминиевых болтов.

-  в  плоскости  "изгиба"  в болтовом соединение может быть рассмотрен только  срез  и  смятие  болта,  и только при условии, что соединяемые элементы будут состыкованы друг с другом.

Электронный тахеометр Pentax R325NX (вот таким тахеометром на строительной площадке исполнительную съемку производили геодезисты)

Тип компенсатора - двухосевой; точность линейных измерений 3 мм 2 ppm; угловая точность 5"; объем встроенной памяти 16000 точек

Шлицы

Саморезы по металлу не забивают, а закручивают. Их головка имеет специфические насечки – шлицы.

Намного удобнее в одних ситуациях использовать метизы с шестигранной головкой под ключ, в других – со шлицами. Важно понимать, с каким металлом придется иметь дело – профнастилом, уголками, швеллерами или трубами различного профиля.

Самые распространенные шлицы, которые можно увидеть на головках саморезов следующие:

  • Прямой;
  • Крестоообразный;
  • Звездочка;
  • Квадратные;
  • Шестигранник;
  • С секретом.

Также нужно понимать: некоторые саморезы (например, со шлицом-звёздочкой) не получится вкручивать в большом количестве, так как нужно тщательно состыковывать биту шуруповерта с головкой.

Резьба

Очередной момент, на который нужно обращать внимание при выборе качественных саморезов по металлу это – резьба. В зависимости от типа материала, который нужно скрепить она бывает:

  • Крупная, имеющая редкий шаг. Предназначена для работы с неметаллическим мягким материалом: гипсом, пластиком, деревом;
  • Средняя. Имеется у универсальных саморезов, которыми можно скрепить всё что угодно;
  • С профилем елочки, под вбитый дюпель;
  • Двухзаходная частая, для работы с металлическими листами. Такой метиз может иметь сверло на наконечнике для удобства вкручивания;
  • Асимметричная. Используется исключительно в производстве и сборке мебели;
  • Переменная, с насечкой. Когда нужно закрепить к кирпичной, бетонной стене без вбивания дюпеля, то используется саморез с такого вида резьбой.
, ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector