Гвоздевые пластины: быстрое и надежное соединение. Металлозубчатые (гвоздевые) пластины — МЗП: для изготовления деревянных стропильных ферм Свойства гвоздевой пластины

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.

Представляет собой металлическую пластину, на поверхности которой располагается несколько рядов шипов, выполненных методом штамповки.

Именно они при монтаже этого крепежного элемента «впиваются» в древесину и прочно в ней фиксируются.
В зависимости от разновидности и типоразмера гвоздевые пластины могут иметь от 2 до 16 рядов шипов, высота которых обычно составляет около 8-14 миллиметров.

Крепежный элемент изготовлен из оцинкованной стали толщиной от 1 до 1,5 мм методом холодной штамповки, зубцы имеют высоту до 14 мм.

Из чего изготавливают зубчатые пластины?

Серийное производство гвоздевых (зубчатых) пластин осуществляется на специализированном промышленном оборудовании. Изготавливаются они из листовой оцинкованной стали.

В производстве этой разновидности крепежа активно используются мощные гидравлические прессы, отличающиеся высокой производительностью.

Это оборудование позволяет получать качественные и, что немаловажно, относительно недорогие гвоздевые пластины в больших количествах.

Сфера применения гвоздевых пластин с маркировкой GP

Металлические зубчатые гвоздевые пластины используются и как коннекторы для строительства.

Они отлично подходят для прочного соединения между собой элементов деревянных стропил, используемых при сооружении зданий с большими пролетами.

Крепежные пластины (зубчатые) так же применяют для соединения бруса, причем оно получается очень прочным и долговечным. Этот крепеж существенно упрощает и ускоряет сборку решетчатых рам.

Преимущества крепежных пластин с шипами

Крепежные соединители с шипами завоевали широкую популярность благодаря многочисленным преимуществам и выгодам, которые сулит их применение.

Главным из них является, пожалуй, то, что этот крепеж гарантирует прочное и долговечное соединение деревянных деталей. При этом древесина не раскалывается, сохраняется ее целостность.

Благодаря наличию качественного антикоррозионного покрытия, гвоздевые пластины практически не ржавеют, что особенно важно для такого гигроскопичного материала, как древесина.

Во все времена здания и конструкции из дерева были популярны, несмотря на главный недостаток материала — его горючесть. Но у дерева огромное количество положительных качеств, как например: доступность этого материала, прочность, экологичность, относительно небольшой вес, лёгкость в обработке. Все это делает и сегодня строительство из дерева популяным. А пожаростойкость и долговечность дерева стали успешно улучшать, пропитывая материал специальными составами . При всей популярности деревянного строительства, постоянно оставалась проблема прочного скрепления деревянных деталей конструкции. Приходится учитывать, что деревянные строительные элементы по мере изменения степени их влажности постоянно меняют свои размеры и склонны к изгибу. В результате возникают большие и долговременные усилия в местах их соединений и прилеганий. Также надо помнить, что как правило, в расчете на небольшой вес и эластичность деревянных строений, они часто строятся на лёгких фундаментах и даже без фундамента вовсе. А это зачастую ведет к изменению геометрии сооружения, и как следствие — возникновению всевозможных напряжений в местах соединений конструкции. Поэтому вопрос надёжного прочного соединения деревянных деталей (балок, брусов, досок и т.п.) очень важен при строительстве.
Замечательным решением проблемы надежного соединения деревянных элементов конструкций и стали гвоздевые пластины (МЗП). Массовое строительство деревянных конструкций с прменением металлических зубчатых (гвоздевых) пластин берет своё начало в Северной Америке. А в настоящее время конструкции с испольсованием соединительных пластин широко применяются и 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. Это, например, жилые дома, прмышленные, сельскохозяйственные, спортивные и коммерческие сооружения. Незаменимы пластины также при реконструкции зданий и плоских крыш. Кроме стропильных конструкций, по данной технологии можно изготавливать панели для стен, решетчатые рамы, опалубку для бетонных конструкций, большепролетные помещения полностью изготовленные из древесины. Широко используется возникшая всвязи с использованием соединительных пластин возможность создания ферм с пролетом более 30 метров без внутренних опор (например, теннисные корты).
Идея гвоздевых пластин проста, а эффективность исключительно высока. Себестоимость гвоздевой соединительной пластины минимальна, а сроки сборки сооружения сокращаются.
— это вовсе не аналог куче вбитых гвоздей, каждый из которых сам по себе.

Форма зубьев и их угол наклона, расположение в рядах, гарантируют прочное сцепление с деревом.все зубья имеют общую монолитную платформу- базу, которая исключает возможность их подвижности и раскачивания. Платформа- база также становится общей, связующей основой для двух соединенных меж собой деталей конструкции. В результате обеспечивается прочнейшее соединение даже встык составленных деталей. Например, балка собранная из двух соединенных встык деревянных брусьев при попытке её ломания, ломалась не в месте сшивания гвоздевыми коннекторами, а в монолитной части бруса.
Дополнительную долговечность стальной гвоздевой пластине обеспечивает гальваническое покрытие.
Все вышесказанное убедительно говорит о целесообразности применения гвоздевых соединительных пластин в строительстве и сооружении деревянных конструкций любого назначения.

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?

  1. Самый главный момент заключается в том, что каждый узел соединения фиксируется пластиной с двух сторон.
  2. Ориентировать платину с однонаправленными зубьями следует так, чтобы ряды шипов оказались параллельными волокнам того бруса или доски, которые должны выполнять бОльшую несущую функцию.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Из подготовленных по размеру пиломатериалов ферма выставляется на подставках, и через зубчатые пластины единичными саморезами все элементы временно фиксируются в проектном положении.
  6. Все пластины раскладываются в нужных местах.
  7. Под зону соединения с пластиной подводится импровизированный пресс. Сначала обжимают наружные углы конструкции, а затем другие соединения.
  8. 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.

Металлические зубчатые пластины (МЗП) – это стальные элементы толщиной 1…2 мм, которые получаются путем штамповки и имеют с рабочей стороны острые металлические зубья разной формы и длины,

каждый из которых имеет свое функциональное назначение, фото 1. МЗП, благодаря своим зубьям, их форме, углу наклона и расположению, обеспечивают высокую прочность крепления с древесиной.

МЗП — применение пластин, их разновидности и характеристика, установка

Фото 1. Металлозубчатые пластины

МЗП предназначены для устройства кровельных и других конструкций из древесины. МЗП имеют оптимальную толщину, форму и количество зубов для возведения конструкций с такими пролетами:

  • до 12 м – стропильные фермы, фермы междуэтажного перекрытия;
  • до 30 м – арочные и рамные конструкции;
  • до 10 м – балки.

Следует знать, что в основном конструкции с использованием МЗП выполняются в промышленных условиях. Особо это касается таких конструкций как:

  • стеновые панели;
  • балки перекрытия;
  • фермы покрытия.

Это объясняется тем, что на производстве можно легко зафиксировать элементы конструкции в точном проектном положении, и позволяет роботы выполнять с высокой точностью (±10мм) и качеством. На фото 2 приведены узлы конструкции с применение МЗП.

Фото 2. Узлы и конструкции с применением МЗП

Для точной фиксации элементов конструкции на предприятии необходимо применять следующее оборудование:

  • подвесная пресс-скоба с кондуктором;
  • передвижной пресс;
  • стационарный пресс.

Металлозубчатые пластины изготовляются из оцинкованной холоднокатаной стали. Сталь имеет цинковое покрытие толщиной 14…17 мкм.

Металлозубчатые элементы применяются не только в промышленном домостроительстве, но и в частном. Также, при помощи МЗП можно выполнять устройство деревянной опалубки и изготовление упаковочной тары.

Основные виды МЗП разделяются в зависимости от их толщины, а толщина определяет ширину пластины и область ее применения с разным сечением балок. Большинство производителей изготовляют МЗП трех толщин: 1; 1,2; 2 мм, табл. 1. Ниже приводятся их основные параметры.

Таблица 1

Виды МЗП

Позиция

МЗП-1,0

МЗП-1,2

Назначение

Для соединение элементов толщиной до 38 мм

Для соединение элементов толщиной до 60 мм

Материал

Оцинкованная сталь

Оцинкованная сталь

Толщина пластины

Ширина пластины

Длина пластины

Любая длина кратная 25 мм начиная с 50 мм (по требованию заказчика)

Дополнительные размеры пластин

  • ширина: 45; 54; 63; 81; 108 мм;
  • длина: 45; 70; 95; 120; 145; 170; 195 мм (для каждой пластины дополнительной ширины)

Высота зуба

Существуют МЗП, которые можно применять для соединения деревянных балок с толщиной 70 мм и более. Производители предлагают следующие пластины в зависимости от их толщины:

А) при толщине 1,2 мм:

  • длина – 160…340 мм;
  • ширина – 80…140 мм;
  • длина зубов – 14,8 мм.

Б) при толщине 2,0 мм:

  • длина 160…400 мм;
  • ширина 80…200 мм;
  • длина зубов — 23,5 мм.

В зависимости от страны производителя МЗП могут отличаться:

  • по материалу изготовления;
  • по форме и количеству зубов;
  • толщине пластин.

В элементах МЗП зубы располагаются очень часто, чтобы обеспечить работу древесины на смятие, а не на скалывание. Плотность зубов может достигать 70 шт/дм 2 .

МЗП производятся с:

  • однонаправленным расположением зубов (Россия);
  • двунаправленным расположением зубов (Польша, Финляндия, Германия).

Самая распространенная конструкция пластин МЗП с однонаправленными зубьями – это небольшой сдвиг смежных продольных рядов относительно друг друга. Главным недостатком пластин с однонаправленными зубьями является различная прочность и деформативность зубов, значение которых зависит от угла между осью пластины и осью действия усилий, а также угла направления волокон древесины к оси действия усилия. Однако, существует более усовершенствована конструкция МЗП, у которой зубы имеют разное направление – параллельно сторонам и диагоналям квадрата (получается «елочка»).

Самими распространенными МЗП на строительном рынке являются такие типы (системы):

  • Ганг-Нейл (Европа);
  • МЗП-1,0; МЗП-1,2 и МЗП-2 (страны СНГ);
  • Арпад (Венгрия).

Особенностью системы Арпад является расположение зубов в рядах с разным углом, направленных друг к другу, что при запрессовки в древесину получается их заклинивание и увеличивается общая прочность соединения.

Самими эффективными считаются типы МЗП Ганг-Нейл и Арпад , однако с каждым годом конструкция металлозубчатых пластин все больше усовершенствуется ведущими производителями.

Основные характеристики МЗП приведены в табл. 2, 3.

Таблица 2

Основные характеристики соединений из МЗП

Обозначение

Напряженное состояние соединения

Характерный угол α, β, γ

град

Расчетная несущая способность соединений с пластинами типа

МЗП-1,2

МЗП-2

R (МПа) рабочей площади соединения

Смятие древесины изгиб зубьев при углах между направлением волокон и действующим усилием β

Rр (кН/м) ширины рабочего сечения пластины

Растяжение пластины при величине угла между продольной осью пластин и действующим усилием α

Rср (кН/м) длины срезаемого сечения пластины

Срез пластины при величине угла между продольной осью пластины и направлением срезающего усилия γ

Таблица 3

Расчетная несущая способность МЗП

Вид напряженного состояния

Толщина МЗП, мм

Расчетная несущая способность R (кг/см) при величине угла α в градусах

Растяжение

Установка пластин МЗП

Для одного простого соединения необходимо две пластины – по одной с каждой стороны. Для получения соединения с высокой прочностью необходимо использовать специальный пресс, который фиксирует точное положение пластин и обеспечивает требуемую скорость вдавливания зубов в древесину.

Как уже выше отмечалось, установка МЗП и сборка основных элементов (конструкций) осуществляется в цеху, а затем готовая конструкция перевозится на строительную площадку, фото 3 . Пластины следует ставить так, чтобы ряды зубов располагались параллельно волокнам древесины того элемента, который воспринимает большие усилия.

Фото 3. Изготовление и монтаж деревянных конструкций с МЗП

Основные достоинства МЗП

  1. Возможность расположения соединительных элементов в одной плоскости.
  2. Снижается общий расход древесины.
  3. Относительно низкий вес всей конструкции.
  4. Возможность выполнять монтаж деревянных конструкций без применения специальной подъемной техники.
  5. Относительно низкая трудоемкость выполнения монтажных работ. Исключаются работы по устройству пазов и шипов в элементах.
  6. Снижение финансовых расходов при транспортировке и установке деревянных конструкций.
  7. Высокая долговечность элементов МЗП и конструкций с их применением.
  8. Соединения получаются относительно высокой прочности по сравнению с клеевым и гвоздевым соединением.
  9. Оптимальное количество людей для возведения деревянных конструкций с МЗП является 4…5 чел.
  10. Возможность устройства деревянных конструкций любой сложности.
  11. Существует программное обеспечение, которое позволяет ускорить процесс проектирования деревянных конструкций, исключая вероятность допущения грубых ошибок в расчете прочности соединений и подбора нужного сечения составных балок.

Фото 4. Основные преимущества МЗП

Основные недостатки МЗП

  1. Для изготовления деревянных конструкций с МЗП необходима идеально ровная площадка.
  2. Необходимость в специальном оборудовании прессе, который обеспечивает максимальную и требуемую прочность соединения. Ручная установка МЗП (запрессовка) не рекомендуется, так как она существенно снижает прочность соединения. Технология строительства деревянных конструкций с применением МЗП не получила широкого распространения в частном домостроительстве, так как требует применения специального оборудования и практически всегда выполняется в промышленном цеху.
  3. Так как в основном используются МЗП системы Ганг- Нейл, то одним из главных недостатков является разная работа пластины и его зубов в разных направлениях.
  4. При действии нагрузки на пластину по главной оси его прочность шипов на изгиб будет минимальной.
  5. Слабое место зубов пластин у основания, где минимальное значение изгибаемой жесткости.

Конев Александр Анатольевич