Методические рекомендации к использованию конструкционных саморезов INFIX

Конструкционные саморезы INFIX предназначены для скрепления древесных материалов.

Возможно применение в нагруженных соединениях, где в качестве древесных материалов, фиксируемых между собой или же с металлическими деталями, выступают:

- массив дерева;

- клееный брус;

- LVL брус (брус из клееного шпона) – саморезы подлежат вкручиванию строго перпендикулярно склеенным слоям;

- CLT панели (панели из поперечно клееной древесины).

К перечисленным выше древесным материалам конструкционными саморезами INFIX возможно производить монтаж плитных материалов, толщиной не менее 1.2 X D (внешний диаметр резьбы), таких как:

- фанера (древесно-слоистая плита);

- ОСП (ориентированно-стружечная плита), толщиной не менее 8мм;

- ДСП (древесно-стружечная плита), толщиной не менее 8мм;

- ДВП (древесноволокнистая плита);

- ЦСП (цементно-стружечная плита), толщиной не менее 8мм;

- массивная древесная плита, толщиной не менее 12мм.

Перечисленные плитные материалы при монтаже должны располагаться со стороны головки самореза.

Толщина скрепляемых деревянных элементов должна составлять не менее 30 мм для саморезов с внешним диаметром резьбы D=6 и 8 мм, не менее 40 мм для D=10 мм и не менее 100 мм для D=12 мм.

Конструкционными саморезами INFIX возможно производить крепление термоизоляции к древесным материалам при утеплении кровли (настил поверх стропил) и фасадов. Саморезы могут быть использованы в соединениях, испытывающих статические и квазистатические нагрузки.

Конструкционные саморезы INFIX вкручиваются в древесные материалы без предварительного просверливания. В случае монтажа металлических деталей, диаметр предварительно просверленного отверстия в них должен превышать внешний диаметр резьбы самореза.

При таком методе утепления кровли, как настил термоизоляции поверх стропил, саморез должен вкручиваться сквозь рейку и термоизоляцию в стропила без предварительного засверливания.

Монтаж высоконагруженных соединений производится минимум двумя саморезами.

Саморезы предназначены для монтажа конструкционного деревянного массива, клееного бруса, бруса из клееного шпона и прочих подобных клееных материалов, выполненных из ели, сосны, пихты.

Надлежащая установка предусматривает плотное прилегание головки самореза к монтируемому древесному материалу. Потайная головка самореза должна утапливаться заподлицо с поверхностью прикрепляемого материала. Минимальная глубина утапливания самореза в материал основания составляет 4 x D (внешний диаметр резьбы), а при монтаже стропил, не менее 40мм. При работе с CLT-панелями внутренний диаметр резьбы самореза должен превышать максимальную ширину зазоров между слоями панели.

Саморезы успешно переносят изгиб без признаков разрушения тела, при изгибании в следующих пределах:

для D 6 мм – до 33°

для D 8 мм – до 30°

для D 10 мм – до 29°

для D 12 мм – до 28°

НОРМАТИВНАЯ НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ

Поперечное нагружение саморезов

При расчете несущей способности самореза при силах, действующих перпендикулярно его продольной оси, необходимо использовать внешний диаметр резьбы D, в качестве эффективного диаметра согласно EN 1995-1-1.

Нормативный момент пластической деформации самореза при D=6; 8 мм (Нмм):

My,k = 0,15 * 600 (Н/мм²) * D^2,6,

при D=10; 12 мм (Нмм):

My,k = 0,15 * 500 (Н/мм²) * D^2,6,

где D – внешний диаметр резьбы самореза, мм.

Осевое нагружение саморезов

Модуль осевого проскальзывания для резьбового участка самореза рассчитывается независимо от угла его установки по отношению к древесным волокнам (Нмм):

где D – внешний диаметр резьбы самореза, мм

l_ef – глубина утапливания самореза в деревянное основание.

Нормативное сопротивление выдергиванию

Нормативная несущая способность соединения на вырыв, действующая под углом α к волокнам древесины (Н):

где  – расчетное число саморезов;

 – нормативная прочность на выдергивание перпендикулярно волокнам, Н/мм², определяется опытным путем и при плотности дерева 350 кг/м³составляет:

 = 11 Н/мм² при D = 6,8 мм

 = 10 Н/мм² при D = 10,12 мм;

 – коэффициент, зависящий от угла α между осью самореза и направлением древесных волокон.

=1 при 45° ≤ α ˂ 90°

 при 30° ≤ α ˂ 45°;

 – длина вкрученной резьбовой части, мм;

 – нормативная плотность, кг/м³;

α – угол между направлением древесных волокон и осью самореза, °;

D – внешний диаметр резьбы, мм.

Комбинированное нагружение саморезов в осевом и поперечном направлении

Для соединений под действием и осевой (F_ax,_Ed) и поперечной (F_V,_Ed) нагрузки должно выполняться следующее условие:

где F_ax,_Rd и F_V,_Rd - расчетная несущая способность соединения на действие соответственно осевой и поперечной нагрузок.

Нормативное сопротивление протаскиванию головки

Нормативная несущая способность соединения при протаскивании головки под углом α ≥ 30° по отношению к древесным волокнам (Н):

где  – расчетное число саморезов;

 – нормативная прочность на протаскивание головки, Н/мм², которая в случае фиксации деревянных деталей и плитных материалов, толщиной от 20 мм, составляет:

 = 12 Н/мм² при d_h ≤ 21мм

 = 10 Н/мм² при 21 ˂ d_h ≤ 35мм

В случае фиксации деревянных деталей и плитных материалов, толщиной от 12 мм до 20 мм:

 = 8 Н/мм²

В случае фиксации плитных материалов, толщиной менее 12 мм (минимальная толщина плитных материалов всегда должна быть не менее 1,2 * D, где D – внешний диаметр резьбы самореза):

 = 8 Н/мм² и ограничивается  = 400 Н;

d_h – диаметр головки самореза, мм;

 – нормативная плотность древесины, кг/м³; для плитных материалов  = 380 кг/м³

Межосевые и краевые расстояния

Для саморезов, нагруженных в поперечном и/или продольном направлении:

Минимальные расстояние между саморезами и гранями элементов приведены в Таблице 1, где (см. рисунок 1):

а₁ – шаг саморезов в ряду, параллельном волокнам;

а₂ – шаг рядов саморезов, измеряемый в направлении, перпендикулярном волокнам;

а_3,с – расстояние между саморезом и незагруженным торцом;

а_3,t – расстояние между саморезом и загруженным торцом;

а_4,с – расстояние между саморезом и незагруженной гранью;

а_4,t – расстояние между саморезом и загруженной гранью;

α – угол между направлением силы и направлением волокон

Таблица 1 — Минимальные расстояния для соединений на саморезах

(1) – загруженный торец; (2) – незагруженный торец; (3) – загруженная грань; (4) - незагруженная грань 1 – саморез; 2 – направление волокон

Рисунок 1 – Размеры для соединений на саморезах:

а – размеры a₁ и a₂;

b – расстояние от саморезов до граней и торцов

Для саморезов с внешним диаметром резьбы D ≥8, минимальное расстояние до нагруженного или ненагруженного торца скрепляемой детали должно составлять 15*D при толщине деревянной детали t ≤ 5*D.

Если в направлении волокон древесины расстояние между саморезами и до торца деревянного элемента составляет не менее 25*D (при толщине деревянной детали t ≤ 5*D), то расстояние до ненагруженной кромки поперек волокон может быть сокращено до 3*D.

Для саморезов, нагруженных только в продольном направлении:

Таблица 2 — Минимальные интервалы и расстояния для саморезов под действием осевой нагрузки

1 – центр тяжести резьбовой части самореза в элементе

Рисунок 2 – Расстояние до торца и кромки