В общении встречаются самые разные варианты предпочтения гвоздя саморезу или наоборот.
Поскольку от выбора крепежа зависит прочность и долговечность конструкции, а иногда и жизнь человека, стоит в нем разобраться основательно.
Сразу скажем, вопрос не имеет однозначного ответа. Это потому что ситуаций, в которых применяются гвозди или саморезы – вагон и маленькая тележка.
Пробуем всё разложить по полочкам. И ограничимся применение метизов только для создания деревянных конструкций.
Для начала расскажем, какие бывают гвозди и саморезы. Отбросим всякую экзотику, поскольку гвозди могут быть, например, и деревянными или коваными. Рассматриваем только то, что используется в современном строительстве. У гвоздя и самореза есть общее название — метизы, что просто означает МЕТаллические ИЗделия.
Какими бывают гвозди и саморезы
Среди резьбовых метизов есть саморезы, шурупы и конструкционные шурупы (справа).
Как видно из картинки у шурупа некоторая часть не занята резьбой. Шуруп обыкновенно, но не всегда, предполагает предварительное сверление отверстия. Шуруп делается из более мягкого металла, он не так хрупок, его сложнее сломать. Также легче вкрутить и выкрутить длинный шуруп, чем саморез. Шуруп легче переносит осевые нагрузки. Но все же разница между шурупом и саморезом весьма условна.
Резьбовые метизы большей частью делаются из углеродистой стали, но различаются по покрытию. Самые дешёвые (фосфатированные) имеют черный цвет и почти не защищены от ржавления. Затем и идут оцинкованные белые и желтые. Они менее боятся воды. По прочности все они отличаются незначительно. Есть еще метизы из нержавеющей стали. Они вовсе не ржавеют, но прочность их в разы меньше чем у углеродистых.
Конструкционные шурупы стоят особо. Они тоже из углеродистой стали, но менее хрупкой. За счет изощренной формы они значительно дороже простых (в разы). Но:
- имеют очень надежный звездчатой формы шлиц
- имеют большую глубина ниток резьбы
- из-за особой заточки острия не распирают древесину, а режут, следовательно нет растрескивания доски
- фреза над резьбой расширяет отверстие выше резьбы; это без предварительного сверления не дает растрескивания
- металл не хрупкий и выдерживает изгибы
Из всего из разнообразия головок резьбовых метизов выделим головки под крестовую отвертку, как самые дешевые. Они бывают со шлицами типов PH и PZ. В строительстве распространены размеры PH1, PH2, PH3 и PZ1, PZ2, PZ3.
Под каждый тип головки нужна своя отвертка или бита шуруповерта. Посмотрите на рисунок слева: у типов PH и PZ шлицы существенно разные. У PH они сужаются к концу, у PZ не сужаются. Если размеры и тип головки и отвертки совпадают, то отвертка так плотно входит в головку, что может даже стоять на головке, если отвертку выпустить из рук. Если же не совпадают, то с большой вероятностью вы испортите и саморез и отвертку.
Разница между типами PH и PZ не слишком видна. Тип PH имеет форму строго креста (и у конца биты и на головке самореза). Тип PZ имеет форму похожую, но все же крест здесь восьмилучевой, только дополнительные четыре луча не слишком заметны.
Тип PZ будет несколько надежнее, чем PH. Но в большинстве случаев бита выносит закручивание нескольких десятков и иногда сотни-другой саморезов. Чтоб не менять часто биту, постарайтесь подобрать биту под шлиц еще до закручивания. Просто возьмите в руку саморез и биту и вставьте их друг в друга. Они должны плотно соединиться. Если есть хоть небольшой люфт, бите долго не жить. Да и саморез после такого закручивания имеет шанс уже не быть вырученным целым.
Подчеркнем чрезвычайную надежность звездчатого шлица (по названию фирмы-первопроходца носит имя Torх — Торкс). Такие шлицы почти не прокручиваются и не изнашивается. Одной битой можно завернуть не менее тысячи шурупов.
При, закручивании саморезов с крестовым шлицом очень важна соосность инструмента и самореза. Отклоняя инструмент от оси самореза даже на несколько угловых градусов, вы рискуете попортить и то и другое. Прежде чем нажимать кнопку шуруповерта, убедитесь в соосности. Второй секрет долгожительства биты в крепком нажимании на отвертку или шуруповёрт.
Особенно не просто сохранить целыми биту и головку при выворачивании самореза, когда его головка почти не видна. Причем часто саморез бывает вкручен не перпендикулярно поверхности. При выворачивании прежде чем включить инструмент поставьте биту на головку и покачайте шуруповерт, найдя положение, когда бита плотно почувствует головку.
Сравнение прочности гвоздя и самореза
И гвоздь, и саморез – это клинья, которые используются для соединения деревянных (в данном случае) деталей. Только гвоздь это клин, который забивается в древесину и держится за счёт трения и, отчасти, упругости дерева, а саморез – кроме того за счёт бороздок, которые он нарезает внутри детали.
Поэтому только саморез сопротивляется вырыванию из древесины гораздо более гвоздя. Гвоздь мы можем вытянуть гвоздодером, саморез же — только из мягкой древесины. Выдирая же его из прочной древесины, мы оторвём ему голову. С гвоздями такое тоже бывает, он это если они просидели в древесине десяток-другой лет.
Саморезы с крестовым шлицом разумно использовать только в условиях, когда сухо и тепло.
В сырости дерево набухает, увеличивая свой размер. Увеличение размера стремится вырвать саморез из дерева. Это может окончиться трояко.
- В лучшем случае головка шурупа утонет в дереве.
- Хуже, если древесина вокруг головки прочна, тогда сместится глубокая часть самореза, порвав древесину вокруг витков резьбы. Это значит в дальнейшем саморез почти перестанет сопротивляться выдергиванию.
- Если же по влажной древесине ударит еще мороз, то то замёрзшая древесина во-первых расширится, во-вторых станет настолько прочной, что порвется уже не древесина металл самореза. И хорошо, если саморезом было закреплено какое-то украшение. А если это строительные леса, то возможен печальный исход. Похожий разрыв самореза может произойти в некоторых случаях и при механической нагрузке, приложенной вдоль оси самореза. С длинным саморезом дело несколько лучше, поскольку его часть ближняя к головке безрезьбовая часть не столь прочно связана с древесиной как у короткого, и, скорее всего, дело кончится утонувшей головкой.
На гвоздь же погода так катастрофически не влияет, поскольку гвоздь не так прочно держится в древесине как саморез. Кроме того металл гвоздя мягче, и гвоздь при деформации не ломается, а гнется и тянется. Не уступает гвоздю по прочности конструкционный шуруп.
Сравнение выдерживаемых нагрузок
Осевые нагрузки (на выдергивание). На рисунке ниже приведены выдергивающие усилия для примерно одинаковых по размеру гвоздей и саморезов.
Предельные нагрузки на срез (сдвиг) для всех метизов одинаковой толщины примерно одинаковы (исключая нержавейку).
Подведем итоги
- гвоздь это дешево и надежно, хотя сложно поддается разборке, и пока не загнут выдерживает в разы меньшую осевую нагрузку, чем резьба
- саморез это удобное средство для временных сооружение в отсутствие сырости и мороза
- конструкционный шуруп это дорого, но надежно и удобно для разборки
Пара советов для начинающих плотников
Если приходится забивать гвоздь или вворачивать шуруп у торцевого края доски, выберите место подальше от края. Будет прочнее и обойдется без трещины.
Если вы для прочности забиваете несколько гвоздей рядом, не забивайте их вдоль одного волокна дерева, раскидайте. Опять же будет прочнее.
Два гвоздя забитых рядом будут держать прочнее, если из забить под углом друг к другу.