Gwoździe budowlane i wszystko co musisz o nich wiedzieć

Zdj. 1. Gwoździe budowlane.
Zdj. 1. Gwoździe budowlane. 

Gwóźdź jaki jest, każdy widzi. Wydawać by się mogło, że każdy wie jaki jest i do czego służy. Ten najprostszy łącznik do drewna przez swoją prostotę zapewnia wszechstronność zastosowań i łatwość montażu. Nie każdy jednak wie, że rodzajów gwoździ jest wiele, a każdy z nich swoją budową w subtelny sposób różni się i uzyskuje charakterystyczne cechy. Kształt łba, przekrój trzpienia, profi l ostrza, materiał lub rodzaj powłoki – to tylko kilka cech gwoździ, które określają w jakich połączeniach dany typ gwoździ sprawdzi się najlepiej.

Gwóźdź budowlany jest bardzo popularnym łącznikiem trzpieniowym. Pozwala na montaż wszelkiego rodzaju elementów do drewna lub innych materiałów bazowych. Obecnie coraz częściej gwoździe są zastępowane w wielu zastosowaniach przez wkręty. Można uczciwie powiedzieć, że w części połączeń gwoździe sprawdzają się równie dobrze jak wkręty. Pod względem cenowym są znacznie tańszym rozwiązaniem od swoich konkurentów.

Najczęściej spotykanym gwoździem jest gwóźdź okrągły gładki, ocynkowany, z łbem płaskim. Jednakże rodzajów gwoździ jest wiele. Każdy z nich ma swoje punkty przewagi nad innymi w konkretnym zastosowaniu. Niniejszy artykuł ma na celu zapoznanie czytelnika z poszczególnymi typami gwoździ i ich unikalnymi cechami budowy. Dzięki temu będziemy mogli adekwatnie dobierać łączniki do konkretnych połączeń i zastosowań.

Zdj. 2. Różne profile – przekroje poprzeczne gwoździ.
Zdj. 2. Różne profile – przekroje poprzeczne gwoździ.

Trzpień gwoździa

Najprostszym i najbardziej popularnym przekrojem gwoździa jest przekrój okrągły (Zdj. 2A). Jest to profil najłatwiejszy do uzyskania. W związku z tym, że nie wymaga żadnych dodatkowych operacji produkcyjnych poza przeciągnięciem drutu, jest najtańszym sposobem formowania. Gwoździe okrągłe mają najmniejszą nośność na wyrywanie ze wszystkich dostępnych gwoździ i w związku z tym zaleca się ich zastosowanie jedynie w połączeniach ścinanych.

Zdj. 3. Poglądowe przedstawienie wzrostu nośności na wyrywanie dla gwoździ o różnych przekrojach trzpienia.
Zdj. 3. Poglądowe przedstawienie wzrostu nośności na wyrywanie dla gwoździ o różnych przekrojach trzpienia.

Chcąc zwiększyć nośność na wyrywanie gwoździa, zaczęto stosować profilowanie drutu w procesie przeciągania. Dzięki temu uzyskuje się ciągły drut o przekroju innym niż okrągły. W pewnym uproszczeniu można powiedzieć, że nośność na wyrywanie gwoździa o tym samym polu przekroju, można zwiększyć, profilując go w taki sposób, aby przekrój miał większy obwód. Wskutek tej operacji zwiększa się pole tarcia między drewnem i gwoździem, a tym samym zwiększa się nośność na wyrywanie łącznika. Profilami uzyskiwanymi tym sposobem, są gwoździe kwadratowe proste (Zdj. 2C) i gwoździe rowkowane (Zdj. 2B). Oba wymienione typy gwoździ mają większy stosunek obwodu do pola przekroju niż gwoździe okrągłe i w ten sposób uzyskują większą nośność na wyrywanie. Dodatkowo dzięki profilowaniu gwoździe rowkowane uzyskują większą sztywność. Minimalizuje to możliwość zginania się gwoździa przy wbijaniu i zwiększa nośność na ścinanie.

Kolejnym sposobem zwiększenia nośności na wyrywanie gwoździ jest zwiększenie oporu tarcia po pobocznicy gwoździa przez inny sposób profilowania niż profil gładki. Jest to skręcanie gwoździ kwadratowych (Zdj. 2E) i ząbkowanie (Zdj. 2D) lub formowanie pierścieni (Zdj. 2F) w przypadku gwoździ okrągłych. Każdy z tych sposobów zwiększa opór wyrywania, praktycznie nie modyfikując obwodu przekroju gwoździa. Najbardziej efektywnym, ale jednocześnie najwolniejszym, a co za tym idzie najdroższym profilem jest profil pierścieniowy. Jeżeli jest poprawnie wykonany, to pierścienie układają się pod pewnym kątem do osi gwoździa. Dzięki temu gwóźdź gładko wbija się w drewno, ale w czasie wyrywania pierścienie zahaczają o włókna drewna i w znacznym stopniu zwiększają nośność na wyrywanie. Podsumowując, formowanie i profilowanie trzpienia gwoździa ma głównie za zadanie zwiększenie jego nośności na wyrywanie z drewna. Należy pamiętać, że gwoździe profilowane, z uwagi na złożoność procesu produkcyjnego będą droższe w porównaniu do gwoździ gładkich.

Zdj. 4. Różne rodzaje łbów gwoździ budowlanych.
Zdj. 4. Różne rodzaje łbów gwoździ budowlanych.

Rodzaj łba gwoździa

Łeb gwoździa ma za zadanie docisnąć i przymocować element mocowany do elementu bazowego. Musi być na tyle szeroki, aby gwóźdź nie został przeciągnięty przez otwór w mocowanym elemencie i na tyle gruby, aby się nie uplastycznił. Z reguły średnica łba jest co najmniej dwa razy większa niż średnica trzpienia. Poza względami zapewnienia nośności, łeb może pełnić różne inne funkcje. Łeb owalny, owalnie niski lub ozdobny pełnią rolę estetyczną (Zdj. 4B, C, J). Są stosowane w miejscach dostępnych dla użytkowników, gdzie walory estetyczne połączenia mają duże znaczenie. Podobną rolę może spełniać łeb tracony/chowany (Zdj. 4F), po zamontowaniu jest widoczny jedynie w minimalnym stopniu. Łby podkładkowe z uszczelką (Zdj. 4H, I) stosowane są w celu uszczelnienia połączenia między łączonymi elementami. Chodzi głównie o gwoździe stosowane do montażu pokryć dachowych. Łeb podwójny (Zdj. 4G) jest coraz rzadziej stosowany i tego typu gwoździe są zastępowane przez wkręty. Łeb podwójny jest przeznaczony do montażu w konstrukcjach tymczasowych, z założenia przeznaczonych do późniejszej rozbiórki. Najczęściej można było je zauważyć w tradycyjnych, drewnianych deskowaniach konstrukcji betonowych. Taki gwóźdź wbija się do pierwszego łba. Drugi umożliwia szybkie złapanie i wyrwanie gwoździa w czasie rozbiórki konstrukcji.

Zdj. 5. Gwoździe kaletowane w zwojach.
Zdj. 5. Gwoździe kaletowane w zwojach.

Ostrze gwoździa

Kąt ostrza gwoździa wpływa na dwa czynniki. Po pierwsze, ułatwia wbijanie gwoździa w drewno. Im ostrzejszy gwóźdź tym łatwiej wbić go w drewno. Należy jednakże pamiętać, że gwóźdź bardzo ostry penetrując drewno, przemieszcza się między jego włóknami i je „rozpycha” robiąc odpowiednio dużo miejsca na trzpień. W przypadku gęstego drewna może to powodować jego pękanie w czasie montażu. W przypadku drewna wilgotnego, pęknięcia mogą pojawić się w czasie naturalnego schnięcia drewna, w czasie którego następuje jego skurcz. Aby tego uniknąć stosuje się gwoździe o ostrzach bardziej tępych. Wbijając taki gwóźdź miażdżymy i przecinamy włókna drewna. Wbicie takiego gwoździa wymaga większej siły lub większej ilości uderzeń młotkiem, jednakże ryzyko rozwarstwienia i pękania drewna jest dużo mniejsze.

Zdj. 6. Gwoździe kaletowane w paskach plastikowych i papierowych.
Zdj. 6. Gwoździe kaletowane w paskach plastikowych i papierowych.

Gwoździe kaletowane

Wraz z dostępnością i popularyzacją gwoździarek na budowach, zaczęły zyskiwać na znaczeniu gwoździe kaletowane. Aktualnie stosuje się dwa najpopularniejsze sposoby kaletowania – w zwojach i w paskach. Kaletowanie w zwoju (Zdj. 5) ma jedną główną przewagę – pozwala na jednoczesne załadowanie bardzo dużej ilości gwoździ do gwoździarki. Dzięki temu pracuje się szybciej, bo rzadziej trzeba uzupełnić gwoździe w urządzeniu. Do wad tego rozwiązania należy duży rozmiar urządzenia i jego ciężar. Z tego powodu jest raczej stosowany przy niewielkich łącznikach.

Kaletowanie w paski (Zdj. 6) wymaga częstszego ładowania gwoździarki, ale zapewnia poręczność i niewielki ciężar narzędzia. Stosowane są dwa typy łączników przy kaletowaniu w paski. Plastikowe są bardziej wytrzymałe, trwałe i niewrażliwe na wilgoć. Do ich wad można zaliczyć większy koszt i możliwość zaklinowania się fragmentu plastiku w połączeniu. Drugim wariantem są paski papierowe – tańsze i eliminujące możliwość utknięcia między gwoździem a elementem mocowanym. Główną ich wadą jest wrażliwość na wilgoć, w tym warunki atmosferyczne.

Zdj. 7. Korozja gwoździ budowlanych.
Zdj. 7. Korozja gwoździ budowlanych.

Zabezpieczenie antykorozyjne gwoździ

Temat niezwykle ważny jeśli mamy na uwadze wieloletnią trwałość łączników i wykonanych z ich udziałem połączeń. Temat jest na tyle szeroki, że został opisany w oddzielnym artykule na łamach Fachowego Dekarza & Cieśli [2018-6]. Zachęcam do zapoznania się tym artykułem, ponieważ wymagania stawiane łącznikom trzpieniowym, w tym gwoździom są bardzo często bagatelizowane.

W razie pytań dotyczących zastosowań, doboru lub projektowania połączeń z użyciem gwoździ zachęcamy do kontaktu z inżynierami z działu wsparcia technicznego Simpson Strong-Tie. Z chęcią podzielimy się z Państwem wiedzą i doświadczeniami naszymi i naszej firmy. Tel: 22 865 22 00 e-mail: poland@strongtie.com

mgr inż. Tomasz Szczesiak
Inżynier wsparcia technicznego
Simpson Strong-Tie

Data utworzenia: 23.05.2019

Więcej na temat:
Gwoździe budowlane i wszystko co musisz o nich wiedzieć
4.9 (97.05%) 61 głos[ów]


Komentarze

  • Tomek B. napisał(a):

    Gwoździe od zawsze stanowią nieodłączny element każdej budowy. Kiedyś wydawało mi się, iż wszystkie są takie same. Dziś po kilku budowach wiem, że jest ich wiele odmian. Każda z nich dedykowana jest do innego typu zastosowań. Wytrzymałość, trwałość, odporność na korozję oraz sam wygląd to ważne parametry, Nawet samo ostrze ma znaczenie. Zatem wybór właściwego typu gwoździa to wybór istotny na lata w przypadku budowy domu. Zatem warto z tym artykułem zapozna się bliżej.

  • scalak napisał(a):

    Gwoździe stanowią bardzo ważny element w połączeniach konstrukcji budowlanych. Istotną sprawą jest ich wytrzymałość, trwałość wykonanych nimi połączeń i odporność na korozję. Dobór gwoździ do połączeń warunkuje konkretny, wymagany rodzaj połączenia.

dołącz do dyskusji

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


Zobacz także