Цвяхи

Цвяхи з’явилися давним-давно. Перші цвяхи древні люди відливали з бронзи. Потім навчилися робити їх із заліза. Перші залізні цвяхи були пласкими, поки не навчилися кувати квадратний стрижень і робити пласку “шляпку”. Оскільки в старовину цвяхи робилися вручну, вони були дуже дорогими. Широке застосування цвях отримав тільки після винаходу верстатів, на яких можна було тягнути дріт. Зараз цвяхи виробляють масово, вони стали круглими, однаковими і доступними за ціною.

Існує безліч видів цвяхів, різних за призначенням. Окрему групу становлять цвяхи, які застосовуються в будівництві.

Ось основні з них:

ЗВИЧАЙНИЙ БУДІВЕЛЬНИЙ ЦВЯХ

Найпоширеніший вид цвяха. Його застосовують при будівництві каркасів будинків, кріплення крокв, обрешітки для металочерепиці або профнастилу, металевого профнастилу (PF-25) та інших покрівельних матеріалів. Цвяхи меншого розміру застосовують для монтажу дерев’яної обшивки фасадів і фронтонів і при інших будівельних роботах. Будівельний цвях – довгий і прямий сталевий стрижень з насічками з круглою “шляпкою”. Довжина будівельного цвяха може становити від 12 до 250 мм. Цвях підбирають такої довжини, щоб він пробивав з’єднувані деталі, але його кінець не виходив назовні.

Для продовження терміну служби цвяхи оцинковують або виготовляють з нержавіючої сталі.

Стержень цвяха може бути гладким або з насічками, що підсилюють міцність з’єднання. Цвяхи з насічками мають велику опірність при висмикуванні і надійно кріплять з’єднувані деталі.

ЦВЯХ З НАСІЧКАМИ

Цей цвях на своєму стрижні має поперечні насічки, що забезпечує дуже щільну посадку цвяха. Такі цвяхи використовують, коли до з’єднань пред’являються підвищені вимоги по міцності, для кріплення перфорованих сполучних пластин. Забитий цвях дуже важко висмикнути, він скоріше просто зламається.

ГВИНТОВИЙ ЦВЯХ

Гвинтові цвяхи використовують для конструкцій, що гнуться, а також, якщо передбачається висока вологість деревини, вібрації або велике навантаження на неї – це причали, містки, дошка для підлоги, зовнішня обшивка будівель. Такий цвях збільшує міцність з’єднання в чотири рази в порівнянні із звичайними цвяхами. Витягнути такий цвях з гнізда дуже складно.

ДЮКЕРТА-ЦВЯХ (ФІНІШНИЙ)

– Це цвях з дуже маленькою “шляпкою”. Застосовують їх для кріплення дерев’яної вагонки, одвірків дверей і вікон. Шляпка фінішного цвяха топиться в деревину і цвях не помітний.

ШИФЕРНІ ЦВЯХИ

Використовуються для прибивання шиферу до дерев’яної обрешітки покрівлі. Цей цвях з круглим стрижнем з оцинкованою шляпкою-шайбою великого діаметру – до 18 мм. Діаметр стрижня шиферного цвяха становить 5 мм, довжина 70-120 мм. Його обов’язково оцинковують, щоб уникнути появи слідів корозії на покрівлі. При виборі розміру шиферних цвяхів орієнтуються на максимальну висоту гребенів шиферу, при цьому довжина цвяха повинна бути на 10-20 мм більше суми товщини дошки обрешітки і висоти гребеня шиферу. Це потрібно для того, щоб було можливо загнути «ніс» цвяха – тоді в разі сильного вітру лист шиферу не відірветься. Зараз азбестовий шифер вважається шкідливим і застарілим матеріалом. Йому на зміну прийшов оцинкований профнастил (ПФ-25), який кріпиться до обрешітки не цвяхами, а покрівельними саморізами з ущільнювальною шайбою.

ТОЛЕВІ ЦВЯХИ

мають пласку шляпку збільшеного діаметру, для утримання м’якого рулонного або листового матеріалу (толь, руберойд, картон). Широка плоска шляпка надійніше утримує матеріал у місці кріплення.

ЦВЯХИ ШПАЛЕРНІ

Служать для кріплення оббивних матеріалів на дверях, меблів. Мають декоративну шляпку. Розмір їх невеликий – від 12 до 20 мм.

Використання цвяхів

Є найпростішим і швидким способом з’єднання дерев’яних елементів.

Міцність з’єднання забезпечується тим, що цвях частково розриває, а частково розсовує волокна деревини, утворюючи в ній отвір з ущільненими стінками. Завдяки цьому він міцно затискається в деревині і добре чинить опір висмикування.

З’єднання дощок, бруса по довжині називається зрощенням. Якщо ж дерев’яні елементи з’єднуються по ширині – це сполучування, якщо під кутом – зв’язування, якщо дерев’яні деталі кріпляться до опор – це називається анкеруванням.

Недоліком цвяхового з’єднання є його підвищена повзучість. Для зменшення повзучості відповідальних вузлів цвяхове з’єднання затискають за допомогою стяжних болтів, застосовують сталеві перфоровані накладки.

Як не просто, здавалося б, забити цвях, але в цьому потрібен навик.

Дотримання деяких правил допоможе виконувати ці операції краще:

– Завжди тримайте молоток за кінець ручки, якщо потрібен сильний удар. Захоплення молотка ближче до голівки зменшує силу, але підвищує точність удару;
– Щоб молоток потрапив точно в ціль, слід дивитися на шляпку цвяха, а не на молоток;
– Якщо забивати цвяхи під кутом один до одного – з’єднання буде міцніше;
– Цвях спочатку слід наживити парою легких ударів, після чого забити сильними ударами;
– Забивайте цвях різкими і сильними ударами молотка – тоді цвях буде триматися в гнізді надійніше. Якщо по цвяху нанести багато ударів – можуть зруйнуватися волокна деревини і цвях в гнізді буде гірше триматися;
– Напрям удару по капелюшку повинен співпадати з напрямом стрижня цвяха.
– Забивати цвяхи треба в здорову частину деревини, минаючи сучки і тріщини;

Для зручності роботи потрібно мати не один молоток, а принаймні два, різних за вагою, тому що сила удару залежить від ваги молотка. Легким молотком можна забивати невеликі цвяхи. Для покрівельних робіт: монтажу крокв, решетування під металочерепицю краще застосовувати молоток масою 400-600 грамів. Великі цвяхи забивають молотком вагою 0,8 – 1 кг.

Зручність роботи залежить і від рукоятки молотка. Вона повинна мати високу пружність і міцність. Добре, якщо вона має гумову або силіконову ручку, щоб удари не віддавали в руку працівника. Такі властивості має рукоятка молотка Stanley Graphite.

Як правильно тримати молоток під час роботи? Як правильно наносити удари?

Існують різні способи. За загальним правилом молоток тримають за середину нижньої половини ручки. Тоді удари виходять сильні і різкі. Якщо потрібна тільки висока точність ударів, тоді молоток тримають ближче до голівки.

Легкі і точні удари молотком виконуються кистю руки.

Сильніші удари для забивання цвяхів наносяться «від ліктя».

І, якщо потрібні сильні і різкі удари – замах молотком виконується «від плеча». При цьому може знизитися точність ударів.

Якість гнізда виходить тим вище, чим більше швидкість проникнення цвяха в деревину

Правила правильного забивання цвяхів

Цвяхи завжди забивають з боку більш тонкої деталі. Довжина цвяха при цьому повинна перевищувати товщину прибивається дошки в 2-3 рази. Чим більша частина цвяха увійде в деревину, тим міцніше буде з’єднання.

Дошки шириною 100-120 мм для обшивки фасадів будинків (тес, вагонку) прибивають в кожному місці кріплення тільки одним цвяхом. При ширині дощок більше 130 мм їх прибивають вже двома цвяхами.

Для надання більшої жорсткості з’єднанню необхідно забивати цвяхи не строго перпендикулярно до поверхні, а під невеликим нахилом (5-10°) в різні боки. Тоді цвях не стане віссю обертання для деталей, що з’єднуються.

Зауважте: цвях, забитий вздовж волокон (в торець бруска або дошки), тримається значно слабкіше, ніж забитий поперек волокон. Поліпшити надійність торцевих з’єднань допомагає перфороване кріплення, наприклад монтажні куточки.

Чим більше річних шарів деревини пройде цвях, тим надійніше він буде закріплений.

На малюнку наведено кілька найпоширеніших правил забивання цвяхів:

1. Для запобігання розколювання деревини та підвищення міцності з’єднання можна попередньо висвердлити отвори під цвяхи діаметром 80% від діаметра цвяха. У такому випадку цвях має більшу скріплюючою здатністю, так як волокна деревини не розірвані і затискають поверхню цвяха з великим зусиллям.
2. Забивайте цвяхи за допомогою зенкера і під кутом до поверхні, щоб оберегти заготовку від ударів молотка або забити цвях у щілину, і забезпечити більш міцне з’єднання.
3. Лунки над шляпкою цвяха можна зашпаклювати, щоб приховати цвях.
4. Забитий перпендикулярно цвях забезпечує менш міцне з’єднання по осі обертання навколо цвяха.
5. У кожне волокно забивайте не більше одного цвяха.
6. Показано неправильне розташування цвяхів – виникають напруги можуть розколоти дошку

При виборі цвяхів враховуйте той факт, що при діаметрі цвяхів менше 6 мм їхня несуча здатність на зрушення не залежить від кута, утвореного напрямками сили і волокон. Для міцності з’єднання краще забити кілька більш тонких цвяхів, ніж один товстий, такого ж перетину.

Забивання цвяхів у цільну деревину неминуче створює в ній розколення, вони тим небезпечніше, чим тісніше розміщені цвяхи. Для того, щоб цвяхи не розкололи деревину, їх потрібно забивати на певній відстані один від одного.

Правильна розстановка цвяхів згідно вітчизняних будівельних норм наведена на малюнку.

ПРИ РОЗСТАНОВКИ ЦВЯХІВ ПРЯМИМИ РЯДАМИ:

Відстані між цвяхами діаметром d вздовж волокон з’єднувальних елементів (S 1) повинні бути не менше:

від торців дошки-15d,

між осями цвяхів в елементах товщиною, рівної і більшої 10d-15d,

якщо товщина елемента дорівнює чотирьом діаметрам цвяха – 25d,

а в елементах проміжної товщини відстань визначають за інтерполяції.

Відстані між цвяхами поперек волокон (S 2) і від цвяха до краю елемента (S 3) повинні бути не менше 4d.

ПРИ РОЗСТАНОВЦІ ЦВЯХІВ В ШАХОВОМУ ПОРЯДКУ АБО КОСИМИ РЯДАМИ ПІД 45 º:

Відстані між цвяхами діаметром d вздовж волокон з’єднувальних елементів (S 1) повинні бути не менше:

від торцевого обріза-15d,

між осями цвяхів в елементах товщиною, рівної і більшої 10d-15d,

якщо товщина елемента дорівнює чотирьом діаметрам цвяха – 25d,

а в елементах проміжної товщини відстань визначають за інтерполяції.

Відстані між цвяхами поперек волокон (S 2) – 3d,

від цвяха до краю елемента (S 3) повинні бути не менше 3d, і 4d при розстановці косими рядами.

У багатошарових перехресних з’єднаннях зазначені норми розстановки цвяхів повинні бути дотримані для кожного шару дощок.

При зустрічному забиванні цвяхів, якщо їхні кінці заходять один на інший не більш ніж на 1/3 товщини середнього елемента, дозволяється зберігати однакову розмітку цвяхів з кожної сторони з’єднання.

Відстань між цвяхами вздовж волокон деревини в елементах з осики, вільхи і тополі слід збільшувати на 50% порівняно з вищевказаними.

Цвяхові з’єднання розрізняють з висмикують цвяхами і ззгинальних цвяхами.

З’ЄДНАННЯ З ЦВЯХАМИ, ЩО ВИСМИКУЮТЬСЯ

застосовуються для кріплення дощок підшивок стель, щитів перекриттів, опалубки. Від дії навантажень в цих з’єднаннях виникають розтягують зусилля N, які прагнуть висмикнути цвяхи з деревини елемента, до якого прибиті дошки. Цьому зусиллю чинять опір сили тертя між поверхнею цвяхів і навколишнього деревиною.

Розміри цвяхів підбирають з умов, щоб розрахункова довжина цвяха l 1 була не менша 10d цвяха і не менше подвійної товщини прибиваються дощок.

З’ЄДНАННЯ З ЦВЯХАМИ, ЩО ЗГИНАЮТЬСЯ

застосовуються в стиках і вузлах дощатих конструкцій, перешкоджаючи взаємним зсувам, що з’єднуються. У з’єднанні цвяхи працюють на вигин, а навколишня деревина – на зминання.

Цвяхи мають підвищений опір вигину, оскільки холоднокатаний дріт має високу межу текучості.

Як правильно забити цвях – збірка порад

Цвях можна забити і однією рукою. Затисніть його між двома пальцями, шляпкою притисніть до молотка і наживіть цвях, вдавлюючи його в деревину, а потім забийте, як звичайно.
При забиванні цвяха в заглиблений отвір або паз застосовують добойник – металевий стрижень підходящої довжини. Щоб добойник не зіскакував з шляпки цвяха, його поміщають всередину трубки або використовують як добойник болтик зі злегка накрученою гайкою;
Щоб цвях легше входив в деревину і не гнувся, змастіть його кінчик милом, парафіном або маслом.
Щоб уникнути ударів молотком по пальцях при забиванні дуже дрібних цвяхів, можна скористатися пасатижами, пінцетом чи прищіпкою для їхнього утримання. Утримувати цвях необхідно до того моменту, поки після одного-двох ударів він не зафіксується на поверхні.
Маленькі цвяхи зручно також забивати за допомогою паперу. Папір проколюють, після декількох легких ударів обережно відривають паперове кріплення і потім забивають цвях повністю.
При забиванні маленьких тонких цвяхів завдовжки 15 – 20 мм рекомендується шилом наколоти невеликий отвір, куди можна було б вставити гвоздик, і потім забити його.
Коли шляпка цвяха буде стирчати над поверхнею деревини на 5 – 6 мм, удари потрібно послабити, щоб випадково не потрапити по заготовку і не деформувати її. Забивши цвях, його шляпку за допомогою кернера або якого-небудь сталевого сердечника можна втопити в деревині на 3 – 5 мм, а утворену виїмку потім зашпаклювати.
Щоб вбити цвях в тонку дощечку і не розколоти її, треба попередньо затупити або відкусити кусачками вістрі цвяха. Тупий цвях зминає волокна, а не розсовує їх.

Щоб забити цвях у дерев’яну дошку і при цьому не отримати тріщин, треба попередньо в тому місці, куди ви буде забивати цвях, проробити за допомогою дриля отвір, трохи менше діаметра цвяха. Тріщин не буде, а з’єднання вийде більш міцним.
Коли міцну опору для збивання деталей забезпечити неможливо, під заготовки підкладають другий молоток, сокиру або дерев’яний брусок.