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

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.

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.
• Металлические зубчатые пластины 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.

Описание:

Гвоздевая пластина предназначена для соединения между собой двух отдельных элементов из древесины. Этот метод получил широкую популярность в строительстве каркасных домов в связи с 3 преимуществами:

1. Высокая прочность при сокращении расходов. Цены на гвоздевую пластину весьма доступны, а узлы соединения, созданные с их помощью, отличаются повышенными характеристиками прочности и устойчивостью к механическим повреждениям. Сами пластины отлиты из высококачественной углеродистой стали.
2. Быстрая и удобная прокладка коммуникаций. При помощи гвоздевых пластин, цена которых невысока, особенно по сравнению с преимуществами использования, можно смонтировать перекрытия со специальными пустотами-коридорами для монтирования системы коммуникаций.
3. Значительно сократился срок монтажа. Если на все строительно-монтажные работы поставили жесткие временные рамки, то необходимо купить гвоздевые пластины. С их помощью вы значительно ускорите проведение строительства за счет введения методики удаленного монтажа блоков и упрощения процедуры соединительных операций.

Наш интернет-магазин предлагает купить гвоздевые пластины оптом по доступным ценам с доставкой в любой регион.

Применяется для крепежа стропильной части дома, а также для соединений в каркасном домостроении. Не требует применения гвоздей. Рекомендуется установка с использованием специального оборудования.

Характеристики:

• Материал: GP, РК — листовая сталь, GPZ — оцинкованная листовая сталь.
• Толщина: 1,5 мм; 1,3 мм

Возведение каркасных домов набирает популярность: они сравнительно дешевые и комфортабельные. В классических проектах домов и сооружений из камня, кирпича и других материалов стропильные системы изготавливаются из деревянных элементов, поэтому вопрос надежного соединения балок, бруса или других элементов из дерева постоянно актуален. С недавних пор широко применяется гвоздевая пластина - новинка среди крепежных элементов, которая с успехом заменила гвозди, нагели и шурупы.

Конструкция и материал изготовления

Из названия понятно, что гвоздевая пластина по своей конструкции представляет собой полосу металла с аналогом гвоздей. Ее толщина составляет от 1 до 2 мм, размеры варьируются от 40 до 200 мм по ширине, а длина может быть любая. У разных производителей свои стандарты размеров. Чаще всего пластины гвоздевые выпускаются с шагом длины в 25 мм.

Исходным материалом для изготовления является высокопрочная листовая легированная или оцинкованная сталь. На производстве ее разрезают на пластины требуемого размера, а затем на специальном прессе выдавливают тонкие выступы до 8 мм длиной. Они и играют роль гвоздей, прочно входя в деревянные конструкции.

Область применения

Любые деревянные конструкции, которые соединяются между собой, должны иметь общую жесткость для сохранения несущей способности и предотвращения деформации всего сооружения. Крепеж, который лучше всего справляется с такой задачей, - гвоздевые пластины. Их применяют в жилом, общественном, промышленном строительстве при возведении каркасных деревянных сооружений и монтаже стропильных систем.

Способы использования

Производство стеновых панелей, или арок осуществляется в производственных цехах. Элементы конструкции фиксируются в кондукторах или других приспособлениях и соединяются гвоздевой пластиной с помощью пресса. Этот метод соединения наиболее качественный, но не всегда есть возможность его применить.

На строительной площадке применение гвоздевых пластин с использованием пресса невозможно. Их просто забивают молотком и при этом следят за равномерностью вхождения выступов в дерево.

Основные достоинства

Популярность гвоздевых пластин обусловлена их преимуществами перед другими видами крепежей:

• возможность соединения элементов в одной плоскости без существенных выступов на поверхности;
• малый собственный вес, что снижает общий вес конструкции;
• использование гвоздевых пластин позволяет монтировать сложные системы поэтапно без применения тяжелой строительной техники;
• снижение общей стоимости возводимого объекта (цены довольно высоки, но рассматриваемый крепеж стоит относительно недорого);
• применение пластины повышает жесткость и прочность узлов соединения в составных конструкциях;
• монтаж гвоздевой пластины довольно прост и не требует специализированных знаний.

Существующие недостатки

Данный вид крепежа не лишен и минусов, из которых самые существенные следующие:

• малая прочность и жесткость при изгибающих нагрузках в месте соединения;
• ручной монтаж гвоздевых пластин не всегда обеспечивает максимальную жесткость и прочность соединения;
• для получения качественной конструкции с точными проектными размерами необходима площадка с идеальной ровностью.

Типы по расположению зубьев

Производители часто стараются снизить цену стройматериала, который они изготавливают. Один из способов сделать это - упрощение конструкции и технологии производства. В связи с этим большинство применяемых гвоздевых пластин имеют самый простой и дешевый тип с однонаправленными зубьями. Но есть и другие варианты, которые используются в ответственных конструкциях: с разнонаправленными зубьями в соседних рядах и с зубьями, расположенными под углом 45 градусов к продольной оси пластины. Эти варианты сложнее производить, поэтому и цена стройматериала для крепежа данных типов несколько выше.

Классификация и производители

В странах СПГ принята классификация МПЗ (металлозубчатых пластин - название гвоздевых пластин согласно ГОСТ) по толщине: МПЗ-1.0, МПЗ-1.2 и МПЗ-2.0 изготавливаются толщиной 1.0, 1.2 и 2.0 мм соответственно.

В Западной Европе популярным стандартом является двунаправленная зубчатая шпонка gang-nail от компаний-производителей из Швеции, Германии, Польши и Финляндии. В Венгрии и соседних странах популярны гвоздевые пластины компании "Арпад", выделяющиеся высокой прочностью. Цена одной пластины в зависимости от вида, размера и производителя колеблется от 10 до 120 рублей.