ZAMOCOWANIA

Śruby metryczne - klasyfikacja i oznaczenia

Śruby ze łbem sześciokątnym DIN 933 / ISO 4017 - gwint pełny na całej długości trzpienia, stosowane w połączeniach nieprzenoszących wysokich obciążeń dynamicznych. Długość gwintu równa długości trzpienia. Klasy wytrzymałości oznaczone dwiema cyframi: 4.8, 5.8, 8.8, 10.9, 12.9. Cyfra przed kropką × 100 = wytrzymałość na rozciąganie w MPa (8.8 = 800 MPa). Cyfra po kropce × 10 = stosunek granicy plastyczności do wytrzymałości w % (8 = 80%, czyli granica plastyczności 640 MPa). Średnice M6-M24, długości 16-200 mm. Klasa 8.8 - standard w budownictwie konstrukcyjnym.

Śruby ze łbem sześciokątnym DIN 931 / ISO 4014 - częściowo gwintowane, gwint na długości 2×d od końca trzpienia (dla śruby M10 długość gwintu 20 mm). Część niegwintowana trzpienia przenosi obciążenia ścinające w połączeniu. Stosowane w konstrukcjach stalowych (węzły kratownic, połączenia belek), fundamentach maszynowych, połączeniach o wysokich obciążeniach. Długości od 30 mm. Średnice M6-M36.

Śruby fundamentowe - kotwiące elementy stalowe w betonie. Typy: śruby odgięte w kształcie litery L (hak), śruby z płytką kwadratową spawaną, śruby prętowe proste z nakrętką. Długość zakotwienia minimum 10×d w betonie klasy minimum C20/25 (dla śruby M16 głębokość kotwy 160 mm). Powierzchnia ocynkowana ogniowo (55 μm) lub stal nierdzewna A4 do środowisk agresywnych. Montaż przed betonowaniem lub w otworach wierconych z chemią iniekcyjną.

Wkręty do drewna i płyt - parametry doboru

Wkręty uniwersalne z łbem stożkowym - gwint samowiercący (samogwintujący), możliwość wkręcania bez wiercenia otworów w drewnie miękkim (sosna, świerk) do grubości 40 mm. Średnice 3,5-6 mm, długości 16-200 mm. Łeb stożkowy (kąt 90°) zapada poniżej powierzchni drewna - możliwość szpachlowania i ukrycia. Frez pod łbem (żyletka) zwiększa przyczepność przez nacinanie włókien drewna. Kąt wierzchołka gwintu 45-50°, skok gwintu 2,5-4 mm. Zastosowanie: stolarka budowlana, montaż płyt, okładziny.

Wkręty do płyt wiórowych, OSB i MDF - gwint częściowy na 2/3 długości, zwiększona średnica główki 8-10 mm rozprowadza naciski na płytę. Pod łbem frez poprzeczny zapobiega rozwarstwieniu płyty wiórowej. Długość wkręta minimum 2,5× grubość łączonej płyty + 30 mm wejścia w element drugi. Przykład: montaż płyty OSB 18 mm do legarów - długość wkręta minimum (2,5 × 18) + 30 = 75 mm, stosujemy wkręt 80 mm. Rozstaw wkrętów na obrzeżach 100-150 mm, w środku płyty 200-300 mm.

Wkręty ciesielskie konstrukcyjne - średnice 8-12 mm, długości 100-600 mm. Mocowanie belek, krokwi, elementów konstrukcji drewnianych. Łeb sześciokątny pod klucz nasadowy zapobiega odkręceniu przez wibracje. Gwint samogwintujący na całej długości. Nacięcie typu Torx lub Pozidriv zapobiega wyślizgnięciu wkrętaka. Wytrzymałość na wyrwanie z drewna klasy C24: wkręt 8×200 mm = 4-5 kN, wkręt 10×300 mm = 7-9 kN. Zastępują połączenia z gwoździami - lepsza wytrzymałość, możliwość demontażu.

Wkręty do blachy - samowiercące z wiertłem (do 3 mm grubości blachy) lub samogwintujące (do 1,5 mm). Gwint szeroki o małym skoku dla chwytania cienkiej blachy. Średnice 4,2-6,3 mm, długości 13-200 mm. Łeb sześciokątny z podkładką EPDM uszczelnia połączenie - stosowane do montażu blach dachowych, elewacyjnych, paneli warstwowych. Podkładka elastomerowa kompensuje dylatację termiczną blachy. Wkręty z powłoką korozyjną ZM (cynk-magnez) lub stal nierdzewna A2 do środowisk wilgotnych.

Kołki rozporowe - typy i nośność w różnych podłożach

Kołek rozprężny uniwersalny plastikowy - najczęściej stosowany typ do betonu, cegły pełnej, bloczków. Strefa rozprężna pleciona rozsuwa się po wkręceniu śruby i zakleszcza w otworze. Średnice 5-16 mm, długości 25-200 mm. Dobór: średnica kołka = średnica wiertła, otwór wiercić prostopadle, głębokość minimum długość kołka + 10 mm dla pyłów. Nośność w betonie B25: kołek 8×60 mm = 0,8 kN, kołek 10×80 mm = 1,5 kN, kołek 14×100 mm = 3,5 kN. W cegłach i bloczków nośność o 40-60% niższa. Montaż: otwór oczyścić z pyłów pompką, wbić kołek do oporu, wkręcić śrubę.

Kołek ramowy - do mocowania stolarki okiennej, drzwiowej, ram drzwi, obramowań ościeży. Długość 120-220 mm umożliwia przejście przez warstwę tynku 15-20 mm i dotarcie do podłoża nośnego (cegła, beton). Średnice 8-10 mm. Śruba metryczna M6-M8 ze strefą bezgwintową eliminuje docisk na ramę - rama może pracować termicznie. Podkładka rozprężna rozkłada naciski. Nośność wyrwania: kołek 10×132 mm w betonie = 2,5 kN, w cegle = 1,5 kN. Rozstaw kołków przy montażu okien 600-700 mm.

Kołek chemiczny (kotwienie chemiczne) - system dwuskładnikowej żywicy i pręta gwintowanego. Najwyższa nośność w betonie, pustakach ceramicznych, blokach silikatowych. Żywica (metakrylan, poliester, epoksyd) wypełnia otwór i po utwardzeniu tworzy połączenie monolityczne przenoszące obciążenia przez adhezję i tarcie. Czas utwardzenia 20 minut (żywice szybkie) do 24 godzin (standard) w zależności od temperatury. Nośność w betonie C20/25: pręt M10 długość kotwy 80 mm = 12 kN, pręt M16 długość 110 mm = 28 kN. Stosowane do konstrukcji odpowiedzialnych (balustrady, daszki, urządzenia ciężkie). Temperatura montażu -5°C do +40°C.

Kołek do betonu komórkowego - specjalistyczny kołek spiralny plastikowy. Gwint zewnętrzny wcina się w strukturę porowatą betonu. Średnice 10-14 mm, nośność 0,5-2 kN w betonie o gęstości 600 kg/m³. Montaż przez wkręcanie bez wiercenia lub w wywierconym otworze o średnicy mniejszej o 2 mm. W ścianach nośnych z betonu komórkowego wymagane dodatkowe kotwienie w co najmniej dwóch płaszczyznach przy obciążeniach >1 kN.

Podkładki i nakrętki - funkcje w połączeniu

Podkładki płaskie DIN 125 / ISO 7089 - zwiększają powierzchnię docisku łba śruby lub nakrętki, zabezpieczają przed wgnieceniem w materiał miękki (drewno, tworzywa), rozkładają naprężenia. Średnice wewnętrzne dopasowane do śrub M6-M24. Grubość 1,6-4 mm w zależności od wielkości. Materiał: stal ocynkowana (klasa 200 HV) lub nierdzewna A2. Stosowanie obowiązkowe przy: mocowaniu w drewnie, aluminium, tworzywach; połączeniach narażonych na wibracje; elementach cienkich.

Podkładki sprężyste DIN 127 / ISO 7090 - zabezpieczają połączenie śrubowe przed samoczynnym odkręceniem w warunkach wibracji i obciążeń dynamicznych. Wykonanie z ciętej sprężyny stalowej - nacięcie tworzy dwie skosy, które pod obciążeniem dociskają się do powierzchni i nakrętki. Siła sprężynowania 80-200 N w zależności od wielkości. Obowiązkowe w: maszynach obrotowych, pojazdach, konstrukcjach narażonych na drgania, miejscach niedostępnych do okresowej kontroli dokręcenia. Montaż: dokręcić do początku sprężynowania, następnie dokręcić o 1/4 obrotu.

Podkładki poszerzane - stosowane w drewnie, płytach wiórowych, płytach G-K. Średnica podkładki 3-4×d średnicy śruby. Rozkładają nacisk na większą powierzchnię, zapobiegają rozrywaniu i gnieceniu materiału. Przykład: śruba M8 wymaga podkładki średnicy minimum 24 mm. Grubość 2-3 mm. Materiał: stal ocynkowana lub nierdzewna. Zastosowanie przy mocowaniu ciężkich elementów (półki, urządzenia) do materiałów o niskiej wytrzymałości na zgniatanie.

Nakrętki samozabezpieczające - przeciwdziałają samoistnemu odkręceniu. Typy: z wkładką nylonową (DIN 985) - w gwint nakrętki wprasowana wkładka nylonowa dociskana do gwintu śruby, siła tarcia 3-5 razy większa; z odkształconym gwintem (DIN 980) - górna część gwintu ściśnięta owalnie. Możliwość wielokrotnego montażu: nylonowe 3-5 razy, z odkształconym gwintem 8-10 razy. Stosowane w: konstrukcjach stalowych narażonych na wibracje, pojazdach, maszynach. Momentzakręcania o 30-50% wyższy niż nakrętki zwykłe.

Materiały i powłoki ochronne elementów złącznych

Stal węglowa bez powłoki - materiał podstawowy niskokosztowy, brak odporności na korozję. Rdza pojawia się po 24-48 godzinach w warunkach wilgotnych. Stosowanie wyłącznie wewnątrz w pomieszczeniach suchych (magazyny, warsztaty). Trwałość ograniczona do 2-5 lat w zależności od wilgotności.

Ocynk galwaniczny (elektrolit) - powłoka grubości 5-15 μm, ochrona korozyjna 50-200 godzin w komorze solnej wg ISO 9227. Kolor srebrzysty lub żółty (pasywacja). Stosowana do elementów użytkowanych wewnątrz lub pod dachem. Trwałość 5-10 lat. Cena +15-25% od stali czarnej.

Ocynk ogniowy - powłoka grubości 40-85 μm, ochrona 500-1000 godzin w komorze solnej. Elementy zanurza się w kąpieli cynku w 450°C. Powierzchnia chropowata metalicznie szara. Stosowana w elementach konstrukcyjnych zewnętrznych (śruby fundamentowe, kotwy, elementy elewacji). Trwałość 20-40 lat. Cena +40-60% od stali czarnej.

Stal nierdzewna A2 (304, 18-10) - chromowo-niklowa, zawartość chromu 18%, niklu 10%. Odporna na korozję atmosferyczną, wodę deszczową, wilgoć. Stosowana w elewacjach, konstrukcjach zewnętrznych, stolarce. Temperatura pracy -200°C do +400°C. Wytrzymałość: śruby A2-70 = 700 MPa. Trwałość >50 lat. Cena 4-6× stal ocynkowana.

Stal nierdzewna A4 (316, 18-10-2) - z dodatkiem molibdenu 2%, zwiększona odporność na korozję wżerową, chlorki, kwasy. Stosowana w konstrukcjach: nadmorskich, basenowych, chemoodpornych, spożywczych. Trwałość >80 lat. Cena 6-8× stal ocynkowana, 1,5× stal A2.

Najczęstsze pytania

Jak dobrać długość wkręta do grubości łączonego drewna?
Zasada: długość wkręta = (2,5-3)× grubość elementu łączonego + minimum 30 mm wejścia w element drugi. Przykład: łączenie deski 25 mm do belki - minimum (2,5 × 25) + 30 = 92,5 mm, stosujemy wkręt 100 mm. Dla płyt OSB/wiórowych współczynnik 2,5-3, dla tarcicy litej 2,5. Zbyt krótki wkręt (<2×grubość elementu) - niewystarczający chwyt, ryzyko wyrwania. Zbyt długi wkręt - niepotrzebny koszt, ryzyko prześwitu na drugiej stronie.

Jaką średnicę otworu wiercić pod kołek rozprężny?
Średnica otworu = średnica kołka z dokładnością ±0,5 mm. Kołek 10 mm = wiertło 10 mm. Otwór za duży (+1 mm) - kołek nie rozpręży się prawidłowo, nośność spada o 50-70%. Otwór za mały (-1 mm) - niemożliwe wsadzenie kołka lub pęknięcie korpusu. Głębokość otworu = długość kołka + 10 mm dla przestrzeni na pyły i gruz wiertlenia. Wiercenie udarowo prostopadle do ściany, oczyść otwór pompką lub dmuchawą.

Czy można łączyć śruby stalowe z nakrętkami nierdzewnymi?
Nie zaleca się. Różne metale (stal węglowa + stal nierdzewna) tworzą ogniwo galwaniczne w obecności wilgoci - przyspieszona korozja elektrochemiczna stali węglowej. Potencjał elektrochemiczny: stal węglowa -0,6V, stal nierdzewna +0,1V, różnica 0,7V powoduje przepływ prądów galwanicznych. Korozja 5-10 razy szybsza niż naturalna. Jeśli konieczne połączenie różnych materiałów, stosować podkładki izolacyjne (nylon, PTFE) oddzielające metale lub powłoki ochronne (cynk, farba epoksydowa) eliminujące kontakt elektryczny.

Jaką klasę wytrzymałości śrub stosować w konstrukcjach stalowych budynków?
W konstrukcjach budowlanych stalowych standardem jest klasa 8.8 - wytrzymałość 800 MPa, granica plastyczności 640 MPa. Norma PN-EN 1993-1-8. W węzłach kratownic, połączeniach dźwigarów, elementach przenoszących wysokie obciążenia stosować klasę 10.9 (1000 MPa, granica plastyczności 900 MPa). Klasy 4.8 i 5.8 wyłącznie w połączeniach nieodpowiedzialnych konstrukcyjnie - mocowanie paneli elewacyjnych, okładzin, elementów wyposażenia. Klasa 12.9 w konstrukcjach specjalnych - mosty, maszty, konstrukcje narażone na obciążenia dynamiczne.