Nity i gwoździe mają wszechstronne zastosowanie jako elementy złączne różnego rodzaju konstrukcji.
Do połączeń elementów z blach cienkich można stosować różne łączniki, wśród których wyróżniamy m.in.: wkręty samogwintujące i samowiercące, nity, gwoździe wstrzeliwane, śrubonity oraz kotwy jednostronne. W „Inżynierze Budownictwa” nr 9/2024 ukazał się artykuł poświęcony wkrętom pt. Połączenia na wkręty elementów z blach cienkich, a w niniejszym przedstawiamy właściwości nitów i gwoździ.
Gwoździe wstrzeliwane
Gwoździe wstrzeliwane w lekkich konstrukcjach stalowych służą przede wszystkim do łączenia elementów obudowy dachów i ścian lub elementów stropowych z konstrukcją nośną, wykonaną z kształtowników walcowanych na gorąco lub z kształtowników giętych. Takimi elementami obudowy są blachy profilowane i kasety, stosowane do pokryć dachowych i ściennych, oraz specjalne blachy profilowane do stropów (także stropów zespolonych). Grubości ich ścianek zwykle wynoszą od 0,63 do 1,50 mm. Gwoździe lub kołki są używane również do innych celów, np. do mocowania instalacji, podwieszania podsufitki, osadzania elementów izolacyjnych, zespolenia z betonem.
Zwykle grubość łączenia pakietu czterech blach nie przekracza 5,0 mm. Podłoże, w które łącznik jest wstrzeliwany, nie powinno być cieńsze niż 4,0 mm. Głębokość wbicia zależy od długości trzpienia i siły naboju, przy czym w zaleceniach producenta jest podane, aby koniec gwoździa przebijał podłoże (tj. wystawał po przeciwnej stronie).
>>> Styki rozciągane kształtowników zamkniętych
>>> Projektowanie układów kratowych hal z kształtowników zamkniętych
>>> Kształtowniki zamknięte w projektowaniu układów kratowych hal
>>> Technologie łączenia konstrukcji za pomocą śrub w remontach i naprawach
Spośród wielu typów gwoździ do łączenia elementów stalowych najczęściej są wykorzystywane gwoździe taśmowe lub bębnowe, łączone drutem lub plastikiem, stosowane wraz z gwoździarkami taśmowymi lub bębnowymi.
Gwoździe są wykonywane ze stali o wysokiej wytrzymałości i chronione przed korozją za pomocą warstwy cynku. Produkowane są także łączniki ze stali odpornej na korozję. Zwykle mają średnicę trzpienia 3,7 lub 4,5 mm. W zależności od typu gwoździa główka ma różne kształty, natomiast kołki nie mają główki, lecz nagwintowaną końcówkę. Trzon gwoździa bywa ukośnie nagwintowany. Bardziej szczelne są gwoździe z dwiema stożkowymi podkładkami metalowymi. W razie potrzeby zwiększenia szczelności i ochrony przed korozją główki oraz podkładki są zabezpieczone kapturkami z tworzywa sztucznego.
Fot. 1. Połączenia na gwoździe – wstrzeliwanie gwoździ gwoździarkami przy użyciu nabojów. Fot. © tong2530 – stock.adobe.com
Technika wstrzeliwania gwoździ specjalnymi pistoletami (gwoździarkami pneumatycznymi lub gazowymi, fot. 1) powoduje wytwarzanie w miejscu wbicia (osadzania) temperatury dochodzącej do 900oC, wskutek czego stal podłoża odkształca się plastycznie, wypełniając rowki trzpienia, i częściowo tworzy zgrzanie materiału łącznika z materiałem podłoża. Siła wstrzeliwania wciska przy tym gwóźdź w podłoże. Wskutek takiego procesu następuje zaciskanie trzpienia. Po ostudzeniu powstaje połączenie wykorzystujące równocześnie siłę tarcia i przetopienia części składowych.
W dalszej części artykułu:
Połączenia na gwoździe – gwoździe wstrzeliwane – cd.
Nity jednostronne
Przykłady obliczeniowe
Cały artykuł dostępny jest w numerze 11/2024 miesięcznika „Inżynier Budownictwa”.
dr hab. inż. Mirosław Broniewicz, prof. PB
Politechnika Białostocka
