Что такое резьбовые шпильки

Как правильно выбрать шпильку метрическую и важен ли градус угла на столько, как о нем говорят?

Сегодня мы поговорим о резьбовой метрической шпильке, ее особенностях, применении при монтаже и о том, как правильно выбрать шпильку.

Также в этой статье мы затронем тему, часто являющуюся предметом споров – важен ли градус резьбы шпильки на столько, как о нём говорят?

Но нельзя начать говорить об особенностях и применении шпильки, предварительно не рассказав – что это такое.

Что такое резьбовая шпилька?

Итак, метрическая резьбовая шпилька (иногда – шпилька-штанга или просто штанга) – это универсальный крепёж, предназначенный для:

Особенности метрической резьбовой шпильки

Когда говорят о метрической резьбовой шпильке, обычно подразумевают два основных её стандарта: DIN 975 и DIN 976-1. В обоих случаях шпильки имеют метрическую резьбу по всей длине изделия.

Резьбовые шпильки DIN 975 имеют длину 1 или 2 метра и изготавливаются из углеродистой оцинкованной стали с классом прочности: 4.6, 5.6, 8.8, 10.9 и 12.9, нержавеющей стали, латуни или полиамида. Метрическая резьба шпильки – M2-M52.

Стандарт DIN 976-1 регламентирует длину каждого изделия в зависимости от диаметра. Шпильки имеют стандартную длину 1 или 2 метра, но при необходимости шпильку обрезают для получения необходимого размера. Метрическая резьба шпильки – M4-M36.

Шпилька DIN 976-1 изготавливается из углеродистой стали с гальванической оцинковкой и классом прочности: 4.6, 8.8 или нержавеющей стали А2, А4.

Вне зависимости от стандарта, все метрические резьбовые шпильки имеют стандартный шаг резьбы:

Применение резьбовой шпильки

Коротко о монтажных задачах, для которых применяется монтажная шпилька, мы уже говорили ранее – это наращивание конструкций, их фиксация и удлинение, а также создание необходимого задела. Теперь давайте рассмотрим более конкретные задачи, для решения которых используется метрическая шпилька.

Одной из основных областей применения метрической резьбовой шпильки является монтаж воздуховодов, систем вентиляции на потолочных перекрытиях. Такие конструкции часто можно встретить в промышленных предприятиях, крупных торговых центрах, гипермаркетах и в офисных помещениях. Шпилька также незаменима при монтаже подвесных потолков, систем пожаротушения, водопроводов и газопроводов.

Часто резьбовая шпилька используется при работе с деревянными конструкциями. В качестве стяжки элементов конструкции, она не допускает смещения ее элементов при постепенной усушке древесины. Часто шпильку используют для соединения деревянных брусьев большого сечения, а также при последовательном наращивании деревянных элементов на бетонное основание.

Спектр применения метрической резьбовой шпильки действительно очень широк. Неудивительно, что этот крепёж считается универсальным и одним из самых популярных и ходовых как в крупном промышленном, так и в частном гражданском строительстве.

Покупая столько важный и ответственный крепёж, важно выбрать качественное изделие, обладающего всеми необходимыми характеристиками. В случае с резьбовой шпилькой – одной из таких характеристик является угол резьбы, о котором мы поговорим далее.

Важен ли градус резьбы шпильки на столько, как о нём говорят?

Если вы хотите услышать короткий ответ на этот вопрос, то наш ответ – однозначно, да. Но мы все же ответим подробнее.

Если почитать тематические форумы и группы, то можно найти много сообщений о том, что для монтажа подходит шпильки как с резьбой 30°, так и 45°. Возможно такие шпильки, действительно, способны выдержать небольшие нагрузки, но лабораторные испытания на разрыв показывают, что при повышенных и даже средних нагрузках вас ждёт скорый срыв резьбы. Гайка в таком случае просто «слизывает» её, слетает и крепёж перестаёт как-либо удерживать конструкцию.

Безусловно, такие резьбовые шпильки не подойдут при действительно ответственном монтаже.

Всё, что написано выше касается обычных резьбовых шпилек. Часто такие изделия «маскируются» под метрический крепёж, но отличить их можно по градусу резьбы. Стандартным углом метрической резьбы является только угол в 60°.

Испытания показывают, что качественная резьбовая шпилька с метрической резьбой выдерживает нагрузку до 2,5-3-х раз выше, чем некачественные «вытянутые» аналоги с меньшим углом резьбы.

Хотите не прогадать и купить качественные резьбовые шпильки, которые прослужат вам долго?

Источник

Шпилька резьбовая: выбор и область применения

Шпилька резьбовая: выбор и область применения

Резьбовая шпилька (штанга) – это длинный (1000 мм, 2000 мм, 3000 мм) пруток с метрической резьбой, нанесенной по всей его длине. Шпильки используются в строительных, монтажных работах для крепления различных элементов.

Возможно Вам нужно:

Штанга усиленная DIN 976 оцинкованная М10х2000 мм (25 шт)

Штанга усиленная DIN 976 оцинкованная М12х2000 мм (20 шт)

Штанга резьбовая оцинкованная 12х2000 мм

Применение резьбовых шпилек

Чаще всего шпильки используют для:

Применение резьбовой шпильки

Так же, как и другие крепежные изделия, резьбовые шпильки созданы для работы с определенными нагрузками. Несущие способности этого крепежного изделия напрямую связаны с габаритами и с особенностями прилагаемой нагрузки на элемент.
При нагрузке, действующей на плоскость, несущие свойства крепежа напрямую связаны с глубиной вкручивания крепежа. Штангу монтируют с учетом допустимых нагрузок (минимальной разрушающей силы kH), которые рекомендованы производителем.

Соединения при помощи шпильки выполняют с использованием соединительных гаек DIN 6334 и плоских шайб DIN 125, DIN 9021. При условии работы шпилек в бетоне используют латунные (цанга), забивные или химические анкеры. Удобство шпильки в том, что при необходимости она может быть нарезана на куски нужной длины.

Преимущества использования резьбовых шпилек

В настоящее время шпилька резьбовая является незаменимым элементом при выполнении строительных работ. Основными достоинствами такого крепежа является то, что:

При выборе шпильки рекомендуется обратить внимание на условия внешней среды. При наличии агрессивного внешнего воздействия лучше использовать шпильку из стали с оцинкованным покрытием.

Стандарты резьбовых шпилек и их применение

Шпилька резьбовая является крепёжным изделием, которое выполнено в соответствии со стандартами качества. Её материал, класс прочности, шаг резьбы, угол резьбы, и прочие параметры регламентируются стандартами:

Шпильки могут иметь различные значения класса прочности. Чаще всего мы привыкли видеть маркировки класса прочности: 4.8, 8.8, 10.9. Давайте разберёмся, что обозначают эти цифры.

Первая цифра, перед точкой, помноженная на 100, обозначает предел прочности – механическое напряжение, выше которого происходит разрушение материала.
Вторая цифра, после точки, обозначает предел текучести – механическая характеристика материала, характеризующая напряжение, при котором деформации продолжают расти без увеличения нагрузки.

Пример: возьмем крепеж класса прочности 4.8 и рассчитаем предел прочности и предел текучести элемента.

Предел прочности: 4х100=400 Мпа
Предел текучести: 400х0,8=320 Мпа

Различаются шпильки резьбовые не только по классу прочности, но и по углу резьбы. Сегодня можно встретить штангу с углом резьбы 30, 45 и 60 градусов. Если сравнить штангу 30 и 60 градусов, то мы увидим, что шпильки отличаются по внешнему виду.

Шпилька 30 градусов имеет более острую и тонкую резьбу, у шпильки 60 градусов резьба более крупная и менее острая. Если вы планируйте ответственное крепление, где на штангу будут задействованы значительные нагрузки, то рекомендуется использовать усиленную штангу DIN 976 с углом резьбы 60 градусов.

Разновидности строительных шпилек

Производятся шпильки строительные в нескольких вариантах. Каждый вид изделия имеет свои стандарты.

Виды строительных шпилек:

Виды шпилек

Фланцевые шпильки – шпилька ГОСТ 9066-75, данный крепеж применяется для скрепления фланцев. Имеет цилиндрическую форму с гладкой поверхностью в центре изделия и с резьбой на обоих концах. Используют данные шпильки с двумя гайками.

Приварные шпильки – такая шпилька применяется чаще всего для установки на тонколистовую деталь с последующей установкой необходимого оборудования. Крепиться шпилька путём электрической сварки. Деталь на шпильке фиксируется при помощи гайки.

Закладные шпильки – эти шпильки применяются для установки опор и матч различного назначения. Закладные шпильки монтируются в подготовленный котлован, далее закладной элемент бетонируют в фундаменте.

Анкерные шпильки – данные шпильки применяются при использовании химических анкеров. Спсоб монтажа такого крепежа довольно простой: в материале просверливается отверстие под диаметр шпильки. Отверстие заполняется клеевым составом, далее в отверстие вставляют шпильку и ждут полного застывания клеевой смеси.

Шпильки на нашем сайте

В интернет-магазине «Стройбат» можно приобрести резьбовые шпильки DIN 975 с углом резьбы 30 градусов, и DIN 976 с углом резьбы 60 градусов. Заказывайте товар у нас на сайте по выгодным ценам.

Источник

Все о резьбовых шпильках и их эксплуатации

На любых строительных объектах применяются десятки видов крепежа, в том числе резьбовые шпильки. Это высокопрочное соединение, позволяющее стянуть две детали, и не требующее наружной фиксации с одной из сторон. Существует несколько видов шпилек, отличающихся по конструкции, размеру и форме. Каждый элемент имеет строгую регламентацию по изготовлению, утвержденную Государственным стандартом. В этой статье мы рассмотрим основные виды крепежа, а также разберемся, какие шпильки следует использовать в той или иной ситуации.

Особенности конструкции и применения резьбовых шпилек

По сути, шпилька – это металлический пруток с резьбой по всей длине или его части. Конструкция позволяет скреплять модули, и не имеет оголовка на конце, то есть ее можно вкручивать в имеющуюся на детали резьбу, или пропускать сквозь конструкцию, производя стяжку, накручивая гайку с одной или двух сторон шпильки. Применяются крепежи во всех сферах строительства и машиностроения, чем и обусловлено широкое разнообразие такого, казалось бы, простого элемента.

Конструкция

Шпилька – это обобщенное название крепежа, имеющего характерные особенности, такие как отсутствие оголовка на конце, а также обязательное наличие резьбы. Сама резьбы при этом может быть нанесена как на всю поверхность модуля, так и на его отдельную часть. Кроме того, отличается размер конструкции и диаметр резьбы. Исходя из этого, несложно понять, что разнообразие шпилек очень большое, и не существует единого норматива, по которому необходимо изготавливать шпильки. Для каждой модели есть свой стандарт, строго прописывающий особенности конструкции.

Важно! Для каждого типа шпильки существует два ГОСТа, различающихся по классу точности исполнения. Класс А – это шпильки с высоким классом точности, а Б – это крепеж с допустимыми погрешностями.

Каждый тип конструкции мы подробно рассмотрим ниже, но с самого начала необходимо понимать, что несмотря на простоту изделия, это крепеж, берущий на себя высокую нагрузку, и изготовление шпилек на заказ подразумевает, что они будут строго соответствовать нормам, как по размеру, так и по используемым при производстве материалам.

Размеры

Размер шпилек подбирается в зависимости от технических требований возводимого объекта. Государственные стандарты устанавливают диаметральный диапазон крепежа в пределах от 6 до 48 миллиметров. При этом длина самой шпильки и ее резьбы не регламентируются, и они могут быть изготовлены согласно требованиям заказчика, то есть инженера, ответственного за строительный объект.

Применение

Сфера применения резьбовых шпилек обширна, и не ограничивается строительством. Например, этот крепеж также применяется в машиностроении и при установке крупногабаритных станков. Для крепления станка к поверхности, в постамент на этапе заливки устанавливают специальные фундаментные шпильки, имеющие некоторые особенности конструкции.

В машиностроении чаще применяются шпильки с ввинчиваемым наконечником. Они же, но, как правило, большего размера и диаметра применяются в строительстве. Особенность таких шпилек заключается в том, что один из наконечников, самостоятельно ввинчивается в основание, а прикрепляемый объект уже притягивается гайкой.

Также шпильки используют при монтаже трубопроводов и вентиляционных систем. Здесь используются фланцевые соединения. Их конструкция практически не отличается от шпилек с ввинчиваемым наконечником, за исключением одного нюанса, который мы подробно рассмотрим ниже.

Виды резьбовых шпилек

Так как резьбовая шпилька – это не единичное изделие, и в зависимости от поставленной задачи и типа различается много вариантов этого крепежа, единого ГОСТа не существует. Требования к разным элементам также отличаются, поэтому каждый тип шпильки необходимо рассмотреть более подробно, с учетом особенностей конструкции и прочих технических нюансов.

И перед тем, как перейти к подробному описанию, необходимо сделать уточнение, что в большинстве типов шпилек используется два стандарта:

Использование типа конструкции обуславливается особенностью возводимого объекта или конкретными требованиями к метизу.

Шпильки для деталей с гладкими отверстиями

В ситуациях, когда необходимо соединить два модуля, не имеющих собственной резьбы, используются шпильки для деталей с гладкими отверстиями. Их конструкция и размер регламентируются ГОСТом 22042-76. Согласно этому документу, метиз изготавливается в диаметральном диапазоне от 2 до 48 миллиметров. При этом размер самой шпильки напрямую зависит от ее диаметра. Нормы производства указаны в таблице:

Рассмотрим для примера 100 миллиметровую шпильку. Ее размер указан в крайнем левом столбце.

Важно! В таблице, в верхней строке указаны диаметры резьбовой части. Если размер помещен в скобки, такое значение считается нежелательным в производстве, но не запрещено стандартом.

Видим, что максимальный диаметр метиза с такой длиной – 18 миллиметров, а минимальный три. При длине шпильки 100, и диаметре 18, то есть наиболее крупный размер, длина резьбового наконечника должна составлять 42 миллиметра. В сумме это дает 84, то есть гладкая часть метиза посередине остается всего 16 миллиметров.

Следует отметить, что шпильки таких размеров редко применяются в крупном строительстве, для таких объектов также имеется свой норматив:

В первой таблице есть ступенчатые колонки. Они означают, что при таком соотношении длины к диаметру, используется накатка резьбы по всей длине метиза. Также подобная накатка может производиться на любой шпильке по желанию заказчика. Стандарт это допускает.

По сути, главная и единственная особенность шпилек для соединения деталей с гладкими отверстиями заключается в том, что на концах метиза имеются одинаковые по длине резьбовые соединения. Если их размер отличается, это уже совершенно другой тип конструкции.

Шпильки с ввинчиваемым концом

Шпильки с ввинчиваемым концом представляют собой метиз, на концах которого имеется резьба, но в отличие от предыдущей модели, здесь она может отличаться как по длине, так и по диаметру, а также шагу. Эти шпильки применяются в условиях, когда у одной детали есть собственное резьбовое соединение, то есть их применение допустимо только в случаях, когда одна из деталей изготовлена из металла.

При этом, в зависимости от металла, применяются разные шпильки, и их конструкция строго регламентируется. Существует несколько стандартов (в скобках указан номер ГОСТа):

Каждый ГОСТ имеет собственную расчетную таблицу, показывающую максимально и минимально допустимый размер резьбовой части метиза при его диаметре и общей длине. Длина резьбовых наконечников отличается, но имеет прямую зависимость от ввинчиваемой части. Проще говоря, если диаметр ввинчиваемого наконечника составляет 20 миллиметров, то использование второго окончания диаметром, скажем, 3 миллиметра не допустимо. Подробнее о допусках и особенностях соотношения можно почитать в ГОСТах. Описывать все нюансы таких шпилек здесь не имеет смысла, так как каждый стандарт имеет свои нюансы и подробные расчеты.

Фланцевые шпильки

Фланцевые шпильки предназначены для соединения паровых, газовых и турбинных трубопроводов с эксплуатационными нормами от 0 до 650 градусов. Их размер и конструкция детально описаны в ГОСТ 9066-75, где различают пять типов метизов:

Каждый метиз имеет собственную таблицу допуска, которую можно изучить в тексте ГОСТа, так как приводить их здесь не имеет смысла.

Важно! Шпильки 4 и 5 типов предназначены для затягивания в разогретом виде. Метизы с 1 по 3 монтируются на холодную.

Ключевая особенность фланцевых шпилек заключается в их использовании на объектах с повышенным температурным режимом. Все перечисленные типы предназначены для соединения трубопроводов, нагревающихся до температуры до 650 градусов. При этом стандартизация самих шпилек не имеет отношения к фланцам. У них свои нормативы и требования. По сути, конструкция фланцевых моделей не отличается от обычных шпилек, но требования к их изготовлению более высокие.

Приварные шпильки

Данный тип шпильки используется в ситуациях, когда есть возможность соединить метиз с основанием путем сварки, то есть деталь, к которой крепится шпилька, изготовлена из металла. Конструкцию метиза описывает ГОСТ Р 55738-2013, в котором на начальном этапе разделяют три вида изделий по методу приваривания:

В первом варианте допускается использование шпилек с наружной и внутренней резьбой, без резьбы, а также шпилек-опор. Маркируются они двумя латинскими буквами, где вторая буква D. Дуговая сварка с размыканием цепи маркируется литерой S, и допускается использование шпилек с наружной и внутренней резьбой, а также без нее. Третий метод позволяет использовать метизы из второй категории, а маркируются шпильки латинской буквой Т. ГОСТ подробный и описывает все типы сварки при использовании различных шпилек, поэтому приводить его полностью мы не будем.

Закладная шпилька

Этот метиз используется для фиксации деталей к бетонным и монолитными основаниям. Резьбовая шпилька имеет изогнутую или прямую форму, и чаще всего устанавливается в монолит на этапе его изготовления. Неправильна форма конструкции позволяет более плотно зафиксировался в основании, и исключает вероятность схождения метиза с посадочного места.

Размер и форма фундаментных или закладных шпилек регламентируется стандартом под номером 24379.1-2012, где их именуют фундаментными болтами. Формы, размеры, а также типы таких конструкций мы рассматривать не будем, так как на нашем сайте есть отдельная статья, посвященная этой теме. Отметим лишь, что монтаж таких шпилек возможен как на этапе производства монолита, так и в готовый бетонный блок. К каждому типу крепежа стандарт предъявляет свои требования, подробно описанные в его тексте.

Анкерная шпилька

Анкер – самостоятельный метиз, позволяющий произвести крепеж к монолитному блоку после этапа его производства. Так как в бетоне невозможно нарезать резьбу, применяется анкер, где одной из главных деталей является шпилька. Здесь это центральный элемент, на который накручивается гайка. Шпилька располагается в кожухе, разжимаемом каплевидным окончанием шпильки.

По сути, анкерная шпилька – это элемент с полной резьбой по всей поверхности и крупным окончанием. Как отдельный элемент она не используется, но упоминать ее необходимо.

Материалы изготовления

Государственный стандарт регламентирует не только конструкцию и размер шпильки, но марку стали, из которой она изготавливается. В зависимости от типа метиза и его назначения, используемые стали отличаются, но в большинстве случаев применяются одни и те же марки. Например, для изготовления шпилек с ввинчиваемым концом или для деталей с гладкими отверстиями применяются марки:

Это касается метизов, используемых при вкручивании в легкие сплавы, а также в чугун и сплавы на основные бронзы. Шпильки для стальных деталей и титановых сплавов изготавливаются также из марки ст.09Г2С. В случае с фланцевыми шпильками необходимо уделить повышенное внимание качеству стали и использовать для изготовления: Ст. 35, Ст. 40Х, Ст. 09Г2С и т.д.

Повышение уровня прочности резьбовых шпилек

Понятие высокопрочная шпилька не описывается в государственном стандарте и является условным. Зато, ГОСТ четко определяет марки сталей и делит их по классу прочности. Высокопрочными метизами принято считать изделия с классом от 8 и выше. Для их изготовления применяют углеродистые, легированные и нержавеющие марки.

По техническим характеристикам такие шпильки имеют ряд особенностей:

Достижение таких результатов прочности достигается применением альтернативных марок сталей. В случае с легированными марками применяются:

Углеродистая сталь – 10, 20 и 35 марки, а также нержавейка 12Х18Н9Т и 12Х18Н10Т.

В качестве меры по повышению прочности метиза применяется его закалка, то есть обработка высокими температурами с последующим резким остыванием. Это делает шпильку более прочной на разрыв и излом, но и одновременно более хрупкой, так как пропадает запас допустимой деформации.

Защита и повышение уровня износостойкости резьбовых шпилек

Резьбовые шпильки часто эксплуатируются в агрессивной среде, и так как изготавливаются они из металла, если не рассматривать высокопрочные метизы, то естественно, что рано или поздно они начинают подвергаться коррозии. Наиболее распространенный способ защиты – цинкование, когда на поверхность изделия гальваническим методом наносится слой цинка, не подверженного воздействию природных факторов.

Важно! Нанесение на поверхность шпильки защитной краски, даже полимерной, не имеет смысла, так как при накручивании на резьбу гайки она будет полностью или частично уничтожена, что сведет к минимуму ее защитные качества.

Для нанесения цинкового слоя используется метод гальваники, и он является наиболее прочным и долговечным. При воздействии на металл электрического тока, атомы защитного покрытия проникают в саму структуру метиза, то есть покрытие становится не поверхностным, а глубоким. Такие шпильки можно использовать с агрессивной среде, и вариантов их применения довольно много.

Трубопроводы

С помощью резьбовых шпилек производят фланцевые соединения трубопроводов, находящихся на улице или подвергающихся воздействию природы. Например, в уличных магистральных сетях. Также они используются на объектах с высоким температурным режимом. В ГОСТ есть отдельный раздел, описывающий высокопрочные шпильки, способные работать и не терять своих качеств даже при нагреве до 650 градусов. Для менее агрессивных условий, то есть при нагреве до 300 градусов включительно, используются обычные шпильки с защитным слоем.

Уличные объекты

Вариантов использования шпилек на улице много, и один из них – это установка рекламных билбордов. Здесь используются закладные модели, монтируемые в бетонное основание непосредственно на этапе его заливки. К этим шпилькам крепится станина рекламного щита, и несложно догадаться, что на такой крепеж будет постоянно оказываться негативное воздействие влаги и осадков, а в Москве и других крупных городах, еще и химических реагентов. Конкретных рекомендаций к таким объектам нет, однако, если необходимо сделать прочное и долговечное крепление, имеет смысл установить именно шпильки с защитным покрытием, цена на которые выше, но приложат они гораздо дольше и не потребуют замены, неизбежно влекущей за собой полный демонтаж бетонной конструкции.

Химическая промышленность

Оснащение химических производств имеет свой регламент и требования к крепежным изделиям. Описывать его не имеет смысла, но из-за постоянного воздействия агрессивных сред на метизы, здесь используют исключительно защищенные шпильки с покрытием. Причем в ряде случаев это покрытие может быть не цинковым, а, например, хромовым или медным. Все зависит от конкретных требований объекта.

Заключение

Сегодня, любой строительный магазин предлагает огромный ассортимент шпилек, и если мы говорим о частном строительстве небольшого объекта, то делать их на заказ не имеет смысла. Подобрать подходящий по размеру метиз труда не составит, чего не скажешь о более сложных моделях, например, с нестандартными размерами или изготовленные со специальным защитным покрытием. Здесь уже не обойтись без индивидуального заказа. К счастью и с этим проблем нет никаких.

Источник