木材的紧固五金

从结构角度看,紧固件往往是木结构中的薄弱环节。过去的木质连接,经过艰苦的榫头和木钉连接,由于连接时移除的木材的体积,比它们连接的构件要弱。即使使用现代的钉子、螺钉和螺栓,通常也不可能在连接中插入足够的紧固件,以充分发挥所连接构件的强度。

虽然胶接和齿板连接能够达到所连接构件的全部强度,但它们在很大程度上仅限于工厂安装。因此,木材结构中的大多数连接主要依赖于一个构件对另一个构件的直接承载来获得强度,而各种相对简单的紧固件用于固定构件的位置并保持连接紧密。

钉子

钉子是尖尖的金属钉,用锤子或机关枪钉进木头里。它们是最受欢迎的紧固木材的方法,因为它们价格便宜,在大多数情况下不需要预钻孔,而且安装非常迅速。普通钉和略细长的箱钉、沉钉均为平头钉,用于轻型框架结构的结构紧固。直径较小、头部较小的钉子(如饰面钉、套管钉和饰边钉)用于固定饰面木制品,与普通钉子相比,它们不那么突出。

下沉钉是为了便于驾驶而设计的,它比同样大小的普通钉子略短一些,也更薄一些。钉头通常印有交叉孵化模式,并略有漏斗形,使其更容易驱动与表面的木材齐平。在轴上涂上一层涂层,作为润滑剂,便于安装,并作为粘合剂,在钉子固定后与木材结合,以增加拉拔阻力。由于伸卡钻的尺寸比普通钉子略小,所以它的结构承载力更小。为了达到与普通钉子固定的接头相同的强度,要么需要更多相同硬币大小的下沉物,要么必须使用名义上更大的下沉物。冷冻机是另一种指甲类型,比普通指甲稍短,更纤细。随着越来越多的变化,传统的普通钉,这已成为重要的防止混淆之间的紧固件相同的名义尺寸,但不同的结构能力。为避免这一问题,在结构连接中使用的钉子可以按实际长度和轴直径来指定,而不是按常规名称和便士大小来指定。

钉法有三种:面钉法、端钉法和趾钉法。

搁栅挂钉与普通钉的直径相同,但短得多。例如,钉子的直径10 d共同钉只有1英寸(38毫米)长(有时指定N10)可以使用钉龙骨吊架时直接进入的一个名义上的2英寸(实际大小38毫米)木材成员,成员年代的长指甲会伸出对面。

其他类型的钉子可能有超大的头,变形的轴,提供了更多的抗剪切和撤退比传统的钉子,或其他独特的特点。它们应该只在建筑规范允许的位置或紧固件制造商推荐的位置使用。

钉子通常是明亮的,这意味着它们是由普通的、没有涂层的钢铁制成的。将暴露在天气下的钉子应该是耐腐蚀的,如热浸镀锌(镀锌),铝,或不锈钢。

枪钉

今天,许多钉,无论是框架和完成工作,都是用动力钉枪,而不是用手。这些枪使用排列整齐的铁钉,这些铁钉以线性排列的方式连接在一起,以便快速地装入枪的弹匣(图3.43)。枪可以是气动的,空气通过软管从压缩机输送到枪上;或者由内部燃烧提供动力,将可燃气体储存在枪内的子弹中。当钉枪的机头被压在固体表面上,扣动扳机时,活塞就会瞬间击穿钉子。各种大小的钉枪驱动从16d普通钉子到一英寸长的成品钉,与手工钉相比,生产效率有显著提高。使用钉枪,只需一次扣动扳机,就可以将大钉钉入家中,可以以每秒一颗或多颗的速度设置护套紧固件,完成钉钉后,可以准确可靠地将钉钉固定在木头表面以下,准备填充和油漆。

钉枪紧固件可能模仿手工钉钉的大小和形状,也可能有改进过的头,或者采用t形销钉或u形钉钉的形式。修正头紧固件射击更可靠,较少频繁的枪堵塞或弯曲的指甲。成本较低,重量较轻的订书钉被用来附着护套纸和隔热材料。较重的订书钉可用于紧固橱柜组件、木地板、木瓦、垫板,甚至结构组件。凡使用机械切割的钉子或订书钉连接结构部件,必须小心确保使用适当类型和足够负载能力的紧固件。

螺丝

螺钉是通过旋转动作安装的螺旋螺纹紧固件,通过旋转动作,螺纹将螺钉紧固到被紧固的材料中(图3.44)。与钉子相比,螺丝成本更高,安装时间更长,但它们可以以更高的精度插入,可以在连接件之间施加更大的夹紧力,具有更大的握力,如果组件需要调整或重新安装,可以将其倒出并重新插入。传统的木螺钉需要预先钻好导向孔,然后用螺丝刀将螺钉插入其中并拧紧。常见的用途包括连接细木家具部件,安装宽板地板,安装五金配件,如铰链,以及其他完成木工应用。较大的拉力螺钉用于较重的结构连接。它们有方形或六角形的头,用扳手而不是螺丝刀驱动。

螺钉可由钢制成,有或没有各种金属板,如黑色氧化物、雕塑青铜、黄色锌、明亮的黄铜、透明锌和其他。如果螺钉仍然暴露在外,则根据外观和紧固件与被紧固材料的混合或对比的需要来选择表面镀层。一些护板还具有中等的耐腐蚀性。然而,如果螺钉用于外部应用或将暴露在腐蚀性环境中(例如,室内游泳池的门五金紧固件),则使用更耐腐蚀的金属(如不锈钢、铝或硅青铜)。

自钻木螺丝不需要先导孔,可以更快地安装与动力驱动。他们用于附加粗地板楼板骨架(而不是钉,减少地板吱吱叫),安装石膏墙板立柱墙上(避免指甲出现),附加外甲板,甲板框架(抵制放松moisture-related扩张和收缩引起的甲板板),和其他任何螺丝的精度和握力的好处。与钉子一样,一些自钻螺钉类型也可在拼贴条中使用,用于自进给动力枪。

螺钉似乎有无穷无尽的各种类型(图3.45)。特殊的驱动器形状,如方形或星形,更可靠地啮合和固定螺钉,比开槽或菲利普斯驱动器能传递更大的扭矩。更宽、更陡的螺纹模式提高了握持力,并允许更快的驾驶。轮廓分明的头部在木头表面下方整齐地凹进去。多螺距螺纹模式提高了螺钉将紧固件拉紧的能力。与不锈钢紧固件相比,带有有机涂层的钢螺钉可以与紧固件的表面颜色相匹配,并且具有更低的成本提供耐腐蚀性能。细长的小头螺钉几乎可以像精饰钉一样不引人注意地安装。在结构应用中,较长、较大直径的自钻螺钉可以比传统的拉力螺钉或螺栓安装得更快、更容易。

螺栓

螺栓主要用于结构连接在重型木框架和轻型木框架,用于固定梁,或其他重型应用。它们安装在预钻孔中。扳手是用来转动螺母,相反的螺栓头,从而拧紧螺栓的地方。被称为垫圈的扁钢盘,插入到头部和螺母下方,将螺栓的夹紧力分散到更大的木材区域,减少木材纤维的破碎。通常使用的尺寸范围从直径3 8英寸到1英寸(9.5毫米到25毫米),几乎可以是任何想要的长度(图3.46)。

齿板

金属薄板齿板(图3.48),类似于木材铆钉连接,但更轻,用于工厂生产的轻型屋顶和地板桁架(图3.51)。它们由液压机、气压机或机械滚轮驱动进入木材中,充当拼接板,每个拼接板都有大量内置的钉子。它们是有效和经济的连接器:不需要钻孔或粘接,它们可以快速安装,它们的多个紧密间隔的点与木材的纤维紧密相连。

金属板连接件

几十种巧妙的钣金和金属板设备被制造出来,用于连接木材成员或加强他们的关节。最常用的是搁栅悬挂器,但是图3.49和3.50中所示的所有设备都得到了广泛的使用。这种装置有两个平行的系列,一个是用薄金属片制成的轻型框架,另一个是用厚金属片制成的重型木框架。轻框架装置用钉子固定,较重的装置用螺栓或拉力螺钉固定。如果这些设备将暴露于天气或经过腐蚀性化学处理的木材中,它们应该由耐腐蚀金属制成,如重镀锌钢或不锈钢。为防止不同金属间的电偶腐蚀,金属框架装置的紧固件应与框架装置的材料相匹配。也就是说,镀锌框架装置应该用镀锌紧固件紧固,不锈钢装置应该用不锈钢紧固件紧固。

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