Метрическая шпилька что это
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.
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?
Шпильки. Общая информация
Области применения шпилек, перечень стандартов, исполнений, описание и примеры условных обозначений.
Вступление.
Крепежные соединения с применением резьбовых шпилек долговечные и прочные, их легко собрать и, при необходимости, заменить в процессе эксплуатации. Разнообразие размеров, характеристик и назначения шпилек позволяет использовать их во многих отраслях экономики. Об этом в статье далее.
Характеристика шпилек.
Шпилька резьбовая — это крепежная деталь в форме цилиндрического стержня, которая имеет раВные или раЗные по длине резьбовые части на двух концах, резьбовую часть только на одном конце, резьбовую часть по всей длине. На один или оба резьбовых конца навинчивают гайки, а для предотвращения самоотвинчивания, продавливания или смятия соединяемых материалов под гайки подкладывают плоские и пружинные шайбы.
Рассмотрим основные различия шпилек:
• по форме стержня;
• по шагу и типу резьбы;
• по варианту исполнения;
• по точности исполнения;
• по классу прочности;
• по материалу.
Форма стержня шпилек.
По форме стержня шпильки бывают с прямым и изогнутым стержнем.
Шпильки фундаментных болтов ГОСТ 24379.1-80 с изогнутым стержнем предназначены для крепления оснований строительных конструкций и оборудования по принципу анкерного болта. Шпильки с прямым стержнем являются наиболее распространенными.
Тип и шаг резьбы шпилек.
Для резьбовых шпилек характерны следующие типы резьбы:
• метрическая;
• дюймовая;
• трубная;
• трапециидальная;
• упорная;
• прямоугольная или квадратная.
Метрическая резьба М (размеры заданы в миллиметрах) является основным для резьбовых изделий типом резьб в Украине и делится на два типа:
• с крупным шагом;
• с мелким шагом.
Например, шпильки М12 ГОСТ 22032-76 имеют крупный шаг резьбы P = 1,75 мм и мелкий шаг P = 1,25 мм, а шпильки М90 ГОСТ 9066-75 имеют мелкий шаг резьбы P = 4,0 или 6,0 мм.
Варианты исполнения шпилек.
Почти для каждой резьбовой шпильки есть вариант исполнения, предусмотренный стандартом ГОСТ или DIN.
• диаметр гладкой безрезьбовой части шпильки равен диаметру резьбы шпильки;
• диаметр гладкой безрезьбовой части шпильки меньше диаметра резьбы (примерно равен среднему диаметру резьбы шпильки).
Классы точности шпилек.
Резьбовые шпильки изготавливают повышенной и нормальной точности (классы точности соответственно А и В). Классы точности отличаются параметрами шероховатости поверхностей резьбы и стержня. На чертежах этот параметр обозначается символом √.
Шпильки класса точности В устанавливаются в отверстия, диаметр которых на 1–1,5 мм больше диаметра стержня шпильки. Класс точности В является наиболее распространенным.
Шпильки повышенного класса точности А применяют в особо ответственных соединениях, разница в диаметрах деталей составляет 0,25–0,30 мм.
Классы прочности и материалы шпилек.
Классы прочности и марки сталей, установленные при изготовлении шпилек, определяют их назначение и области применения.
Материалы для производства резьбовых шпилек:
• стали обыкновенного качества – ст3, ст3кп;
• качественные конструкционные углеродистые стали – 10, 10кп, 20, 20кп, 35, 40, 45;
• конструкционные легированные углеродистые стали – 40Х, 20ХГСА, 25ХГСА, 30ХГСА, 35ХГСА, 40ХГСА;
• стали конструкционные низколегированные для сварных конструкций – 09Г2С;
• нержавеющие коррозионно-стойкие обыкновенные стали – 10Х17Н13М2Т, AISI 316;
• нержавеющие коррозионно-стойкие жаропрочные стали – 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 20Х13, 30Х13, 40Х13, AISI 304;
• жаропрочные релаксационностойкие стали – 25Х1МФ, 25Х2М1Ф, 30ХМА;
• латунь – Л63;
• медь – МТ (проволока);
• титан технический – ВТ1-0;
• титановый деформируемый сплав – ВТ5.
Материалы для производства резьбовых шпилек предусмотрены ГОСТ 1759.0-87 и ГОСТ 1759.4-87. Рассмотрим рекомендации для выбора стали в производстве шпилек различных классов прочности:
Класс прочности | Материал и обработка | Химический состав (контрольный анализ), % | Отпуск °C, мин. | |||
углерод | фосфор | сера | ||||
мин. | макс. | макс. | макс. | |||
3.6 | Углеродистая сталь | — | 0,20 | 0,05 | 0,06 | — |
4.6 4.8 | — | 0,55 | ||||
5.6 | 0,15 | |||||
5.6 6.6 6.8 | — | |||||
8.8 | Углеродистая сталь с добавками (бор, марганец или хром), закаленная и отпущенная | 0,15 | 0,40 | 0,035 | 0,035 | 425 |
Углеродистая сталь без добавок, закаленная и отпущенная | 0,25 | 0,55 | ||||
9.8 | Углеродистая сталь с добавками (бор, марганец или хром), закаленная и отпущенная | 0,15 | 0,35 | |||
Углеродистая сталь без добавок, закаленная и отпущенная | 0,25 | 0,55 | ||||
10.9 | Углеродистая сталь с добавками (бор, марганец или хром), закаленная и отпущенная | 0,15 | 0,35 | 340 | ||
Углеродистая сталь без добавок, закаленная и отпущенная | 0,25 | 0,55 | 425 | |||
Углеродистая сталь с добавками (бор, марганец или хром), закаленная и отпущенная | 0,20 | |||||
Легированная сталь, закаленная и отпущенная | ||||||
12.9 | Легированная сталь, закаленная и отпущенная | 0,50 | 380 |
ГОСТ 1759.0-87 регламентирует использование коррозионно-стойких, жаропрочных, жаростойких, теплоустойчивых сталей и цветных сплавов в производстве шпилек.
Характеристику материалов для производства нержавеющих шпилек смотрите в статье А2, А4 — Характеристика крепежных изделий из нержавеющих сталей.
Условные обозначения шпилек (пример).
d – номинальный диаметр резьбы;
d1 – диаметр гладкой части стержня;
P – шаг резьбы;
b – длина резьбы гаечного конца;
b1 – длина резьбы ввинчиваемого конца;
l – длина шпильки.
Длина b1 ввинчиваемого резьбового конца шпильки зависит от материала той детали, в которую ввинчивают шпильку. Для твердых и прочных материалов b1 выбирают 1d и 1,25d, для мягких — 1,6d; 2d и 2,5d.
В условном обозначении для шпилек указывают (пример):
• слово «Шпилька»;
• тип;
• цифру исполнения (кроме исполнения 1);
• номинальный диаметр резьбы;
• шаг резьбы (только для резьбы с малым шагом);
• направление резьбы;
• поле допуска;
• длину шпильки;
• класс прочности (точку между цифрами не ставят);
• указатель о применении спокойной или автоматной стали;
• марку стали или сплава (указывают только для шпилек класса прочности 8.8 и выше, а также для изделий из специальных сталей и сплавов);
• вид покрытия;
• толщину покрытия;
• номер стандарта на шпильки.
Изготовление шпилек.
Изготовление резьбовых шпилек происходит, как правило, на автоматических резьбонакатных станках или вручную на токарных станках с помощью резьбонарезных плашек.
Формирования резьбы шпильки с помощью плашек.
Шпильки DIN 975 производят с диаметром резьбы от М2 до М64 с крупным и мелким шагом резьбы.
Размерные шпильки DIN 976-1 производят с диаметром резьбы от М2 до М72 с крупным и мелким шагом резьбы.
Шпильки для фланцевых соединений ГОСТ 9066-75 изготовляют диаметром от М10 до М160 с крупным и мелким шагом резьбы.
Шпильки для гладких отверстий ГОСТ 22042-76, ГОСТ 22043-76 изготовляют с номинальным диаметром резьбы от 2 до 48 мм с крупным и мелким шагом резьбы на двух концах.
Шпильки с ввинчиваемым концом 1d, 1,25d, 1,6d, 2d и 2,5d по ГОСТ 22032-76…ГОСТ 22041-76 изготовляют с номинальным диаметром резьбы от 2 до 48 мм с таким шагом резьбы:
• крупный шаг резьбы на ввинчиваемом и гаечном концах;
• мелкий шаг резьбы на ввинчиваемом и гаечном концах;
• крупный шаг резьбы на ввинчиваемом конце и мелкий – на гаечном конце;
• мелкий шаг резьбы на ввинчиваемом конце и крупный – на гаечном конце.
Шпильки ГОСТ 22032-76…ГОСТ 22043-76 изготовляют класса точности В и класса точности А в двух исполнениях. Шпильки исполнения 2 имеют диаметр стержня, который приблизительно равен среднему диаметру резьбы.
Шпильки для фланцевых соединений ГОСТ 9066-75 и шпильки фундаментных болтов ГОСТ 24379.1-80 имеют несколько типов и исполнений.
Стандарты резьбовых шпилек и их применение.
Наибольшее распространение за свою универсальность и широкие возможности применения на территории Украины получили шпильки европейских стандартов DIN 975 и DIN 976 — резьба по всей длине шпильки, большой выбор диаметров резьбы (от М2 до М72), длин (от 70 до 3000 мм), классов прочности и марок стали. Однако, для некоторых отраслей строительства и промышленности существуют специальные шпильки, такие как шпильки с ввинчиваемым концом, шпильки для гладких отверстий, шпильки для фланцевых соединений, шпильки фундаментных болтов.
Таблица. Перечень стандартов на шпильки и их применение.
Шпилька резьбовая, резьба метрическая или просто штанга
Конструкция шпильки метрической
Согласно DIN 975 длина резьбовой штанги составляет 1 или 2 метра. Стандарт DIN 976-1 регламентирует длину изделия в зависимости от диаметра. На многих сайтах к российскому аналогу часто причисляют ГОСТ 22023-76. Однако изделие, выполненное по ГОСТу, предназначено для фланцевых соединений и регламентирует параметры резьбы. Такому изделию характерна неполная резьба.
Широко используется крепежное изделие, соответствующее DIN 975, которое представляет собой стержень с равномерной метрической резьбой по всей длине крепежа. При необходимости шпильку нарезают на требуемую по проекту длину.
В типоразмере указывается внешний диаметр крепежа и общая длина. В не зависимости от линейного размера шаг резьбы регламентирован по диаметру:
Назначение шпильки резьбовой
Штанга-шпилька предназначена для следующих задач:
Примеры применения шпильки
Наиболее очевидным является использование метрических шпилек при установке различных инженерных систем под потолком. При посещении гипермаркетов, различных офисов, расположенных в помещениях с высокими потолками, производственных цехов, видны конструкции воздуховодов, вентиляций и других обязательных систем для обеспечения жизнедеятельности. Конструктивное отстояние необходимо для удобного, быстрого монтажа и последующей эксплуатации, ремонта. Объем работ, который приходится на данный тип строительства, очень велик, а значит и потребности в данном метрическом крепеже.
При работах с деревянными конструкциями шпилька выполняет роль стяжки элементов. После установки основного строительного материала (бруса, сруба, бревна) конструкция смещается из-за усушки древесины. Чтобы не допустить этого, деревянные конструкции стягивают посредством резьбовой шпильки — для придания сооружению достаточной прочности. Это один из вариантов фиксации деревянных элементов между собой: достаточно надежный и экономичный.
Метрическую резьбу можно устанавливать в бетон, наращивая сверху деревянные элементы.
Важную роль осуществляют шпильки и при стяжке опалубки: во время формирования фундамента необходимо сохранять форму конструкции и шпилька резьбовая имеет достаточную прочность для данной задачи.
Шпилька-штанга является адекватной заменой пружинного узла: экономически выгоднее, результат тот же.
Также с помощью метрической шпильки можно соединить брусья большого сечения. Например, как надежно скрепить деревянные профили толщиной 25 см? В сумме они составят полметра! По старинке использовали скобы. В настоящее время более надежным является применение именно шпильки. Коронкой биметрической по дереву подготавливают отверстие под шайбу плоскую увеличенную DIN 9021, фиксируя сверху гайкой DIN 934.
За счет шпильки резьбовой можно сделать исполнение нестандартного соединения. Например, в идеале для крепления требуется болт 8х300. То есть диаметр М8 будет вполне обеспечивать прочность узла (или будет единственным решением), но длина должна составлять 0,3 метра. Типоразмера данного крепежа не существует; максимальная длина для М8 является 0,2 м (М8х200). Индивидуальное изготовление возможно, но может оказаться нерентабельным. Нестандартное крепление можно получить, используя шпильку DIN 975 и две гайки DIN 934. Для этого накрутите на шпильку две гайки рядом. Затем перемещайте одну к другой, применяя ключи и закручивая их в противоположные друг от друга стороны. Образуется максимально плотное и прочное соединение, напоминающее собой болт с высокой головкой и длинным стержнем. Полученный нестандартный болт при необходимости можно обработать, отрезав болгаркой ненужную длину у образованной головки.
Наиболее востребована штанга DIN 975, изготовленная из оцинкованной стали классом прочности 4.8. Также используются изделия, исполненные из высокопрочной и нержавеющей стали, которые можно также купить в ГОСКРЕП, обратившись к менеджерам. В зависимости от требований проекта подбирается тип крепежа, чтобы последующая эксплуатация конструкции была обеспечена достаточной прочностью.