Калькулятор

Несущая способность самореза и гвоздя в дереве

Калькулятор считает несущую способность самореза на срез и на вырыв и несущую способность гвоздя в соединении доски с брусом по СП 64.13330: сколько килограммов держит один крепёж и сколько штук ставить на узел. Годится для каркаса, обрешётки, настила. Расчёт предварительный и не заменяет проект: стропила, балки и несущую кровлю считает конструктор.

Деталь, которую крепят: доска, накладка, планка обрешётки.

Брус или лага, в которые уходит конец крепежа, по направлению крепежа.

Вес, который приходится на один узел, уже с запасом по нормам на нагрузку. Пусто, если нужно только «сколько держит один».

Например, вес подшитого потолка на один узел.

Результат

Один крепёж держит на срез — кг

Один крепёж держит на вырыв — кг

Штук на узел по срезу — штук

Штук на узел по вырыву — штук

Ставить на узел — штук

Стоимость крепежа на узел —

Шаг вдоль волокон, не меньше — мм

Между рядами и до кромки, не меньше — мм

До нагруженного торца, не меньше — мм

Доска толщиной a прибита к основанию толщиной c крепежом длиной L: срез идёт вдоль шва, вырыв вдоль крепежа вырыв срез 25 мм доска a 100 мм основание c 80 мм длина L срез и гвоздь на вырыв: конец в основании L − a − 2 мм − 1,5d (острие и шов не в счёт) саморез на вырыв: резьба, что сидит в основании
a: прибиваемая доска, c: основание, L: длина крепежа. Нагрузка поперёк крепежа даёт срез, вдоль него вырыв.

Как посчитать несущую способность самореза и гвоздя

Калькулятор считает односрезный узел: доску крепят к брусу или лаге из сосны или ели. Расчёт идёт по своду «Деревянные конструкции» (СП 64.13330.2017 в редакции от 28.12.2023, с изменениями 1–4). Если на объекте действует свой свод правил на деревянные конструкции, сверяйте коэффициенты по нему.

  1. Выберите крепёж, введите диаметр и длину.
  2. Введите толщину прибиваемой доски a и основания c.
  3. Укажите, где работает узел и что на него давит: люди и вещи, снег, постоянный груз, ветер.
  4. Впишите нагрузку на узел, если она известна: калькулятор скажет, сколько штук ставить и с каким шагом.

Срез и вырыв считают отдельно. На срез сила идёт поперёк крепежа, вдоль шва между деталями, как у обрешётки под весом кровли. На вырыв она тянет крепёж из основания, как у подшитого снизу потолка.

Сколько выдерживает саморез и гвоздь: таблица

Сосна или ель, сухо, в доме, нагрузка от людей и вещей, брус 150 мм. Допустимая нагрузка на один саморез или гвоздь в килограммах, запас по нормам уже внутри.

Гвоздь, ммДоска, ммСрез, кгВырыв, кг
2,5 × 502019,4не считают
3 × 702529,311,0
3 × 802529,313,8
3,5 × 902537,719,2
4 × 1004057,019,8
5 × 1505089,043,0
6 × 20050117,366,1
Саморез, ммДоска, ммСрез вдоль волокон, кгСрез поперёк, кгВырыв, кг
4 × 502020,114,438,0
5 × 702531,426,371,3
6 × 1004045,337,9114,1
8 × 1606080,567,4253,6
10 × 20060125,8105,2443,9

Размер 2,5 × 50 через доску 20 мм сидит в брусе меньше чем на 10 диаметров, на вырыв его не считают (п. 8.30). Под постоянный груз все числа меньше: коэффициент 0,53 вместо 0,66 (табл. 4).

Несущая способность гвоздя на срез

Свод берёт меньшее из трёх значений (табл. 18): смятие дерева в тонкой детали, в толстой и изгиб стержня. Изгиб равен 3,1d² + 0,012a² кН, но не больше 5d² (d и a в сантиметрах). Обычно решает он, поэтому 3 × 70 и 3 × 80 на срез держат одинаково. Направление нагрузки к волокнам для гвоздей не важно (п. 8.13).

Острие длиной 1,5d и по 2 мм на каждый шов в защемление не идут. Если в основании осталось меньше 4d, шов не считают (п. 8.24). Диаметр берут не больше четверти толщины пробиваемых деталей. Толще 6 мм или в деталь тоньше 7d забивают в отверстие 0,9d (п. 8.26).

Несущая способность самореза на срез и на вырыв

Саморезы, шурупы и глухари свод относит к цилиндрическим нагелям (п. 8.13), поэтому расчёт идёт как расчёт нагельного соединения деревянных конструкций. Расчёт саморезов на срез калькулятор ведёт как для нагеля из стали С235 по внутреннему диаметру резьбы (прил. П): у самореза 5 мм это 3,5 мм. Поэтому на срез он держит почти как гвоздь 3 мм. Под нагрузкой поперёк волокон смятие умножают на 0,7 (табл. 19), изгиб на √0,7 ≈ 0,84 (п. 8.14). Смятие в более толстой детали урезают ещё: на 0,9, если она толще тонкой меньше чем в 1,5 раза, и на 0,75, если в 1,5 раза и больше (прим. 2 к табл. 19). Размер 12 × 120 через доску 50 мм в брус 150 мм поперёк волокон держит на срез 104,9 кг, решает смятие бруса.

На вырыв саморез сильнее в разы: 1,5 МПа на поверхность резьбы в сухом дереве против 0,45 МПа у гладкого стержня (п. 8.29, 8.31). В сырой древесине, которая сохнет уже в конструкции, гладкий держит 0,15 МПа, а для самореза свод числа не даёт. Резьбу в зачёт берут только ту, что сидит в основании (п. 8.31). Крепёж 5 × 120 с резьбой 50 мм прошёл доску 40 мм и лагу 50 мм насквозь: в лаге 20 мм резьбы, это 31,7 кг. Зашёл в основание меньше чем на 5d: вырыв не считаем, свод требует такого заглубления для глухих стальных нагелей (п. 8.18). Вырыв гладкого разрешено учитывать во второстепенных деталях: настил, подшивка потолка (п. 8.28). Забитый в торец вдоль волокон или в заранее просверленное отверстие на вырыв не считают совсем (п. 8.28). Если гвоздь вышел из основания насквозь, в зачёт идёт толщина основания минус 1,5d (п. 8.24): гвоздь 3 × 150 через доску 25 мм в лагу 50 мм держит на вырыв 13 кг.

Несущая способность гвоздя и самореза по СП 64.13330
ЧтоНормаОткуда
Смятие в более толстой детали: T = 0,55·c·d 0,55 кН (см) СП 64.13330.2017, табл. 18, п. 2а
Смятие в тонкой детали при a ≤ 0,35c: T = 1,2·a·d 1,2 кН (см) СП 64.13330.2017, табл. 18, п. 2в
Смятие в тонкой детали при c > a > 0,35c: T = 1,5·kн·a·d 1,5 кН (см) СП 64.13330.2017, табл. 18, п. 2г
kн по табл. 20: от 0,8 при a/c = 0,35 до 0,35 при a/c = 1 0,8 СП 64.13330.2017, табл. 20
Изгиб гвоздя: T = 3,1·d² + 0,012·a², не больше 5·d² 3,1 кН (см) СП 64.13330.2017, табл. 18, п. 3а
Изгиб гвоздя, не больше T = 5·d² 5 кН (см) СП 64.13330.2017, табл. 18, п. 3а
Изгиб самореза как стального нагеля: T = 2,2·d² + 0,025·a² 2,2 кН (см) СП 64.13330.2017, п. 8.13, табл. 18, п. 3б
Изгиб самореза, не больше T = 3,1·d² 3,1 кН (см) СП 64.13330.2017, табл. 18, п. 3б
Саморез 3,5: внутренний диаметр резьбы (d в расчёте на срез) 2,4 мм СП 64.13330.2017, прил. П, табл. П.1
Саморез 5: внутренний диаметр 3,5 мм СП 64.13330.2017, табл. П.1
Саморез 8: внутренний диаметр 5,6 мм СП 64.13330.2017, табл. П.1
Саморез 12: внутренний диаметр 9 мм СП 64.13330.2017, табл. П.1
Саморез поперёк волокон: смятие × kα, изгиб × √kα 0,7 СП 64.13330.2017, п. 8.14 а), б), табл. 19 (90°, d до 12 мм)
Толстая деталь под углом: kα × 0,9 при c/a < 1,5 0,9 СП 64.13330.2017, табл. 19, прим. 2
Толстая деталь под углом: kα × 0,75 при c/a ≥ 1,5 0,75 СП 64.13330.2017, табл. 19, прим. 2
Вычет на шов между деталями 2 мм СП 64.13330.2017, п. 8.24
Длительная прочность: люди и вещи (режим В) 0,66 СП 64.13330.2017, табл. 4, п. 8.16
Длительная прочность: груз лежит всё время (режим Б) 0,53 СП 64.13330.2017, табл. 4
Длительная прочность: с ветром (режим Д) 0,8 СП 64.13330.2017, табл. 4
Воздух до 65 % (классы 1 и 2) 1 СП 64.13330.2017, табл. 1 и 9
До 75 % (класс 3) 0,9 СП 64.13330.2017, табл. 1 и 9
До 85 % (класс 4а) 0,85 СП 64.13330.2017, табл. 1 и 9
Больше 85 % (класс 4б) 0,75 СП 64.13330.2017, табл. 1 и 9
Вырыв гладкого гвоздя: сухо 0,45, сыро 0,15 0,45 МПа СП 64.13330.2017, п. 8.29
На вырыв: конец гвоздя в основании не меньше 10 d СП 64.13330.2017, п. 8.30
Вырыв шурупа и самореза, сухая древесина (по резьбе) 1,5 МПа СП 64.13330.2017, п. 8.31
На вырыв: саморез в основании не меньше 5 d СП 64.13330.2017, п. 8.18 (по аналогии, в запас)
Крепежа в узле не меньше 2 шт. СП 64.13330.2017, табл. 18, прим. 7 и 8, формула (66)
Гвозди: шаг вдоль волокон 15d (доска от 10d), 25d (доска 4d) 15 d СП 64.13330.2017, п. 8.25
Гвозди: между рядами и до кромки 4d, до нагруженного торца 15d 4 d СП 64.13330.2017, п. 8.25, 8.29
Саморезы: шаг вдоль волокон 7d, между рядами и до кромки 4d 7 d СП 64.13330.2017, п. 8.27, 8.20
Сверлят отверстие 0,9d: d больше, деталь тоньше 7d 6 мм СП 64.13330.2017, п. 8.26

Пример расчёта гвоздевого соединения

Каркас перегородки: доску 25 мм крепят к брусу 100 мм гвоздями 3 × 80. На узел приходит 200 кг поперёк крепежа.

Конец в брусе: 80 − 25 − 2 − 4,5 = 48,5 мм. Смятие в доске 0,635 кН, в брусе 0,800 кН, изгиб 0,354 кН. Нагрузка от людей и вещей даёт коэффициент 0,66: смятие падает до 0,419 и 0,528 кН, изгиб до 0,354 × √0,66 = 0,288 кН. Одна штука держит 29,3 кг на срез и 13,8 кг на вырыв.

200 / 29,3 = 6,8, ставим 7. Шаг вдоль волокон не меньше 53 мм, до кромки 12 мм, до нагруженного торца 45 мм.

Расчёт количества гвоздей и саморезов на узел

Расчётное усилие делят на несущую способность одной штуки и округляют вверх (формула 66). В узле не меньше двух (прим. 8 к табл. 18). Исключение свод делает только для крепежа, который ставят на время сборки. Нагрузку вводите уже с запасом по нормам на нагрузку.

Расстановка важна не меньше количества. Вдоль волокон шаг 15d, если доска от 10d, и до 25d в тонкой доске (п. 8.25). Если крепёж прошёл насквозь и основание, шаг считают и по его толщине и берут больший. Поперёк волокон и до кромки 4d, до нагруженного торца 15d. В осине, ольхе и тополе шаг вдоль волокон больше на 50 % (прим. 1 к п. 8.25), калькулятор считает сосну и ель. Саморезы ставят как стальные нагели: 7d вдоль волокон (п. 8.20, 8.27) и 4d поперёк, как требует п. 8.31 для шурупов. Не влезает: берите крепёж толще.

Почему чёрный саморез ломается на излом

Чёрный саморез делают для гипсокартона, сталь у него калёная. Свод считает саморез на срез как стальной нагель, который гнётся, а для калёной стали чисел в нём нет. Калькулятор его не считает. В силовой узел ставят крепёж по дереву или гвоздь.

Частые ошибки

  • Считают по разрыву стали. Срез металла свод не проверяет: несущую способность задаёт смятие дерева или изгиб крепежа (табл. 18).
  • Короткий крепёж. 50 мм через доску 40 мм в брус почти не заходит: ни среза, ни вырыва.
  • Вырыв гладкого стержня в несущем узле. Свод это разрешает только во второстепенных деталях.
  • Сырой лес. Гладкий стержень в сырой древесине держит на вырыв втрое меньше.

Когда крепёж на узел посчитан заранее, его не приходится докупать посреди работы. На портале RemontCRM можно посмотреть сметы компаний и средние цены работ, а в смете компании в программе заказчик фиксирует цену до начала работ.

Частые вопросы

Сколько кг держит саморез в дереве?

Размер 5 × 70 через доску 25 мм в брус 100 мм, сухо, нагрузка от людей и вещей: на срез около 31 кг, на вырыв около 71 кг. Это расчётные значения по СП 64.13330.2017, запас по нормам уже внутри.

Сколько выдерживает гвоздь на срез?

Гвоздь 3 × 80 через доску 25 мм в брус держит на срез около 29 кг, гвоздь 4 × 100 через доску 40 мм около 57 кг. Решает изгиб стержня или смятие дерева в гнезде, считают по табл. 18 свода.

Какая нагрузка на вырыв самореза из дерева?

Свод берёт 1,5 МПа на поверхность резьбы в сухой древесине (п. 8.31). Саморез 5 мм с резьбой 45 мм в основании держит около 71 кг при нагрузке от людей и вещей. Гладкий гвоздь 3 × 80 держит на вырыв только около 14 кг.

Что держит лучше на срез: гвоздь или саморез?

Саморез 5 мм на срез держит почти как гвоздь 3 мм: свод считает его по внутреннему диаметру резьбы как стальной нагель. На вырыв саморез сильнее в 5 раз. Поэтому гвоздь ставят туда, где нагрузка поперёк, саморез туда, где тянет.

Сколько гвоздей ставить на один узел?

Нагрузку на узел делят на несущую способность одной штуки и округляют вверх, но не меньше двух штук (СП 64.13330.2017, табл. 18, прим. 7 и 8, формула 66). Под 200 кг на срез размера 3 × 80 нужно 7 штук.

Какую нагрузку выдерживает саморез на срез?

Размер 5 × 70 через доску 25 мм в брус, сухо, нагрузка от людей и вещей: вдоль волокон около 31 кг, поперёк волокон около 26 кг. Под постоянный груз меньше, коэффициент 0,53 вместо 0,66.

Сколько выдерживает один саморез по дереву?

Размер 4 × 50 через доску 20 мм держит на срез около 20 кг, 8 × 160 через доску 60 мм около 80 кг вдоль волокон. На вырыв больше: 38 и 254 кг. Это допустимая нагрузка на одну штуку, запас по нормам уже внутри.

Почему чёрный саморез ломается на излом?

Чёрный крепёж для гипсокартона делают из калёной стали, она хрупкая: под нагрузкой поперёк стержень не гнётся, а лопается. Свод считает срез как у стального нагеля, который гнётся, и для калёной стали чисел не даёт. В силовой узел ставят крепёж по дереву или гвоздь.

Как рассчитать гвоздевое соединение деревянных конструкций?

Для одного гвоздя берут меньшее из трёх значений: смятие доски, смятие бруса и изгиб стержня (СП 64.13330.2017, табл. 18). Затем нагрузку на узел делят на это число и округляют вверх, но не меньше двух штук. Остаётся расставить их с шагом по п. 8.25.

Что ещё посчитать

Калькулятор посчитал то, что нужно?

Ответ анонимный и не публикуется — по нему мы понимаем, какие калькуляторы доработать.

Калькулятор ремонта

Создайте свою первую смету на открытых данных

Калькулятор ремонта собирает смету целиком: комнаты, работы, объёмы и итог — по ценам, которые портал взял из реальных договоров.

Сколько это будет стоить у вас?
Посчитайте свою квартиру или выберите подрядчика. Бесплатно.

Вы мастер? Как получать заказы

Опишите объект — и подрядчики предложат цену
Запрос увидят компании вашего города, у которых совпадает профиль работ. Бесплатно, занимает минуту.
Оставить заявку →