Винты WDHS: для тяжёлых конструкций
Винты WDHS: для тяжёлых конструкций
Введение
Винты серии WDHS (Wide Diameter Heavy-duty Screw) представляют собой усиленный крепёж для монтажа тяжёлых строительных конструкций, включая несущие элементы каркаса, толстостенные сэндвич-панели и стальные профили большой толщины. Увеличенный диаметр резьбы (6,5 мм), усиленная сверлильная часть и повышенная прочность материала позволяют использовать WDHS в соединениях, где стандартные саморезы не обеспечивают требуемой несущей способности.
Для каких конструкций применяются винты WDHS?
Винты WDHS применяются для крепления тяжёлых сэндвич-панелей толщиной свыше 150 мм, соединения стальных профилей толщиной до 25 мм, монтажа несущих элементов фахверка и связевых конструкций. Благодаря несущей способности на вырыв до 4,5 кН и на срез до 8,0 кН, WDHS могут использоваться в ответственных узлах, где требуется высокая надёжность соединения.
Расширенный ответ
Характеристики WDHS
| Параметр | WDHS 6,5 | Примечание |
|---|---|---|
| Диаметр резьбы, мм | 6,5 | Увеличенный диаметр для повышенной прочности |
| Диаметр сверла, мм | 6,5 | Усиленное сверло с твердосплавной вставкой |
| Шаг резьбы, мм | 3,0 | Крупный шаг для толстостенных оснований |
| Размер головки под ключ | SW10 | Увеличенный размер для передачи высокого момента |
| Диаметр фланца, мм | 22 | Увеличенный фланец для распределения нагрузки |
| Диапазон длин, мм | 120–300 | Для толстых панелей и профилей |
| Макс. толщина основания, мм | 25 | Возможность сверления толстого металла |
| Длина сверлильной части, мм | 25 | Удлинённое сверло |
| Несущая способность на вырыв, кН | 4,5 | При основании 6 мм |
| Несущая способность на срез, кН | 8,0 | При основании 6 мм |
| Момент затяжки, Н·м | 12–18 | Требуется мощный гайковерт |
| Класс прочности материала | 10.9 | Высокопрочная сталь |
| Твёрдость поверхности | ≥ 550 HV | Цементация + закалка |
| Покрытие | Ruspert / Geomet | Высокая коррозионная стойкость |
Применение для несущих конструкций
| Область применения | Типовое соединение | Рекомендуемая длина, мм | Количество винтов |
|---|---|---|---|
| Кровельные панели > 150 мм | Панель + прогон 6–12 мм | 180–240 | По расчёту |
| Стеновые панели > 200 мм | Панель + ригель 8–16 мм | 220–280 | По расчёту |
| Фахверковые стойки | Профиль 4–8 мм + профиль 4–8 мм | 25–50 | 4–6 на узел |
| Связевые элементы | Полоса 6–10 мм + фасонка 8–12 мм | 30–50 | По расчёту |
| Прогоны покрытия | Прогон + ферма/балка | 30–60 | 2–4 на узел |
| Усиление конструкций | Накладка + существующий профиль | 25–40 | По расчёту |
Расчёт по СП 16.13330
Расчёт соединений на винтах WDHS выполняется в соответствии с требованиями СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции». Для самонарезающих винтов применяются формулы расчёта болтовых соединений с учётом понижающих коэффициентов.
Несущая способность одного винта на срез:
Nbs = Rbs × Ab × ns × γb × γc
где:
- Rbs — расчётное сопротивление винта срезу (для класса 10.9: Rbs = 400 МПа)
- Ab — площадь сечения винта нетто, мм² (для Ø6,5 мм: Ab = 33,2 мм²)
- ns — количество плоскостей среза (обычно 1)
- γb — коэффициент условий работы соединения (0,8 для саморезов)
- γc — коэффициент условий работы конструкции
Nbs = 400 × 33,2 × 1 × 0,8 × 1,0 = 10 624 Н ≈ 10,6 кН
Несущая способность на смятие соединяемых элементов:
Nbp = Rbp × d × Σt × γb × γc
где:
- Rbp — расчётное сопротивление смятию (для стали С245: Rbp = 475 МПа)
- d — диаметр винта, мм
- Σt — наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении, мм
Пример: соединение профиля 4 мм с фасонкой 8 мм (Σt = 4 мм):
Nbp = 475 × 6,5 × 4 × 0,8 × 1,0 = 9 880 Н ≈ 9,9 кН
Расчётная несущая способность: Nmin = min(10,6; 9,9) = 9,9 кН.
Сравнение WDHS с болтовыми соединениями
| Параметр | WDHS 6,5 | Болт М8 кл. 8.8 | Болт М10 кл. 8.8 |
|---|---|---|---|
| Диаметр, мм | 6,5 | 8 | 10 |
| Nсрез (1 плоскость), кН | 10,6 | 14,5 | 22,7 |
| Необходимость сверления | Нет (самосверлящий) | Да | Да |
| Необходимость гайки | Нет | Да | Да |
| Доступ с двух сторон | Не требуется | Требуется | Требуется |
| Скорость монтажа | Высокая | Низкая | Низкая |
| Контроль затяжки | По моменту | По моменту | По моменту |
| Возможность демонтажа | Ограниченная | Да | Да |
Заключение
Винты WDHS занимают промежуточное положение между стандартными саморезами и болтовыми соединениями, сочетая высокую несущую способность с технологичностью монтажа. Они являются оптимальным решением для крепления тяжёлых сэндвич-панелей и соединения стальных конструкций средней нагруженности, где применение болтов нецелесообразно из-за ограниченного доступа или требований к скорости монтажа. Расчёт соединений на WDHS выполняется по методике СП 16.13330.2017 с учётом понижающих коэффициентов для самонарезающих винтов.
Нормативные документы
- СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции»
- СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»
- СП 17.13330.2017 «Кровли»
- ГОСТ ISO 898-1-2014 «Механические свойства крепёжных изделий из углеродистых и легированных сталей»
- ГОСТ 9.303-84 «ЕСЗКС. Покрытия металлические и неметаллические неорганические»
- ГОСТ 32603-2012 «Панели металлические трёхслойные с утеплителем из минеральной ваты»
