Skruestørrelsesskemaer: Målediametre, hulstørrelser og søm vs skruer

Forståelse af skruestørrelse: Sådan fungerer målesystemet

Skruestørrelser i USA følger et målernummereringssystem, hvor et højere gaugetal betyder en større diameter. Dette system gælder både for træskruer, metalpladeskruer, selvskærende skruer og maskinskruer. Forholdet mellem målertal og faktisk diameter er defineret af en fast formel:

Diameter (tommer) = (måler × 0,013) 0,060

Dette betyder, at en #0 skrue har en hoveddiameter på 0,060 tommer, og hvert trin op tilføjer 0,013 tommer. De mest almindelige størrelser, man støder på inden for træbearbejdning, konstruktion og metalbearbejdning, spænder fra #4 til #14, hvor #8 og #10 er arbejdshestene i almindelige fastgørelsesapplikationer.

Ud over måler inkluderer skruedimensionering længde (målt fra spidsen til hovedets bredeste lejepunkt - under hovedet for fladhovedskruer, øverst på hovedet for pan- eller rundhovedstile) og tråde pr. tomme (TPI) , som varierer efter anvendelse: groft gevindskruer til træ og bløde materialer, fint gevind til metal og hårdere underlag.

Hvilken størrelse er en #12 skrue og andre almindelige målerdiametre

Ved hjælp af målerformlen, a #12 skrue har en større (ydre gevind) diameter på 0,216 tommer , eller cirka 7/32 tomme. Dette placerer det mellem #10 (0,190 tommer) og #14 (0,242 tommer) - hvilket gør det til et kraftigt fastgørelseselement, der bruges i strukturelle træforbindelser, dæksrammer og tunge metalplader, hvor en #10 mangler tilstrækkelig forskydningsstyrke.

Nedenfor er referencen for fuld diameter for de mest almindeligt anvendte skruemålere:

Bemærk, at den største diameter er målet på tværs af de ydre gevindtoppe. Den roddiameter (målt ved bunden af gevindene) er mindre og bestemmer forskydningsstyrken — en #10 skrue med en roddiameter på ca.

Hvad er diameteren på en #10-skrue: Pilothul og dimensionering af frigangshul

A #10 skrue har en hoveddiameter på 0,190 tommer (ca. 3/16 tommer eller 4,8 mm) . Det er en af ​​de mest udbredte størrelser i almindelig konstruktion og træbearbejdning - stor nok til at give pålidelig holdestyrke i de fleste strukturelle samlinger, mens den forbliver håndterbar at køre uden at flække typiske tømmerdimensioner.

For enhver skrue har to forboringshulstørrelser betydning: den pilot hul (boret i det materiale, der modtager skruegevindene) og frigangshul (boret i topstykket, så skrueskaftet går frit igennem og trækker samlingen fast). For en #10 skrue specifikt:

• Pilothul i blødt træ: 3/32" (2,4 mm)
• Pilothul i hårdttræ: 7/64" (2,8 mm)
• Klaringshul: 3/16" (4,8 mm) - matcher den største diameter nøjagtigt, så gevind ikke går i indgreb med det øverste element

Springer man over pilothullet i hårdttræ med en #10 eller større skrue risikerer man at spalte emnet ved endefibrene, især i arter som eg, ahorn og kirsebær, hvor træfiberen er tæt nok til at generere betydelig bøjlespænding, når gevindet skærer ind.

Selvskærende skruehul størrelsesskema

Selvskærende skruer skærer eller danner deres egne gevind, når de drives - men de kræver stadig et korrekt størrelse pilothul i det modtagende materiale. Uden det rigtige styrehul afisolerer skruen enten materialet (hullet er for stort) eller klikker under vridningsspænding (hullet er for lille). Kravene til hulstørrelse varierer alt efter materialetype: metalplader kræver en anden dimensionering end plast, og gevindskæring vs. gevinddannende selvskærer har forskellige krav inden for det samme materiale.

Selvskærende skruepilothulstørrelser til metalplade (gevindskærende type B / type AB)

Gevinddannende (trilobulære) selvskærende skruer brugt i termoplast kræver lidt større pilothuller end gevindskærende typer, fordi de fortrænger materiale i stedet for at skære det - den forskudte plast skal have et sted at flyde. Konsulter altid den specifikke fastgørelsesproducents anbefaling for plastkvaliteter, da pilothullets størrelse varierer med harpikstype og vægtykkelse.

For borespidsskruer (selvborende). — identificeret ved en borespids i stedet for en skarp tilspidsning — der kræves ingen forboring i metalplader op til den tykkelse, spidsen er vurderet til at trænge igennem. Borepunktsskruer er bedømt efter antallet af metallag, de kan trænge igennem: et #3-punktshåndtag op til 10 gauge (0,135") stål; et #5-punktshåndtag op til 3/8" stålplade.

Fladhoved træskrue Størrelsesskema: Hoveddiameter og forsænkningsdimensioner

Træskruer med fladt hoved (også kaldet skruer med forsænket hoved) har en konisk underside, der flugter med eller under træoverfladen, når de køres ind i en forsænkning af passende størrelse. At kende hovedets diameter er afgørende for at vælge den korrekte forsænkningsbit — en forsænkning, der er for smal, efterlader hovedet stolt af overfladen; for bred skaber et synligt mellemrum omkring hovedet, der samler snavs og svækker leddet æstetisk og strukturelt.

Standard medfølgende vinkel på en fladhovedet træskrue forsænkning er 82° til træskruer (mod 90° for maskinskruer). Brug af en 90° forsænkningsbit på træskruer vil efterlade hovedet lidt stolt. Kombinerede forsænknings-pilot-hul-bits - sælges efter skruemålerstørrelse - bor pilothullet, frigangshullet og forsænkningen i en enkelt gennemløb og er den hurtigste måde at sikre korrekt geometri for hver måler.

Hvorfor bruge søm i stedet for skruer: Den strukturelle og praktiske sag

Skruer er stærkere i tilbagetrækningen (trækker lige ud) - deres tråde genererer langt mere holdekraft end et glat sømskaft. Men søm udkonkurrerer skruer i forskydningsstyrke , modstanden mod kræfter, der virker vinkelret på fastgørelseselementets akse, og dette er den kritiske belastningsretning i de fleste strukturelle rammer. At forstå, hvornår hver enkelt befæstelsestype er det korrekte valg, forhindrer både overkonstruktion og strukturelle fejl.

Forskydningsstyrke: Hvor negle har en klar fordel

Et standard 16d almindeligt søm (3,5" × 0,162" skaft) har en designværdi med enkelt forskydning på ca. 141 lbs i henhold til NDS (National Design Specification for Wood Construction) . En sammenlignelig #10 træskrue med samme diameter bærer omkring 90-110 lbs i enkelt forskydning - 25-35% mindre. Årsagen er materiale: søm er lavet af kulstoffattigt stål, der deformeres plastisk under belastning (duktil), bøjning før brud og absorberer energi. De fleste træskruer er hærdede, hvilket gør dem skøre ved forskydning - de klikker i stedet for at bøje, uden nogen advarsel før fejl.

Dette er grunden til, at byggekoder - inklusive IRC og IBC - specificerer søm, ikke skruer, for strukturelle forbindelser: vægbeklædning til tappene, fælgbjælke til karmplade, orkanbindere, bjælkeophæng og LVL-bjælkeforbindelser. Udskiftning af skruer på disse steder uden teknisk gennemgang er en overtrædelse af kodeksen og et potentielt strukturelt ansvar.

Hastighed og omkostninger i højvolumenapplikationer

En pneumatisk rammesømpistol driver en 16d søm på under et sekund, og kræver ingen forboring og ingen bitskift. En skruepistol, der driver en strukturel skrue med tilsvarende holdekapacitet, tager 3-5 sekunder pr. fastgørelseselement med et korrekt dimensioneret pilothul, eller risikerer at flække tømmer uden et. Ved indramning af et standard gulvsystem til boliger, der kræver 800-1.200 fastgørelseselementer, måles hastighedsforskellen i timer. Søm koster også betydeligt mindre pr. fastgørelseselement - bulk 16d almindelige søm kører ca. $0,02-$0,04 hver mod $0,15-$0,50 for strukturelle skruer med sammenlignelig kapacitet.

Dynamisk belastningstolerance

Søm tolererer cyklisk og dynamisk belastning - vibrationer, seismiske bevægelser, vindreoler og termisk ekspansion/sammentrækning - bedre end skruer. Deres glatte skafter tillader let bevægelse i træfiberen uden at løsne sig eller brækkes. Ringskaft- og spiralskaftsøm kombinerer denne duktilitet med væsentligt forbedret tilbagetrækningsmodstand, hvilket gør dem til standarden for tagbeklædning, undergulvsinstallation og applikationer med behandlet træ, hvor begge faktorer har betydning.

Når skruer er det rigtige valg

Skruer er overlegne hvor tilbagetrækningsmodstand, adskillelse eller præcis justering er de primære krav: skabsinstallation, dækbrædder (hvor gennemtræksmodstand under færdsel betyder noget), dørhængsler, hardwarefastgørelse og enhver applikation, der kræver fremtidig fjernelse uden skader. Gevindindgrebet i skruer trækker også sammenføjede overflader tæt sammen under kørsel - noget søm ikke kan kopiere uden yderligere fastspænding.

Den praktiske regel: brug søm til strukturel indramning, beklædning og enhver forbindelse styret af forskydningsbelastninger eller bygningsreglements sømningsplaner . Brug skruer til efterbehandling, hardware, samlinger, der kræver fremtidig demontering, og ikke-strukturelle samlinger, hvor tilbagetrækningsmodstand er det primære krav .