Деревянные кровельные фермы приобретают в последнее время все большую популярность, при этом наилучшим соединением деревянных элементов в таких фермах является металлическая зубчатая пластина (МЗП). И если древесина - материал в той, или иной степени всем известный, то что из себя представляет, где и когда появилась металлозубчатая пластина мало кто знает.
История металлозубчатой пластины началась в США, в 50х годах XX века и продолжается. Как все начиналось.
Артур Кэррол Сэнфорд
Первым разработал и запатентовал металлозубчатую пластину (grip plate for truss) в 1954 году Артур Кэррол Сэнфорд .
Данная пластина была предназначена для производства деревянных ферм и обладала рядом достоинств по сравнению с другими соединениями того времени:
- Соединение деревянных элементов, находящихся в одной плоскости, как следствие - отсутствие эксцентриситета элементов, либо необходимости выполнять сдвоенные пояса.
- Отсутствие необходимости в применении классических плотницких соединений - врезок, врубок и т.п. Фактически, работа с деревом ограничивалась раскроем доски.
- Обеспечение пролета до 30 футов (9 метров)
- Возможность сборки фермы на производстве, что ускоряет процесс сборки и положительно сказывается на качестве фермы
К сожалению, данные пластины обладали и рядом недостатков:
- Как видно из чертежа, форма пластины должна соответствовать узлу.
- Пластину необходимо дополнительно закреплять гвоздями.
- Не оговаривается возможность выполнения узлов сращивания доски по длине, что необходимо при длине нижнего пояса в 9 метров.
Джон Калвин Джурет
Следующее усовершенствование в соединение на МЗП внес Джон Калвин Джурет (John Calvin Jureit), сотрудничавший с фирмой Gang-Nail Systems, Inc. (ныне Mitek Industries, Inc.). В 1956 году он запатентовал пластину, не требующую дополнительного закрепления гвоздями.
В новой пластине были устранены основные недостатки пластины Сэнфорда. Пластины стали прямоугольными, отпала необходимость дополнительного закрепления гвоздями за счет удлинения зубьев и предложен элемент решетки фермы, ставший впоследствии элементом Posi-Strut.
Позднейшие разработки
В дальнейшем разрабатывались самые разные, подчас экзотические зубчатые пластины, с зубьями торчащими в обе стороны, зубьями разной длины на одной пластине и даже решетчатые соединители, некоторые из которых мы приводим ниже
Соединитель, прежде всего ориентированный на соединение элементов деревянного каркаса. Патент 1955 года.
Соединитель для скрепления двух досок пласть к пласти. Патент 1974 года.
Почти стандартная зубчатая пластина из патента 1975 года. Основная особенность - наличие на одной пластине зубьев разной длины. Причем короткие зубья подкручены (сейчас стандарт для пластин с зубом длиной 8мм)
Гвоздевая пластина Knuckle nail plate от австралийской компании Prida интересна тем, что ее можно забивать молотком ввиду нестандартной конструкции зубьев.
M14 FSP пластина от фирмы MiTek
Так называемая Fastener plate, или монтажная пластина, поставляемая фирмой MiTek, используется для соединения частей ферм на стройплощадке. Зубчатая часть запрессовывается в цеху, перфорированная пробивается на площадке.
Основные металлозубчатые пластины для производства кровельных ферм
Таким образом видно, что с момента создания металлозубчатая пластина постоянно менялась, приобретала разные формы и размеры и даже область использования. Основное, что объединяет все приведенные выше крепежные элементы это то, что они изготавливаются из стального проката и используются для соединения деревянных элементов. Но как же быть с деревянными кровельными фермами?
Для из производства на сегодняшний день используются повсеместно пластины, выполненные из оцинкованной стали, прямоугольной формы, с выпрессоваными на одну сторону зубьями, причем на одной пластине зубья одной длины и формы. Как правило, длина зуба составляет 8, 15, 20 мм, а толщина стали - 1, 1.5 и 2 мм с небольшими вариациями от производителя к производителю. Конкурентные преимущества в основном достигаются за счет марки стали, плотности расположения и формы зубьев.
