что такое прямой монтаж
ТЕХНОЛОГИЯ ПРЯМОГО МОНТАЖА
Технология прямого монтажа (ТМП) является высокоэффективным решением множества задач, возникающих в различных областях – от крепления ограждений и опалубки до монтажа профилей и реек, подвесных систем и инженерных коммуникаций.
Технология прямого монтажа включает в себя использование ряда монтажных пистолетов различного назначения, мощности и производительности; широкую линейку крепежных элементов и готовых монтажных узлов, специально разработанных для многих видов работ; и, наконец, ассортимент строительных патронов, отличающихся по мощности.
Итак, ТМП представляет собой монтажную систему, позволяющую производить закрепление к различным основаниям – таким, как бетон и железобетон (до марки 400 включительно), шлако- и керамзитобетон, полнотелый кирпич, конструкционная сталь (с пределом прочности до 450 МПа) без предварительного засверливания. Таким образом, существенно (до 10 раз) сокращается время, требуемое на монтаж, а в большинстве случаев сокращается и стоимость крепежного узла. Важно, что эта технология полностью автономна от источников электропитания, оборудование компактно и хорошо подходит для работ в труднодоступных местах.
Во многих странах технология прямого монтажа является распространенным методом монтажа в различных областях строительной индустрии.
Принцип действия
Монтажные пистолеты действуют по принципу забивания дюбеля поршнем, разгоняющимся под давлением пороховых газов. При этом силу, воздействующую на дюбель, возможно регулировать двумя способами – подбором патрона и, в некоторых моделях пистолетов, – механической регулировкой.
Типы монтажных пистолетов
Монтажные пистолеты можно разделить на однозарядные (ППМ603, ППМ307), полуавтоматические (с кассетной подачей патронов, ППМ301) и, наконец, полностью автоматические (с кассетной подачей и патронов, и дюбелей, POWERS PA351). Естественно, автоматические пистолеты являются самыми высокопроизводительными, они позволяют повысить скорость работы до 700 монтажных точек в час.
Дюбели
Для защиты от коррозии дюбели гальванически цинкуются; толщина покрытия – не менее 5 мкм.
Типы дюбелей
Дюбели для монтажных пистолетов различаются по диаметру головки и шайбы – эти размеры являются определяющими для применения в том или ином типе монтажных пистолетов. Например, для использования с ППМ603 подходят дюбели с диаметром шайбы 8, 10 и 12 мм, т.к. в комплект поставки входят 3 направляющих соответствующих диаметров. Для работы с ППМ301, ППМ307 или POWERS PA351 возможно применение только дюбелей с шайбой 8 мм.
Следующий важнейший параметр – тип дюбеля. Существует множество модификаций для различных видов монтажных работ, начиная от универсальных, которые предназначены практически для всех типов пистолетов, как однозарядных, так и автоматических (вариант исполнения в кассетах).
Также производятся дюбели, специально разработанные с учетом специфических требований. В первую очередь можно выделить дюбели с увеличенными шайбами для крепления фанеры, сеток, тонких металлических профилей и проч.
Большую перспективу применения имеют дюбели, специально предназначенные для монтажа профилированных листов.
Отдельную группу составляют готовые крепежные узлы для монтажа инженерных систем и подвесных конструкций.
В случае необходимости применения разъемных соединений используются резьбовые дюбели-шпильки.
Постоянно ведется работа по внедрению в производство новых типов дюбелей, например, для закрепления изоляционных материалов и т.д.
Строительные патроны
Для различных типов пистолетов также используются разнообразные строительные патроны. В первую очередь они различаются по калибру – 5.6х16, 6.8х11, 6.8х18.
Патроны всех калибров могут быть использованы как в однозарядных пистолетах, так и в автоматических многозарядных. В последнем случае строительные патроны выпускаются в специальных пластиковых кассетах (лентах).
Правильный выбор патрона по мощности является важным фактором надежного крепления.
Применение в бетоне
Прочность закрепления в бетоне при использовании технологии прямого монтажа напрямую зависит от следующих факторов:
Входя в бетон, дюбель уплотняет его, за счет чего в зоне отверстия создается дополнительное механическое напряжение. Кроме того, сила трения, возникающая при входе дюбеля, создает тепло (температура доходит до 900 ° С), благодаря которому происходит схватывание материала основания и тела дюбеля. Эта комбинация из напряжения (распора и уплотнения) бетона и диффузионных процессов позволяет надежно закрепиться дюбелю в материале основания.
Аналогичные процессы происходят при монтаже в полнотелый кирпич.
Понятно, что несущая способность монтажной точки зависит от глубины захода дюбеля. В зависимости от типа дюбеля и материала основания достаточным будет заглубление от 22 до 40 мм. В случае большей длины заглубляемой части повышается вероятность изгиба дюбеля, чего можно избежать выбором более мощного патрона.
Важно уменьшать скалывание бетона в месте входа дюбеля различными способами, начиная от правильного выбора патрона, использования пистолетов с направляющей, заканчивающейся специальным кольцом-упором, например ППМ603, и, наконец, применением, в случае необходимости, дюбелей с шайбой для уплотнения материала основания.
Применение в стали
Прочность закрепления в металлическом основании также зависит от следующих факторов:
При заходе дюбеля в стальное основание, благодаря эластичности металла, возникает давление на стержень дюбеля, удерживающее его в отверстии.
Кроме того, появляются силы сцепления благодаря диффузионному схватыванию и привариванию его к металлу основания.
Для увеличения несущей способности в стали на дюбель наносится специальная насечка, создающая дополнительное трение и температурный режим, благоприятный для диффузионных процессов. Использование специальных дюбелей для стали увеличивает несущие возможности монтажных точек в некоторых случаях более чем в 2 раза по сравнению с обычным дюбелями. Для надежного закрепления дюбель должен пройти через стальное основание насквозь и выйти из него как минимум на 6 мм.
Нельзя устанавливать дюбель в местах сварки или нескольких близкорасположенных отверстий из-за возможного локального снижения прочностных характеристик стали.
Слишком высокая мощность удара по дюбелю может привести к эффекту пружины у стального основания, что влечет за собой как минимум уменьшение несущей способности монтажной точки, а может и нанести вред дюбелю и монтажному пистолету.
Во избежание такого эффекта также необходимо, чтобы стальное основание было жестко зафиксировано в зонах установки дюбелей.
Возможные проблемы с установкой дюбеля в бетонное основание
|
Возможные проблемы с установкой дюбеля в металлическое основание
|
Возможные проблемы с установленными дюбелями
|
Материалы оснований
Технология прямого монтажа применима для многих оснований – таких как бетон, полнотелый кирпич, сталь. В то же время существуют основания, в которые категорически недопустима установка дюбелей. Это, например, чугун, керамика, стекло, гранит, бордюрный камень. Попытки работы с ними чрезвычайно опасны.
Кроме этого, основаниями не могут служить мягкие материалы – дерево, ДСП, пластик.
В любом случае, при использовании ТПМ рекомендуется провести тест на пригодность конкретного материала основания. Для этого необходимо выбранный дюбель приставить к основанию и ударить по нему молотком. Затем осмотреть острие дюбеля. Если острие не повреждено и в основании остался четкий след от дюбеля, скорее всего, это основание подходит для использования технологии прямого монтажа.
Не рекомендуется для применения ТПМ при следующих результата теста:
1. Наконечник расплющен; на основании практически не осталось следа.
Материал слишком твердый.
2. Поверхность основания трескается или раскрашивается.
Материал слишком хрупкий.
3. Дюбель полностью заходит в основание от удара молотка.
Материал слишком мягкий.
Типы прилагаемых нагрузок
Первое, что необходимо учитывать при выборе типа дюбеля, это виды нагрузок, которые будут приложены к дюбелю.
Вырывающая нагрузка – прилагается по оси дюбеля.
Нагрузка на срез – действует перпендикулярно оси дюбеля вдоль поверхности основания.
Изгибающая нагрузка – также действует перпендикулярно оси дюбеля, параллельно поверхности основания. Ее необходимо учитывать при закреплении деталей толщиной от 15 мм.
Также возможно возникновение изгибающей нагрузки при неплотном прилегании прикрепляемой детали к основанию.
Рекомендации по применению ТПМ в бетоне и кирпиче
1. Рекомендованные нагрузки
Естественно, максимальная несущая способность достигается при правильно установленном дюбеле. Для этого монтажник должен быть обучен и иметь достаточный опыт работы с монтажным пистолетом.
Рекомендуется крепление на группу дюбелей для снижения риска неправильного захода одиночного дюбеля.
В таблицах, приведенных ниже, все рекомендованные нагрузки рассчитаны с коэффициентом 1:5 к предельным.
Технология прямого монтажа применима только при статичных нагрузках.
2. Прочность основания
Прочность материалов оснований варьируется в очень широких пределах.
В таблицах приводятся рекомендованные нагрузки для различных видов бетонов. При расчетах нагрузок в случаях применения бетона другой плотности допустима их линейная интерполяция. Обычно нагрузочная способность монтажной точки возрастает с ростом плотности бетона, однако некоторые типы высокопрочных бетонов или бетонов с очень твердым наполнителем могут быть непригодны для использования технологии прямого монтажа.
Для легкого бетона приведены расчетные данные с учетом монтажа тонкой стальной панели и без нее.
Для расчета нагрузок при монтаже в кирпичную кладку важно учитывать существенную разницу в показателях при установке дюбеля в тело кирпича или шов.
Также очень важно перед монтажом в кирпич произвести тестовую установку для выявления реальной нагрузочной способности.
3. Толщина материала основания
Толщина основания должна как минимум в 3 раза превышать длину заглубления дюбеля. Вообще не рекомендуется применение в бетонное основание толщиной менее 100 мм.
4. Расстояние от края
Не рекомендуется установка дюбеля ближе 75 мм от края во избежание растрескивания основания.
Меньшее краевое расстояние допустимо в отдельных случаях при обязательном предварительном тестировании.
5. Межосевое расстояние
Также не рекомендуется монтаж дюбелей ближе 75 мм друг от друга во избежание раскалывания бетона или кирпича.
6. Подбор длины дюбеля
Для определения оптимальной длины дюбеля необходимо к длине заглубления (около 25 мм) прибавить толщину прикрепляемой детали. В случае использования резьбовой шпильки, необходимо при расчете длины резьбовой части учитывать толщину гайки и шайбы, которыми будет закреплена деталь.
Максимальный момент затягивания резьбового соединения при установке резьбовых шпилек в бетон.
|
Превышение момента затягивания недопустимо.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ В СТАЛЬНЫХ ОСНОВАНИЯХ
1. Рекомендованные нагрузки
Максимальная несущая способность достигается при правильно установленном дюбеле. Для этого монтажник должен быть обучен и иметь достаточный опыт работы с монтажным пистолетом.
Рекомендуется крепление на группу дюбелей для снижения риска неправильного захода одиночного дюбеля.
В таблицах, приведенных ниже, все рекомендованные нагрузки рассчитаны с коэффициентом 1:5 к предельным.
Технология прямого монтажа применима только при статичных нагрузках.
2. Прочность материала основания
Приведенные расчетные нагрузки относятся к стали А36 с учетом полностью заглубленного в основание дюбеля.
В случаях установки дюбелей в сталь более высокой прочности, при неполном заглублении дюбеля необходимо произвести тестовую установку для выявления реальной нагрузочной способности.
3. Толщина материала основания
Толщина стального основания должна быть не менее 4 мм.
4. Расстояние от края
Расстояние от края при монтаже дюбеля в стальное основание должно быть не менее 12 мм.
5. Межосевое расстояние
Не рекомендуется монтаж дюбелей ближе 40 мм друг от друга при монтаже в сталь.
6. Побор длины дюбеля
Для определения оптимальной длины дюбеля необходимо к толщине стального основания прибавить минимум 6 мм, на которые дюбель должен выйти из основания, пройдя насквозь. Затем необходимо прибавить толщину прикрепляемой детали.
В случае использования резьбовой шпильки, необходимо при расчете длины резьбовой части учитывать толщину гайки и шайбы, которыми будет закреплена деталь.
Очень важно правильно подобрать длину стержня резьбовой шпильки. Она не должна быть намного больше, чем сумма толщины стального основания плюс 6 мм. В случае применения стержня большей длины дюбель, проходя через основание, полируется, насечка исчезает, и нагрузочная способность дюбеля значительно снижается.
Максимальный момент затягивания резьбового соединения при установке резьбовых шпилек в сталь.
|
Превышение момента затягивания недопустимо.
Экономическая эффективность применения технологии прямого монтажа
Технология прямого монтажа во многих случаях является практически безальтернативным решением монтажных задач. Это относится, к примеру, к работам в труднодоступных местах, высотным работам.
Отдельно надо упомянуть о полной автономности технологии прямого монтажа от источников электропитания.
Установка дюбелей не требует предварительного засверливания и другой подготовки основания.
В настоящее время, благодаря внедрению в производство высокопроизводительных современных монтажных пистолетов, а также высококачественного крепежа, специально разработанного с учетом специфических требований к различным видам и качеству монтажных работ, можно говорить об экономической эффективности применения технологии прямого монтажа в тех случаях, где сейчас используется метод предварительного засверливания и установки, например, пластиковых дюбелей в качестве крепежного элемента.
Мы рассмотрим два основных фактора, влияющих на стоимость монтажных работ. Первый, на который, естественно, сразу обращают внимание, это стоимость собственно крепежных элементов. В большинстве случаев принято брать в расчет цену самых дешевых дюбелей, шурупов, пластиковых дюбель-гвоздей и т.д. Тем не менее, если к этой цене (от 0,60 руб. до 1,00 руб.) прибавить стоимость просверленного отверстия (амортизация бура, от 0,50 руб. до 1,00руб.), то итоговая сумма от 1,10 руб. до 2,00 руб. вполне сопоставима со стоимостью монтажной точки дюбель+патрон – от 2,00 руб.
Второй, важнейший фактор, это скорость выполнения работ. Монтажник, например, гипсокартонных профилей, за месяц (160 часов) производит около 10000 циклов сверление+установка дюбеля, что при средней заработной плате 25000руб (с учетом ЕСН и прочих расходов) составит 2,50 руб. за монтажную точку. С применением технологии прямого монтажа возможно повышение производительности как минимум в 3–5 раз, что снижает прямые расходы на оплату труда до 0,50 руб. – 0,80 руб. за монтажную точку.
Итоговая средняя стоимость крепежного узла при засверливании и использовании распорного крепежа – 4,00 руб.
Среднюю стоимость установки монтажного дюбеля примем за 2,80 руб.
Итак, 10000 монтажных точек в месяц вместо 40000 руб. будут обходиться в 28000 руб. Т.е. применение одного монтажного пистолета дает экономию 12000 руб. в месяц.
В России применение технологии прямого монтажа было ограничено возможностями морально устаревшего оборудования, выпускаемого без принципиальных изменений более 20 лет, отсутствия выбора высококачественных, современных и удобных крепежных элементов различного назначения.
Тем не менее, больше по инерции, ежегодно производится и реализуется более 120 млн. дюбелей.
Это говорит о колоссальном потенциале роста производства и применения технологии прямого монтажа при проведении комплекса мероприятий по внедрению этой монтажной системы.
Виды и преимущества техники прямого монтажа
Прямой монтаж – современная высокоэффективная строительная технология, позволяющая быстро и прочно крепить строительные конструкцию к бетону, кирпичу, стали или дереву с помощью монтажных пистолетов. Иногда в качестве синонима используется термин «пристрелка».
Техника прямого монтажа используется при различных строительных работах, начиная от крепления опалубки и заканчивая монтажом сложных инженерных систем, в том числе электрических, газовых, водных и тепловых коммуникаций.
Инструмент для прямого монтажа
Прямой монтаж осуществляется с использованием монтажного инструмента различной конструкции и принципа действия. Монтажные пистолеты – это гвозде- или скобозабивные механизмы, работающие от разных источников энергии.
Для приведения их в действие могут использоваться холостые пороховые патроны, сжиженный природный газ в баллончиках, сжатый воздух или электрические аккумуляторы. В зависимости от этого пистолеты бывают пороховыми, газовыми, пневматическими или аккумуляторными.
Самым популярным из аккумуляторных монтажных пистолетов является hilti bx 3, за ним следует dewalt dcn 90 n-xj. По назначению монтажные пистолеты бывают 2-х типов – для твердых оснований (стального, бетонного и кирпичного) и мягких (дерева, пластика).
По виду крепежных изделий различают гвозде-, шпилько-, штифто- и скобозабивные инструменты, а также степлеры. Элемент пистолета, ударяющий по крепежу, называется поршнем. Сила, с которой он бьет по крепежу, а также глубина погружения последнего может регулироваться.
Большинство монтажных пистолетов имеют два режима работы – автоматический и одиночный.
Пистолеты для прямого монтажа оснащены рядом функций, обеспечивающих безопасность их использования. «Выстрел» возможен только после прижатия с определенной силой головки к рабочей поверхности.
Преимущества техники прямого монтажа
✔ Предельная простота операции, без необходимости предварительного засверливания (за исключением крепления изделий из хрупких полимеров, которые рекомендуется рассверливать для предотвращения растрескивания).
✔ Высокая скорость работы. Она во много раз выше, чем при традиционном способе с предварительным засверливанием и установкой химически или механически закрепляемых дюбелей.
✔ Автономность большинства моделей монтажных пистолетов, за исключением пневмо инструмента, нуждающегося в компрессоре.
✔ Легкость и удобство в работе благодаря компактности и отсутствию необходимости прилагать значительную силу.
При многих строительных операциях техника прямого монтажа не имеет серьезной альтернативы.