Elementy złączne – kategorie, typy i przykłady

Choć nie każdy zdaje sobie z tego sprawę, elementy złączne wykorzystywane są nie tylko podczas profesjonalnej budowy, ale w każdym domu i to nie tylko w czasie remontu. Dlatego warto dowiedzieć się, na jakie kategorie dzielą się elementy złączne i jakie mają praktyczne zastosowanie.

Kategorie elementów łączących w budownictwie i stolarce

Na rynku produkowanych jest wiele różnych rodzajów elementów złącznych, które mają zastosowanie w wszelkiego rodzaju zamocowaniach. Śruby, gwoździe czy wkręty to tylko jedne z najpopularniejszych złączy, które używane są w każdym domu.

Producenci zamocowań budowlanych dążą do osiągnięcia jak najwyższej jakości swoich wyrobów. Aby produkty te były skuteczne i wytrzymałe, muszą być odpowiednio skonstruowane oraz wykazywać odporność na korozję. Tworzone są przy wykorzystaniu zaawansowanej technologii, dzięki czemu mogą znaleźć zastosowanie nawet w budownictwie przemysłowym.

Rodzajów elementów złącznych jest wiele, jednak można je podzielić na kilka głównych grup: śruby, wkręty, gwoździe oraz złącza ciesielskie. Do śrub niezbędne są jeszcze nakrętki i podkładki. Warto dokładnie zapoznać się z charakterystyką każdego z tych elementów i dowiedzieć się, jakie jest ich zastosowanie.

Śruby — gwintowane łączniki konstrukcyjne

Śruby stanowią jeden z najbardziej powszechnych rodzajów elementów złącznych, który dzieli się na najwięcej różnych podkategorii.

Śrubami nazywa się wszystkie gwintowane elementy łączące. Mają one zastosowanie zarówno w budowie budynków, jak i maszyn czy innych konstrukcji. Ze względu na szerokie zapotrzebowanie na śruby, ciągle produkowane są nowe typy tych elementów, które można podzielić ze względu na długość, średnicę i kształt łba, rodzaj trzpienia oraz zakończenie. Tabela nr 1 przedstawia różne metody podziału śrub, trzeba mieć jednak świadomość, że ich przykładów jest o wiele więcej, ponieważ w ramach tego podziału tworzone są wyroby o określonych cechach.

Tabela 1. Podział śrub według określonych kryteriów

Łeb śruby	Trzpień	Koniec śruby	Gniazdo	Gwint	Dodatkowe elementy
sześciokątny czworokątny trójkątny grzybkowy kulisty młoteczkowy walcowy walcowy soczewkowy walcowy radełkowany stożkowy stożkowy soczewkowy oczkowy skrzydełkowy z uchem bez łba	płaski soczewkowy ścięty stożkowy wgłębiony z czopem	równy średnicy gwintu zbliżony do średnicy gwintu pasowany	bez gniazda sześciokątne rowkiem do wkrętaka wgłębienie krzyżowe inne	na całej długości na części długości	z noskiem wieniec podsadzenie odsadzenie

W przypadku śrub bardzo ważny jest ich stopień wytrzymałości. Dlatego dla tych elementów określono specjalną klasę wytrzymałości na rozciągnięcie oraz na granicę plastyczności materiału. Śruby wykonywane przez doświadczonych, profesjonalnych producentów, którzy stawiają na najwyższą jakość, powinny spełniać normy: DIN (Deutsches Institut fur Normung), PN (Polskie Normy) oraz ISO (International Organization for Standarization).

Nakrętki jako uzupełnienie połączenia śrubowego

Nakrętki są łącznikami w połączeniu śrubowym. Służą do tego, aby przy zastosowaniu śruby trwale zespoić ze sobą dwa przedmioty. Kształtem przypominają pierścień, który nakręca się na trzon śruby.

Nakrętki posiadają różne gwinty, które są uzależnione od tego, do jakiej śruby mają pasować i jakie zadanie spełniać. Ze względu na kształt można podzielić je na:

• sześciokątne
• koronowe
• czworokątne
• okrągłe otworowe
• okrągłe rowkowe
• skrzydełkowe
• radełkowe
• ślepe
• teowe
• wieńcowe trójkątne
• z wkrętem zabezpieczającym

Dodatkowo nakrętki sześciokątne mogą być również niskie, wysokie, przedłużane lub samozabezpieczające. Wyróżnia się również nakrętki otwarte i zamknięte.

Dla przykładu, sześciokątne nakrętki przedłużane mogą mieć zastosowanie w konstrukcjach stalowych, relingach, kotwieniach prętów zbrojeniowych, w maszynach, we wzmocnieniach i podporach, a także w płytach drewnianych oraz w balustradach. Co istotne, są łatwe w montażu i można je dowolną ilość razy zdejmować i montować ponownie. A dobrej jakości nakrętki posiadają powłokę galwaniczną, dzięki czemu są odporne na korozje i mogą być stosowane na zewnątrz. Niektóre z nich posiadają też wkładki poliamidowe, które służą jako zabezpieczenie przed odkręcaniem.

Podkładki zabezpieczające i wyrównujące

Podkładki to kolejny, bardzo ważny element złączny stosowany pomocniczo w połączeniach śrubowych, wykonany ze stali lub stali ocynkowanej. Podkładki mogą spełniać trzy główne zadania: izolować nakrętkę od łączonego materiału, zabezpieczać przed odkręcaniem lub zwiększać powierzchnię nacisku na materiał, który ma zostać połączony.

Należy je bezwzględnie stosować w sytuacji, w której nakrętka ma średnicę mniejszą niż otwór, do którego montowana jest śruba. Dzięki podkładce nakrętka nie przedostaje się przez ten otwór i można w bezpieczny oraz trwały sposób złączyć dwa elementy.

Podkładki można podzielić na trzy główne kategorie:

• podkładki zwykłe
• podkładki zabezpieczające przed odkręceniem
• podkładki wyrównujące

Podkładki zwykłe zabezpieczają przed zadrapaniem lub zgnieceniem podczas dokręcania śruby. Natomiast podkładki zabezpieczające przed odkręcaniem można dodatkowo podzielić na sprężynowe (umożliwiają dopasowanie się do gwintu) oraz odginane.

W zależności od rodzaju zastosowania można wyszczególnić również podkładki okrągłe, ząbkowane lub wachlarzowe.

Typy wkrętów według materiału montażu

Wkręty, obok śrub, są jednym z najczęściej stosowanych elementów złącznych. Co więcej, większość osób ma zawsze ich spory zapas w domu, ponieważ sprawdzają się w wielu różnych sytuacjach i są bardzo uniwersalne. Dzięki nim można połączyć elementy drewniane, metalowe, czy przymocować przedmioty do płyt karton-gipsowych.

Każdy wkręt zbudowany jest z gwintowanego trzonu oraz z łba z nacięciem. Ze względu na zastosowanie oraz rodzaj mocowania mogą różnić się od siebie kształtem łba oraz nacięcia. Ponadto wkręty różnią się między sobą wymiarami, a dokładniej średnicą i długością.

Wyróżnia się też trzy główne rodzaje wkrętów: wkręty do drewna, do metalu oraz do płyt karton-gipsowych.

Wkręty do drewna i materiałów drewnopochodnych

Wkręty do drewna stosuje się do łączenia materiałów drewnianych, drewnopochodnych oraz w przypadku mocowania do drewna przedmiotów z innych materiałów. Przykładowo metalowe zawiasy będą przytwierdzane do drzwiczek właśnie przy pomocy wkrętów do drewna.

Takie wkręty łatwo montuje się w miękkie i grube materiały, a mocowanie jest przy tym bardzo wytrzymałe.

Co istotne, wkręty do drewna mogą różnić się jeszcze między sobą zakończeniem. W niektórych przypadkach, dzięki ostremu zakończeniu, nie trzeba nawiercać otworu przed wkręceniem wkrętu. Ale już w przypadku konfirmantów, czyli wkrętów z płaską końcówką, zawsze trzeba nawiercać otwór prowadzący.

Wkręty do drewna można podzielić także na trzy podgrupy:

1. wkręty uniwersalne z łbem stożkowym lub walcowym — za ich pomocą można łączyć drewno, płyty wiórowe, tworzywa sztuczne, sklejki oraz lekkie metale; są bardzo proste w montażu
2. konfirmaty — posiadają płaski koniec oraz łeb z wgłębieniem sześciokątnym; najczęściej wykorzystywane są w meblarstwie
3. eurowkręty — to krótkie wkręty z łbem płaskim, stożkowym lub podsadzanym; wykorzystywane są do regulacji oraz mocowania

Trzeba też wiedzieć, że zwykłe wkręty ze stali nie są odporne na rdzewienie. Jeśli więc element, który ma zostać zamocowany, będzie narażony na działanie szkodliwych czynników atmosferycznych, należałoby wybrać wkręt fosforanowy.

Przykładem wkrętu do drewna może być wkręt z łbem podkładkowym, który wykorzystuje się w przypadku zamocowań elementów konstrukcyjnych z drewna, zamocowań płyt wiórowych czy przy łączeniu innych elementów drewnianych, np. altan, szop lub wiat. Taki wkręt jest łatwy w użyciu, a odpowiednio ukształtowany gwint pozwala na dociskanie elementów podczas mocowania. Dodatkowo specjalny frez wiercący ma za zadanie zabezpieczać materiał mocowany przed pękaniem.

Wkręty do metalu i blachy

Wkręty do metalu najczęściej posiadają łby stożkowe, walcowe oraz podkładkowe. Ich trzon, oprócz zakończenia, posiada tę samą średnicę na całej długości.

Najczęściej stosowane są tzw. blachowkręty, czyli wkręty do metalu, które służą do łączenia z blachą.

Wkręty do płyt karton-gipsowych

Wkręty do płyt karton-gipsowych bardzo łatwo odróżnić od wcześniejszych, ponieważ odznaczają się kolorem — są fosforanowane na czarno.

Dzieli się je na wkręty przeznaczone do przytwierdzania płyt karton-gipsowych do stalowych profili lub do konstrukcji drewnianych. Dzięki specjalnie opracowanej budowie zagłębiają się w kartonie, ale nie przebijają go.

Wkręty samowiercące — montaż bez nawiercania

Należałoby wyróżnić jeszcze jeden rodzaj wkrętów — wkręty samowiercące. Tym się odróżniają od zwykłych wkrętów, że umożliwiają szybki montaż do metalowych lub drewnianych elementów bez konieczności wstępnego wiercenia otworów.

Trzeba jednak pamiętać, że w przypadku stosowania ich np. do przytwierdzania blach do dachu muszą być zabezpieczone przed korozją.

Klasyfikacja gwoździ według zastosowania

Gwoździe zbudowane są z trzpienia, który z jednej strony jest zaostrzony, z drugiej natomiast zakończony płaskim łbem. Przy ich pomocy można łączyć ze sobą różne elementy, zazwyczaj wykonane z drewna.

Gwoździe najczęściej produkowane są ze stali, miedzi, mosiądzu lub aluminium. Mogą być przy tym pokrywane dodatkową powłoką, dlatego wyróżnia się gwoździe miedziowane, cynkowane oraz pokryte tworzywami sztucznymi.

Gwoździe można podzielić na:

1. gwoździe budowlane — posiadają okrągły trzpień i są najczęściej stosowane w pracach budowlanych, wykończeniowych, ciesielskich lub do łączenia konstrukcji drewnianych; gwoździe służące do łączenia złączy ciesielskich nazywa się dodatkowo gwoździami ciesielskimi, natomiast drobne elementy drewniane łączy się przy pomocy gwoździ stolarskich
2. gwoździe pierścieniowe — za ich pomocą mocuje się złącza do drewna; na całej długości trzpienia znajdują się karbowania, przypominające pierścienie, dzięki którym zamocowanie jest bardziej wytrzymałe; mogą być pokryte powłoką ocynku galwanicznego, dzięki czemu są bardziej odporne na korozję
3. gwoździe papowe — posiadają gładki trzon i są wykorzystywane przy mocowaniu materiałów izolacyjnych oraz w pracach dekarskich; do gwoździ papowych produkowane są również specjalne podkładki
4. gwoździe skrętne — trzpień gwoździ skrętnych posiada płaski, skręcony fragment, dlatego są wykorzystywane do twardego drewna; gwóźdź podczas wbijania obraca się, a pierścienie rozdzielają włókna drewniane, zablokowując się na zrębach, co zwiększa wytrzymałość zamocowania
5. gwoździe skoble — mają postać haczyków i służą do szybkiego mocowania zaczepów
6. gwoździe hartowane — wykonywane są z hartowanej stali, dzięki czemu mogą mieć zastosowania do betonu, cegły oraz do pozostałych twardych podłoży

Złącza ciesielskie do konstrukcji drewnianych

Złącza ciesielskie służą do mocowania konstrukcji drewnianych. Posiadają specjalne powłoki, które są odporne na warunki atmosferyczne oraz na powstawanie korozji.

Najczęściej stosowane są:

1. złącza płaskie — mają postać płytki, blachy lub taśmy perforowanej
2. złącza kątowe — służą do łączenia elementów drewnianych pod kątem prostym
3. wsporniki belek — mają zastosowanie w mocowaniu prostopadłym belek
4. knagi — za ich pomocą łączy się płatwie i krokwie; są odporne na zginanie
5. złącza gerbera — wykorzystuje się je do podłużnego łączenia belek

Kryteria doboru odpowiednich elementów złącznych

Powyższe zestawienie nie wyczerpuje oczywiście tematu elementów złącznych, ponieważ ich podział jest o wiele bardziej skomplikowany i w ramach jednej grupy istnieć może nawet kilkaset różnych odmian złączy. Jednak taka ogólna klasyfikacja elementów złącznych może być bardzo pomocna, zarówno podczas drobnego remontu, jak i w trakcie budowy domu czy nawet budynku przemysłowego.

Istotna jest wiedza na temat tego, jakie może być zastosowanie poszczególnych złączy oraz do jakich podłoży mogą być mocowane. Ale to nie wszystko, na co należy zwracać uwagę. Zawsze trzeba sprawdzać klasy wytrzymałości — jest ich 10 i oznaczane są dwoma liczbami oddzielonymi kropką. Pierwsza wartość powie Ci, jaka jest minimalna wytrzymałość na rozciąganie, druga natomiast określa stosunek granicy plastyczności do wytrzymałości na rozciąganie.

Oprócz tego istotne jest, z jakiego materiału zostało wykonane złącze i czy jest pokryte powłoką zabezpieczającą przez korozją (jako przykład można podać najczęściej stosowane ocynkowanie galwaniczne).

Sprawdzeni, rzetelni producenci elementów złącznych zawsze zaznaczają na swoich wyrobach informację o tym, jakie normy spełniają (DIN, PN i ISO).

Pozornie może wydawać się to wszystko mało ważne, jednak m.in. od wytrzymałości i odpowiedniego zastosowania złączy zależy jakość i trwałość zamocowania. Dlatego musisz to wiedzieć, by w odpowiedni sposób wybierać i stosować elementy złączne.