แผนภูมิขนาดสกรู: เส้นผ่านศูนย์กลางเกจ ขนาดรู และตะปูเทียบกับสกรู

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับขนาดสกรู: ระบบเกจทำงานอย่างไร

ขนาดสกรูในสหรัฐอเมริกาเป็นไปตามระบบการกำหนดหมายเลขเกจ โดยที่หมายเลขเกจที่สูงกว่าหมายถึงเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ขึ้น ระบบนี้ใช้กับสกรูไม้ สกรูโลหะแผ่น สกรูเกลียวปล่อย และสกรูเครื่องจักร ความสัมพันธ์ระหว่างหมายเลขเกจและเส้นผ่านศูนย์กลางจริงถูกกำหนดโดยสูตรคงที่:

เส้นผ่านศูนย์กลาง (นิ้ว) = (เกจ × 0.013) 0.060

ซึ่งหมายความว่าสกรู #0 มีเส้นผ่านศูนย์กลางหลัก 0.060 นิ้ว และแต่ละขั้นที่ขยับขึ้นจะบวก 0.013 นิ้ว ขนาดที่พบบ่อยที่สุดที่พบในงานไม้ การก่อสร้าง และงานโลหะมีตั้งแต่ #4 ถึง #14 โดยที่ #8 และ #10 คือเครื่องมือสำหรับงานยึดทั่วไป

นอกจากเกจแล้ว ยังมีขนาดสกรูอีกด้วย ความยาว (วัดจากปลายถึงจุดแบริ่งที่กว้างที่สุดของหัว — ใต้หัวสำหรับสกรูหัวแบน, ที่ด้านบนของหัวสำหรับแบบกระทะหรือหัวกลม) และ เกลียวต่อนิ้ว (TPI) ซึ่งแตกต่างกันไปตามการใช้งาน: สกรูเกลียวหยาบสำหรับไม้และวัสดุเนื้ออ่อน เกลียวละเอียดสำหรับโลหะและพื้นผิวที่แข็งกว่า

สกรู #12 และเส้นผ่านศูนย์กลางเกจทั่วไปอื่นๆ มีขนาดเท่าใด

โดยใช้สูตรเกจ ก สกรู #12 มีเส้นผ่านศูนย์กลางหลัก (เกลียวนอก) 0.216 นิ้ว หรือประมาณ 7/32 นิ้ว ซึ่งจะอยู่ระหว่าง #10 (0.190 นิ้ว) ถึง #14 (0.242 นิ้ว) — ทำให้เป็นตัวยึดสำหรับงานหนักที่ใช้ในการเชื่อมต่อโครงสร้างไม้ โครงดาดฟ้า และการใช้งานแผ่นโลหะขนาดหนัก โดยที่ #10 ขาดแรงเฉือนที่เพียงพอ

ด้านล่างคือข้อมูลอ้างอิงเส้นผ่านศูนย์กลางเต็มสำหรับเกจสกรูที่ใช้บ่อยที่สุด:

โปรดทราบว่าเส้นผ่านศูนย์กลางหลักคือการวัดพาดผ่านยอดเกลียวด้านนอก ที่ เส้นผ่านศูนย์กลางของราก (วัดที่ฐานของเกลียว) มีขนาดเล็กกว่าและกำหนดความต้านทานแรงเฉือน สกรู #10 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางรูตประมาณ 0.141 นิ้ว ต้านทานแรงเฉือนที่แตกต่างจากตัวยึดก้านเรียบที่มีขนาดภายนอกเท่ากัน

เส้นผ่านศูนย์กลางของสกรู #10 คืออะไร: รูนำและขนาดรูเจาะ

ก สกรู #10 มีเส้นผ่านศูนย์กลางหลัก 0.190 นิ้ว (ประมาณ 3/16 นิ้วหรือ 4.8 มม.) . เป็นขนาดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างทั่วไปและงานไม้ — ใหญ่พอที่จะให้ความแข็งแรงในการยึดเกาะที่เชื่อถือได้ในข้อต่อโครงสร้างส่วนใหญ่ ในขณะที่ยังคงสามารถขับเคลื่อนได้โดยไม่ต้องแยกขนาดไม้ทั่วไป

สำหรับสกรูใดๆ ขนาดรูเจาะล่วงหน้าสองขนาดมีความสำคัญ: หลุมนำร่อง (เจาะในวัสดุรับเกลียวสกรู) และ หลุมกวาดล้าง (เจาะที่สมาชิกด้านบนเพื่อให้ก้านสกรูลอดผ่านได้อย่างอิสระและดึงข้อต่อให้แน่น) สำหรับสกรู #10 โดยเฉพาะ:

• รูนำร่องในไม้เนื้ออ่อน: 3/32" (2.4 มม.)
• รูนำร่องในไม้เนื้อแข็ง: 7/64" (2.8 มม.)
• หลุมกวาดล้าง: 3/16" (4.8 มม.) — จับคู่เส้นผ่านศูนย์กลางหลักทุกประการ เพื่อไม่ให้เกลียวพันกับส่วนประกอบด้านบน

การข้ามรูนำในไม้เนื้อแข็งด้วยสกรู #10 หรือใหญ่กว่านั้น อาจเสี่ยงต่อการทำให้ชิ้นงานที่ปลายเกรนแตก โดยเฉพาะในสายพันธุ์ เช่น ไม้โอ๊ค เมเปิ้ล และเชอร์รี่ ซึ่งเส้นใยไม้มีความหนาแน่นเพียงพอที่จะสร้างแรงเค้นห่วงอย่างมากในขณะที่ด้ายตัดเข้าไป

แผนภูมิขนาดรูสกรูกรีดตัวเอง

สกรูเกลียวปล่อยจะตัดหรือสร้างเกลียวของตัวเองขณะขับเคลื่อน แต่ก็ยังต้องมีรูนำที่มีขนาดถูกต้องในวัสดุรับ หากไม่มีรูนำที่ถูกต้อง สกรูจะดึงวัสดุออก (รูใหญ่เกินไป) หรือถูกยึดภายใต้ความเค้นบิด (รูเล็กเกินไป) ข้อกำหนดเกี่ยวกับขนาดรูจะแตกต่างกันไปตามประเภทของวัสดุ: โลหะแผ่นต้องมีขนาดแตกต่างจากพลาสติก และการกรีดด้วยตนเองแบบตัดเกลียวเทียบกับการกรีดเกลียวนั้นมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันภายในวัสดุเดียวกัน

ขนาดรูไพล็อตสกรูเกลียวปล่อยสำหรับโลหะแผ่น (ชนิดตัดเกลียว B / ชนิด AB)

สกรูเกลียวปล่อยแบบเกลียว (trilobular) ที่ใช้ในเทอร์โมพลาสติกต้องมีรูนำที่ใหญ่กว่าเล็กน้อยกว่าประเภทการตัดเกลียว เนื่องจากวัสดุจะแทนที่วัสดุแทนที่จะตัด — พลาสติกที่ถูกแทนที่จะต้องมีที่ในการไหล โปรดปรึกษาคำแนะนำของผู้ผลิตตัวยึดเฉพาะสำหรับเกรดพลาสติกเสมอ เนื่องจากขนาดของรูนำจะแตกต่างกันไปตามประเภทของเรซินและความหนาของผนัง

สำหรับ สกรูจุดเจาะ (เจาะตัวเอง) — ระบุด้วยจุดปลายสว่านแทนที่จะเป็นเรียวแหลม — ไม่จำเป็นต้องเจาะล่วงหน้าในแผ่นโลหะจนถึงความหนาที่ปลายกำหนดว่าจะเจาะทะลุได้ สกรูหัวเจาะได้รับการจัดอันดับตามจำนวนชั้นโลหะที่สามารถเจาะทะลุได้: จุดที่ #3 ยึดเหล็กได้ถึงขนาด 10 เกจ (0.135") และจุด #5 ยึดแผ่นเหล็กได้ถึง 3/8"

แผนภูมิขนาดสกรูไม้หัวแบน: เส้นผ่านศูนย์กลางหัวและขนาดเคาเตอร์ซิงค์

สกรูไม้หัวแบน (หรือที่เรียกว่าสกรูหัวเทเปอร์จม) มีด้านล่างทรงกรวยซึ่งที่นั่งจะอยู่ชิดกับหรือใต้พื้นผิวไม้เมื่อขับเคลื่อนเข้าไปในเคาเตอร์ซิงค์ที่มีขนาดเหมาะสม ทราบ เส้นผ่านศูนย์กลางหัว เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเลือกดอกเคาเตอร์ซิงค์ที่ถูกต้อง — ดอกเคาเตอร์ซิงค์ที่แคบเกินไปทำให้หัวภูมิใจกับพื้นผิว กว้างเกินไปทำให้เกิดช่องว่างที่มองเห็นได้รอบศีรษะซึ่งสะสมเศษและทำให้ข้อต่ออ่อนแอลงทั้งในด้านความสวยงามและเชิงโครงสร้าง

มุมรวมมาตรฐานของเคาเตอร์ซิงค์สกรูไม้หัวแบนคือ 82° สำหรับสกรูไม้ (เทียบกับ 90° สำหรับสกรูเครื่องจักร) การใช้ดอกเคาเตอร์ซิงค์ 90° บนสกรูไม้จะทำให้ศีรษะภูมิใจเล็กน้อย ดอกเคาเตอร์ซิงค์-ไพล็อต-รูแบบรวม — จำหน่ายตามขนาดสกรูเกจ — เจาะรูนำ รูเคลียร์ และเคาเตอร์ซิงค์ในรอบเดียว และเป็นวิธีที่เร็วที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่ารูปทรงที่ถูกต้องสำหรับเกจแต่ละอัน

เหตุใดจึงต้องใช้ตะปูแทนสกรู: โครงสร้างและการใช้งานจริง

สกรูจะแข็งแรงกว่าเมื่อถอดออก (ดึงออกตรงๆ) เกลียวของพวกมันสร้างแรงยึดเกาะมากกว่าก้านตะปูเรียบ แต่ ตะปูมีประสิทธิภาพเหนือกว่าสกรูในด้านแรงเฉือน ความต้านทานต่อแรงที่ทำตั้งฉากกับแกนของตัวยึด และนี่คือทิศทางการรับน้ำหนักวิกฤตในการใช้งานกรอบโครงสร้างส่วนใหญ่ การทำความเข้าใจว่าเมื่อใดที่ตัวยึดแต่ละประเภทคือตัวเลือกที่ถูกต้อง จะช่วยป้องกันทั้งความล้มเหลวทางวิศวกรรมและโครงสร้าง

แรงเฉือน: เมื่อเล็บมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจน

ก standard 16d common nail (3.5" × 0.162" shank) has a single-shear design value of approximately 141 ปอนด์ต่อ NDS (ข้อกำหนดการออกแบบแห่งชาติสำหรับการก่อสร้างไม้) . สกรูไม้ #10 ที่เทียบเคียงได้ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน รับน้ำหนักได้ประมาณ 90–110 ปอนด์ในแรงเฉือนเดี่ยว ซึ่งน้อยกว่า 25–35% เหตุผลก็คือวัสดุ: ตะปูทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำซึ่งเปลี่ยนรูปพลาสติกภายใต้ภาระ (เหนียว) ดัดงอก่อนที่จะแตกหักและดูดซับพลังงาน สกรูไม้ส่วนใหญ่จะแข็งตัว ทำให้เปราะเมื่อได้รับแรงเฉือน โดยจะหักแทนที่จะงอ โดยไม่มีคำเตือนก่อนจะเสียหาย

นี่คือเหตุผลที่รหัสอาคาร รวมถึง IRC และ IBC ระบุตะปู ไม่ใช่สกรู สำหรับการเชื่อมต่อโครงสร้าง: การหุ้มผนังถึงหมุด ตงขอบถึงแผ่นธรณีประตู สายรัดพายุเฮอริเคน ไม้แขวนตง และการเชื่อมต่อคาน LVL การเปลี่ยนสกรูในตำแหน่งเหล่านี้โดยไม่ได้รับการตรวจสอบทางวิศวกรรมถือเป็นการละเมิดหลักปฏิบัติและอาจมีความรับผิดต่อโครงสร้าง

ความเร็วและต้นทุนในการใช้งานปริมาณมาก

ก pneumatic framing nailer drives a 16d nail in under one second, requiring no pre-drilling and no bit changes. A screw gun driving a structural screw of equivalent holding capacity takes 3–5 seconds per fastener with a correctly sized pilot hole, or risks splitting lumber without one. In framing a standard residential floor system requiring 800–1,200 fasteners, the speed difference is measured in hours. Nails also cost significantly less per fastener — bulk 16d common nails run approximately $0.02–$0.04 each vs. $0.15–$0.50 for structural screws of comparable capacity.

ความทนทานต่อการโหลดแบบไดนามิก

ตะปูทนต่อแรงกดแบบเป็นรอบและไดนามิก — แรงสั่นสะเทือน การเคลื่อนที่ของแผ่นดินไหว แรงลม และการขยายตัว/หดตัวจากความร้อน — ได้ดีกว่าสกรู ก้านเรียบช่วยให้เส้นใยไม้เคลื่อนไหวได้เล็กน้อยโดยไม่หลุดหรือแตกหัก ตะปูก้านแหวนและก้านเกลียวผสมผสานความเหนียวนี้เข้ากับความต้านทานการถอนที่ดีขึ้นอย่างมาก ทำให้เป็นมาตรฐานสำหรับการหุ้มหลังคา การติดตั้งใต้พื้น และการใช้งานไม้แปรรูปที่ปัจจัยทั้งสองมีความสำคัญ

เมื่อสกรูคือตัวเลือกที่เหมาะสม

สกรูจะดีกว่าตรงไหน ความต้านทานการถอน การถอดชิ้นส่วน หรือการจัดตำแหน่งที่แม่นยำ เป็นข้อกำหนดหลัก: การติดตั้งตู้ แผ่นกระดาน (ซึ่งความต้านทานการดึงทะลุภายใต้การจราจรบนทางเท้า) บานพับประตู อุปกรณ์ยึดฮาร์ดแวร์ และการใช้งานใดๆ ที่ต้องถอดออกในอนาคตโดยไม่มีความเสียหาย การขันเกลียวในสกรูยังช่วยดึงพื้นผิวที่เชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนาระหว่างการขับขี่ ซึ่งตะปูบางชนิดไม่สามารถทำซ้ำได้หากไม่มีการหนีบเพิ่มเติม

กฎการปฏิบัติ: การใช้งาน ตะปูสำหรับทำกรอบโครงสร้าง การหุ้ม และการเชื่อมต่อใดๆ ที่ควบคุมโดยแรงเฉือนหรือตารางการตอกรหัสอาคาร . ใช้ สกรูสำหรับงานตกแต่งขั้นสุดท้าย ฮาร์ดแวร์ ส่วนประกอบที่ต้องถอดชิ้นส่วนในอนาคต และข้อต่อที่ไม่ใช่โครงสร้างซึ่งความต้องการความต้านทานการถอนเป็นอันดับแรก .