Fasteners for Metal Roofing – ConstructionMagNet.com

Auswahl des besten Typs für Ihre Anwendung und warum es wichtig ist

Von Andrew Mullen

Ein Befestigungselement ist die übliche Art und Weise, wie Metalldachplatten an einem Dachsystem-Substrat befestigt werden. Die Auswahl und Installation von Befestigungselementen und Schrauben für Dachsysteme wirkt sich direkt auf die Leistung und Lebensdauer dieser Systeme aus. Das Verständnis, wie ein Befestigungselement ausgewählt wird und innerhalb des Dachsystems funktioniert, ist ein wichtiger Aspekt für einen professionellen Installateur. Es wäre zwar logisch anzunehmen, dass die in einem Metalldachpaket enthaltenen Dachbefestigungen für die Lebensdauer des zu sichernden Paneels eine korrosionsfreie Leistung bieten, dies ist jedoch nicht unbedingt der Fall. Viele Faktoren beeinflussen die Korrosionsbeständigkeit und die Haltekraft eines Befestigungselements, einschließlich der Auswahl des richtigen Installationswerkzeugs für das Befestigungselement.

Es gibt zwei Haupttypen von Metalldachsystemen, freiliegende Befestigungselemente und verdeckte Befestigungselemente, sowie vier typische Substrate, an denen diese Systeme befestigt werden. Der richtige Befestigungstyp wird durch eine Kombination von Faktoren bestimmt, einschließlich der Art des Dachsystems, des Untergrunds, der Plattenlegierung und des erwarteten Lebenszyklus.

Was ist das Substrat?
Um das richtige Befestigungselement für eine Anwendung zu bestimmen, sollten Sie zuerst den Untergrund identifizieren, in dem das Befestigungselement befestigt werden soll. Sie finden vier typische Arten von Dachsubstraten in Wohn-, Landwirtschafts- und gewerblichen Dachanwendungen:

Holz: Befestigungselemente für Holz können mit scharfen Spitzen, TP-17-Punkten und mit „Mikrobits“ gefunden werden, um das Eindringen der Platte zu unterstützen. Nicht alle Holzsubstrate sind gleich – ein Befestigungselement, das bei einer Maßholzanwendung (z. B. 2 ‘x 4’) eine gute Leistung erbringt, ist möglicherweise nicht die beste Wahl für eine Dachterrasse aus OSB oder Spanplatten. Viele erstklassige Hersteller von Verbindungselementen geben die Ausziehfestigkeit für eine Vielzahl verschiedener Holzarten an. Dies kann hilfreich sein, um festzustellen, welches Verbindungselement die für Ihr Projekt erforderliche Haltekraft bietet. Während die Beliebtheit von Sperrholz-, OSB- und technischen Brettsubstraten zunimmt, trifft der Industriestandard eines Befestigungselements Nr. 9 oder Nr. 10 auf die Konkurrenz von Befestigungselementen mit größerem Durchmesser Nr. 12 mit Gewindesteigungen, die für die Verwendung in diesen „Spanplatten“ -Holzsubstraten entwickelt wurden.

Metalldeck: Wellblech-Terrassensubstrate werden häufig in verzinktem Metall mit 22 Gauge verwendet, können jedoch in einigen hochspezifizierten Gebäuden bis zu einer Dicke von 16 Gauge reichen. Kommerzielle Dächer mit Stahldecks haben üblicherweise Dämmstärken von mehr als 2 Zoll und erfordern lange Verbindungselemente mit einer Länge von manchmal bis zu 16 Zoll. Suchen Sie nach einem Befestigungselement mit einem selbstbohrenden Punkt Nr. 1 und einer Gewindesteigung von 10 bis 13 TPI, um selbst zu bohren und auf das Metalldeck-Substrat zu klopfen.

Stahl: Für Stahlträger- oder Metallpfettensubstratanwendungen stehen zwei Hauptarten von Befestigungselementen zur Verfügung: ein „Gewindeschneider“ oder eine Gewindeschneidschraube und selbstbohrende Schrauben. Bei einem Gewindeschneidverschluss muss der Installateur ein Loch in das Stahlsubstrat vorbohren, in das der Gewindeschneidverschluss eingetrieben werden soll. Dem Hersteller der Befestigungselemente sollten Daten zur Verfügung stehen, die eine Bohrergröße für Ihre Anwendung vorschlagen. Beachten Sie dabei, dass sich die Bohrergröße mit der Dicke des Untergrunds ändern kann, obwohl der Durchmesser der Befestigungselemente gleich bleibt. Gewindebefestigungen sind üblicherweise als Befestigungselemente Nr. 14 aus austenitischem Edelstahl der Serien 302 und 304 erhältlich, um ein hohes Maß an Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten.

Selbstbohrende Befestigungselemente werden mit integrierten selbstbohrenden Punkten hergestellt, sodass keine vorgebohrten Löcher erforderlich sind. Um diese Befestigungselemente verwenden zu können, müssen Sie zuerst die Dicke des gesamten Stahls / Metalls bestimmen, in dem Sie sichern möchten. Übliche selbstbohrende Schrauben befinden sich in den Bohrpunkten Nr. 1, Nr. 3 und Nr. 5. Die Gewindesteigung eines selbstbohrenden Befestigungselements ist an die Fähigkeiten der Bohrpunkte angepasst, sodass Sie bei einer Feingewindeanwendung kein Grobgewindebefestigungselement verwenden und umgekehrt. Stellen Sie sicher, dass Sie ein selbstbohrendes Befestigungselement mit Bohrkapazität auswählen, das Ihren Anwendungsanforderungen entspricht. Wenn Sie ein Befestigungselement mit einem zu kleinen Bohrpunkt für Ihre Anwendung wählen, z. B. einen Punkt Nr. 1 für 12-Gauge-Stahl, kann das übermäßige Drehmoment das Befestigungselement (oder schlimmer noch Ihr Handgelenk) beschädigen. Wenn Sie ein Befestigungselement mit einer zu großen Bohrspitze wählen, z. B. einen Punkt Nr. 5 für 16-Gauge-Stahl, können sich die feinen Gewinde des selbstbohrenden Befestigungselements Nr. 5 lösen, was dazu führen kann, dass die Platte nicht gesichert werden kann. Selbstbohrende Befestigungselemente sind in verschiedenen korrosionsbeständigen Ausführungen erhältlich, darunter mit einer Zinklegierung versehener Kopf, ein mit Edelstahl versehener Kopf und selbstbohrende Vollmetall-Bimetall-Verbindungselemente.

Mauerwerk: Obwohl selten, gibt es einige Fälle, in denen Metalldach- und Verkleidungsplatten auf Mauerwerkssubstraten installiert werden. Bei diesen Anwendungen muss ein Vorbohren des Substrats durchgeführt werden – normalerweise ½ bis 1 Zoll tiefer als die geplante Durchdringung des Befestigungselements. Diese Löcher müssen vor der Installation des Befestigungselements gebohrt und von Staub gereinigt werden. Der Hersteller des Befestigungselements sollte die Größe des Vorbohrlochs vorschlagen, die typischerweise 15% bis 33% kleiner ist als der Außengewindedurchmesser des Befestigungselements. Verbindungselemente für Mauerwerk oder Betonsubstrate können verschiedene Befestigungsmethoden aufweisen. Ein Gewindebefestigungselement mit einem Hi-Lo-Gewindemuster in einem Durchmesser von 3/16 Zoll oder ¼ Zoll ist zwei der am häufigsten verwendeten Elemente für die Befestigung von Dachplatten. Split-Drive-Nägel in Ankern und Biegestangenankern haben sich jedoch auch bei der Befestigung von Dächern als wirksam erwiesen Anwendungen.

Verbindungselemente für verschiedene Plattensysteme
Freiliegende Befestigungselemente verwenden Befestigungselemente mit Gummidichtungsscheiben, um die Installationsdurchführungen wetterfest zu machen. Es gibt eine breite Palette dieser Arten von Verbindungselementen, wobei viele Hersteller bis zu sechs Optionen für die Korrosionsbeständigkeit anbieten. Zu den Upgrades für herkömmliche Verbindungselemente aus beschichtetem oder verzinktem Kohlenstoffstahl gehören mit Zinklegierung verschlossene oder zamakgeformte Köpfe, mit Edelstahl verschlossene oder SCAMP-Verbindungselemente oder vollständige Edelstahlsorten. Diese freiliegenden Paneeldachbefestigungen können für Ersatzanwendungen mit einem Durchmesser von 9 bis zu einem Durchmesser von 21 verwendet werden.

Verdeckte Befestigungselemente verwenden Befestigungselemente mit internem Antrieb und einem Kopf mit niedrigem Profil, um den Kontakt mit der Unterseite der Dachplatte zu vermeiden. Befestigungselemente im Pancake-Kopf-Stil sind für die Befestigung von Paneelclips konzipiert, während XLP-Stile (Extra Low Profile) für Metallplatten mit Nagelstreifen oder klicklosen Stehfalz-Stehfalzen vorgesehen sind. Zu den Upgrades für herkömmliche verzinkte Verbindungselemente gehören langlebige beschichtete und rostfreie Stahlvarianten aus 410, 302, 304 und 316 Edelstahl. Die meisten Dachanwendungen erfordern diese Befestigungselemente in Durchmessern Nr. 10, Nr. 12 oder Nr. 14 mit einer Länge von ¾ “bis 16”.

Metallverträglichkeiten und Beschichtungen
Es ist wichtig zu verstehen, welche Unterschiede zwischen Metalllegierungen bestehen und wie bloße ungleiche Metalle unter bestimmten Umgebungsbedingungen schwerwiegende Reaktionen hervorrufen können, die vorzeitige Korrosion und Zersetzung fördern. Bei der Arbeit mit Kupfer- oder Aluminiumplatten ist es besonders wichtig, die Exposition gegenüber Rührfaktoren wie der Nähe zu Salzwasserausfällen, Feuchtigkeit und Luftbewegungen zu verstehen. Ein Beispiel wäre, wenn mit Kupferplatten gearbeitet wird, um nur Kupfernieten für freiliegende Befestigungspunkte zu verwenden, oder im Fall von freiliegenden Befestigungsaluminiumplatten ein Vollaluminium-Befestigungselement (wie das DMI ATEAM-Befestigungselement) zu verwenden, um unterschiedliche Metallreaktionen zu vermeiden. Wenn für die Anwendung keine Aluminiumbefestigungen gefunden werden können, kann ein Best-Practice-Ansatz, bei dem ein Pilotloch vorgebohrt wird, das etwas größer als der Durchmesser der Befestigungselemente ist, und dann alle Kanten des Lochs vor der Installation der Befestigungselemente mit einer Sperrbeschichtung oder einem Dichtmittel versiegelt werden, die Wahrscheinlichkeit einer Reaktion verringern .

Bei Metalldachplatten haben Sie auch die Möglichkeit, Nasslacke oder pulverbeschichtete Lacksysteme zu verwenden. East Coast Fasteners teilte mit, dass nasse Farbe beim Fahren der Verbindungselemente als fehlerverzeihender und formbarer angesehen wird und pulverbeschichtete Farbe „spröder“ sein kann und die Gefahr eines Bruchs besteht, wenn die Verbindungselemente mit zu viel Kraft angetrieben werden. Die Ostküste erinnert die Auftragnehmer auch daran, die Befestigungsbeschichtung im Vergleich zur Plattenbeschichtung zu berücksichtigen. Viele Metallplatten haben eine Garantie von 40 Jahren oder länger. Sie möchten daher ein Befestigungselement mit einer entsprechenden Beschichtungsgarantie.

Verbindungselemente für Reparaturen
Laut Stephen G. Redmann, National Account Manager bei Leland Industries, hängt die Reparatur eines mechanisch befestigten Daches ausschließlich vom Walzenbildner / Händler ab, der den Stahl geliefert hat. Teile werden häufig für eine bestimmte Reparatur an einem bestimmten Auftrag entwickelt, was dem Anlagenbesitzer einen zukünftigen Schutz unter der Garantie des Herstellers ermöglicht. Betrachten Sie Stich- und Dummkopfschrauben, Teile mit größerem Durchmesser und größeren Unterlegscheiben oder Schrauben mit Durchmessern bis zu # 24, um nur einige zu nennen.

Einhaltung der Bauvorschriften
Bauvorschriften fördern die Verwendung hochwertigerer Materialien, die die strukturelle Steifigkeit erhöhen und die Lebensdauer des Gebäudes verlängern sollen. Diese Standards werden von vielen Küstenstädten, Landkreisen und Versicherungsbehörden schnell festgelegt, verabschiedet oder vorgeschrieben, um verantwortungsbewusstes Bauen zu fördern.

Beispiele für Code-Anforderungen und -Empfehlungen sind die Code-Version 2014, 2017 und 2020 des Florida Building Code, die korrosionsbeständige Verbindungselemente für Dachbaugruppen erfordert. Die FEMA hat Empfehlungen verfasst, wonach im Küstenbau und in Gebieten mit starkem Wind nur Verbindungselemente aus rostfreiem Stahl für Dächer verwendet werden, die sich in einem Umkreis von 3.000 Fuß um ein Salzwasserkörper befinden. Das Compliance-Büro des Miami-Dade County Code hat außerdem ein Programm zur Auflistung von Verbindungselementen implementiert, in dem zusätzliche Korrosionsbeständigkeits- und Scherfestigkeitsstandards aufgeführt sind, die für verdeckte und freiliegende Metalldach-Verbindungselemente erforderlich sind. Wenn Sie sich in Zonen mit regulierter Bauordnung befinden, wird empfohlen, dass Sie feststellen, ob die Befestigungselemente in Ihrem System Zertifizierungslisten-Nummern haben oder den Richtlinien der Bauordnung entsprechen.

Kostenprobleme
Bei der Auswahl eines Befestigungselements haben Sie häufig die Wahl zwischen einem Economy-Befestigungselement für Einsteiger und einem langlebigen Befestigungselement, das möglicherweise doppelt so viel kostet. Es ist wichtig, die zusätzlichen Kosten in die Gesamtkosten des Dachsystems einzubeziehen. Ein Upgrade von einem nicht garantierten Einstiegsbefestigungselement auf ein lebenslang garantiertes, langlebiges Befestigungselement kann nur 1,5% der Kosten des Dachsystems betragen. Um das beste Wertversprechen zu ermitteln, ist es wichtig, die Leistungserwartungen des Kunden zu verstehen. Ein Beispiel:

• 30 Quadratmeter Metalldach zu 400 USD / Quadratmeter Auftragskosten
• Einstiegsverschluss: 3.000 Stück zu je 0,06 USD = 180 USD
• Premium-Verschluss: 3.000 Stück zu je 0,12 USD = 360 USD
• Differenz von 180 USD oder 1,5% des 12.000 USD teuren Dachsystems

Die Auswahl des richtigen Befestigungselements für den Auftrag verlängert nicht nur die Lebensdauer des Daches, sondern verringert auch die Haftung des Auftragnehmers und die Wahrscheinlichkeit von Rückrufen aufgrund von Befestigungsproblemen. Durch die Auswahl des richtigen Befestigungselements werden auch Verzögerungen auf der Baustelle und zusätzliche Arbeitskosten vermieden. Fragen Sie Ihren Dachdecker nach den Kosten und Vorteilen des Angebots von Premium-Verbindungselementen. Wenn Sie wissen, welches Verbindungselement für Ihre Anwendung geeignet ist, sind Sie immer einen Schritt voraus.

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