Нагели в каких случаях применяются. Нагель деревянный или металлический. Сборка на нагеля: важные нюансы
При строительстве дома каждый неизбежно сталкивается вопросами, связанными с использованием различных стройматериалов. Желая помочь вам в этом важном деле, мы хотим обсудить один немаловажный аспект – использование нагелей при строительстве коттеджей и домов из профилированного бруса, а также ответить на самые популярные вопросы начинающих и более опытных строителей.
Любые деревянные дома, даже элементы деревянного сруба, изготовленные из качественного профилированного бруса, под действием внешних факторов в процессе эксплуатации могут деформироваться. Чтобы этого не произошло, строители используют специальные детали – нагели. По сути, нагели представляют собой штыри, которые монтируются перпендикулярно оси соединяемых венцов .
Предназначение нагелей – препятствование деформации дома, а также соединение смежных венцов между собой, предотвращение их смещения и придание стенам дома большей прочности.
Типы нагелей
Нагели бывают нескольких видов, которые классифицируются по материалу, из которого они изготавливаются – пластмассовые, деревянные и стальные – и по форме – пластинчатые и цилиндрические. Чаще всего строители используют деревянные нагели с квадратным или круглым сечением и цилиндрические нагели из стали.
Стальные нагели обычно изготавливаются из арматуры или труб. При строительстве домов из бруса использовать штыри из арматуры нежелательно: они обладают рифленой поверхностью, на которой брус может попросту «зависнуть», и между венцами образуются зазоры.
Вследствие того, что нагрузка, приходящаяся на нагель, в основном действует на изгиб, при соединении венцов лучше использовать не стальные, а деревянные нагели. Они изготавливаются из твердых пород дерева. Наиболее качественными считаются нагели из березы или дуба. Чаще всего российские строители используют березовые штыри квадратного сечения со стороной в 25 мм или круглого – диаметром 24-25 мм.
В последнее время используются нагели с квадратным сечением. Именно их рекомендуют мировые эксперты – финские строительные компании, лидирующие в деревянном домостроении. И это неудивительно: такие нагели лишь частично касаются стенок отверстия, сделанного в брусе, в результате чего риск «зависания» на них венца в период усадки значительно снижается. Но есть у деревянных нагелей и свой недостаток – они не прижимают брусья друг к другу, что становится причиной изгибов малонагруженных верхних венцов.
Монтаж нагелей
При монтировании штырей в брусьях просверливаются отверстия. Делают их строго перпендикулярно, в шахматном порядке с шагом в 150-200 см. Для правильной установки нагелей имеет значение не только местоположение просверленных отверстий, но и влажность нагелей, которая должна совпадать с влажностью профилированного бруса.
Еще по теме:
Основные положения по уходу за домом из бруса
Дома из профилированного деревянного бруса обладают целым рядом положительных качеств. Они экологичны, современны, в них комфортно проживать в любое врем года. Великолепные характеристики таких домов делают их очень популярными и востребованными в настоящее время.
Плотность бетона по многим параметрам является очень высокой, что делает его идеальным стройматериалом для строительства стен и перекрытий. Однако в нем очень сложно вмонтировать крепеж для полки, люстры и других «навесных» деталей интерьера. В данной статье мы будем искать решение данной проблемы, и поможет в этом нагель.
Что это и где применяется
Он представляет собой обычный саморез с усиленным стержнем и шестигранной головкой, который можно вкручивать в бетон.
Помимо мелких предметов, с их помощью можно укрепить:
- дверные коробки ;
- рамы ;
- ограждения ;
- трубопроводы ;
- радиаторы отопления .
Ниже разберемся более подробнее с разновидностями подобного крепежа, а также с тем, как пользоваться нагелем по бетону правильно.
Виды
Метизные изделия, применяемые для монтажа в поверхности из бетона, обычно классифицируют по следующим признакам:
| Форме головки |
|
| Типу защитного покрытия |
|
| Форме и шагу резьбы на стержне |
|
Форма головки непосредственно влияет монтаж самореза. К примеру, шурупы в виде крюков и шпилек разрешено устанавливать лишь в отверстие, предварительно рассверленное и с дюбелем. Другие без сверления или с ним.
Например, шурупы с шестигранной или потайной головкой вкручиваются без рассверливания посадочного отверстия. Однако под такой монтаж подходит не каждый бетон.
Совет: лучшим является ячеистый бетон, а железобетон для данного способа монтажа не подходит.
Цена саморезов зависит от сферы их применения, формы и шага резьбы, влияет на нее также и длина метизов. С «елочкой» изделия будут стоить дешевле нагелей и универсальных, а шуруп длиной 12 мм обойдется дешевле 200 мм, так как на него будет затрачено меньше материала и рабочего времени
Выбираем и устанавливаем саморез
Обычно шурупы для бетона подбирают по величине нагрузки, которую им придется выдерживать из-за веса детали интерьера. Например, для поддержки 100 кг понадобиться саморез длиной от 160 мм и Ø10 мм, а вот полку массой 5 кг удержит саморез длиной до 25 мм и Ø3 мм.
После определения типа и габарита изделия, можно приступать к процедуре монтажа. В данном случае нагели и универсальные шурупы разрешается вкручивать в стену (пол или потолок) сразу, не делая предварительное рассверливание основания, в тоже время с саморезом с резьбой «елочка» придется повозиться.
Совет: шуруп с «елочкой» следует устанавливать в посадочное отверстие, диаметр и длина которого должны превышать его габариты на 5 мм.
Связано это с тем, что после высверливания, в него требуется установить дюбель (желательно в натяг). Он может быть из полимерных материалов или древесины, его основная обязанность — принять и удержать крепеж. Вкрутить саморез в дюбель можно своими руками обычной отверткой.
Совет: после высверливания отверстия уберите из него пыль.
Важно правильно использовать саморез, иначе его можно просто обломать. Закручивать шуруп с не потайной головкой необходимо с определенным усилием, следя за тем, чтобы во время процесса его не сломать, элементарно перетянув. Также можно обломать головку из-за высокой температуры нагрева тела
В переводе с немецкого, нагель - это гвоздь. Нагель деревянный представляет собой крепежный элемент цилиндрической или квадратной формы. Он часто используется в строительной отрасли в процессе сборки домов и бань из дерева, бруса, бревна.
Под влиянием различных негативных факторов портиться эстетическая привлекательность деревянных зданий, а тепло плохо сохраняется в доме. Для снижения влияния таких факторов применяют деревянные нагели из твердых сортов древесины.
Нагель для бруса
Нагели могут иметь диаметр 24-25 мм или сечение 25х25 мм, а также длину от 1,2 м. такой крепежный элемент предотвращает смещения венцов деревянного дома относительно друг друга. Самой важной характеристикой нагеля можно назвать его гладкость. Поверхность нагеля должна быть идеально гладкой, чтобы отдельные брусья не зависали на нем или не поднимались, с образованием зазоров между венцами.
Главная задача нагеля заключается в снижении искривления бруса во время усадки, вследствие того, что он хорошо работает на изгиб. Высокой прочности соединения специалисты достигают использованием нагелей с одинаковым уровнем влажности с брусом или чуть суше. Таким образом получается, что во время усыхания бруса нагель надежно заклинивается между венцами.
Для срубов из мягких сортов лесоматериалов, к примеру, сосна или ель, применяют нагель из березы. У березы твердая древесина, а само дерево очень широко распространенно на территории России, по этой причине создавать из нее крепежные элементы не затратное дело. Помимо этого, береза имеет невысокую естественную влажность и плотную структуру. Естественно, и стоить нагель березовый будет на порядок ниже, чем дубовый, грабовый или буковый.
Применение деревянных нагелей можно назвать универсальным вариантом при сборке срубов из дерева, потому что главным отличием от металлических крепежных элементов они не подвержены коррозии и не оказывают влияния на структуру дерева. На заключительном этапе производства нагели обязательно пропитывают или обрабатывают антисептическими растворами против гниения.
Соединение в нагель
Монтаж нагелей происходит в шахматном порядке на расстоянии от края бруса от 200-600 мм и между деревянными стержнями 1,5-2 м. Отверстие под нагель необходимо выполнить одного с ним диаметра или немного меньше. Чтобы усадка происходила правильно, на нагелях ось отверстий должна находиться в вертикальной плоскости. При этом отверстия должны иметь глубину при соединении двух венцов как минимум две трети от толщины бруса, если отверстия под нагель сделаны на предприятии, то нагель можно монтировать на три-четыре ряда. Протяженность деревянного стержня, чаще всего, не более 1,25 м. Отметим также, что на предприятии, не всегда удается создать точную ось отверстий, потому что в процессе сверления прямо при сборке сруба, бревна, уложенные друг на друга дают нагрузку и лежат ровно по отношению друг к другу. Тогда как в станок бревна попадают по одному и часто имеют искривление, влияющее на ось отверстия.
При помощи деревянной киянки рабочие забивают нагель в брус. Внизу отверстия необходимо оставить небольшой зазор 8-10 мм, чтобы в процессе усадки нагель не уперся в венец и не образовались трещины на брусе. Деревянный стержень необходимо утопить на 4-5 см в брус, или оставить выступающим на это расстояние, чтобы можно было на него крепить следующий брус.
Последовательность сборки на нагели:
- три венца кладутся друг на друга
- далее создаются отверстия и монтируются нагеля
- потом кладутся следующие два ряда
- делаются отверстия на глубину трех венцов и снова забиваются нагеля
- эти действия повторяются до места установки крыши.
Расчет нагелей
Деревянные нагели рассчитываются на место изгиба, а края соединенных им частей - на смятие. Такой вариант предполагает установку нагелей прямыми рядами или в шахматном порядке. Если конструкция предполагает наличие растянутых элементов, то нужно установить, по меньшей мере, три стяжных болта с каждой стороны стыка.
Отверстия для нагелей из древесины мастера просверливают через все деревянные части, нуждающиеся в соединении. Прежде чем начать сверление, необходимо такие элементы стянуть болтами или прочими крепежными элементами. В другом случае, у мастеров не получится монтировать нагели плотно. Сечение отверстий для стяжных (нерабочих) болтов необходимо сделать на 1-2 мм больше, чем диаметр болтов.
Цель использования нагелей - не допустить смещения брусьев (или бревен) в поперечном направлении. При этом нагели, ни в коем случае, не должны создавать помех для перемещения их в вертикальном направлении. Иначе, возможно образование щелей между бревнами (или брусьями). Специалисты сверлят отверстия для деревянных нагелей строго вертикально.
Расстояние между дном отверстия и краем нагеля не должно быть менее 10 мм. Длину нагелей подбирают таким образом, чтобы можно было легко соединить два (а лучше - три) венца.
Нагели бывают двух видов:
- с круглым сечением
- с квадратным сечением.
Выбираются нагели в каждом конкретном случае согласно особенностям коттеджа или другого сооружения.
Специалистов компании «Арт Крепеж» часто спрашивают: «Что такое нагель и зачем он нужен? Нужен ли он вообще и где купить эту деталь?»
В данной статье мы подробно расскажем, для чего нужны нагели и как они используются, рассмотрим их виды, узнаем оптимальную длину и диаметр и поймем, можно ли без них обойтись.
Нагель: что это такое?
Нагели – это детали, обязательно использующиеся при строительстве деревянных срубов и сборке домов из профилированного бруса. Их не видно ни снаружи, ни внутри, но они являются важным элементом, играющим ключевую роль в конструкции здания.
Они представляют собой деревянные шипы, соединяющие в вертикальной плоскости оцилиндрованные бревна или брус, из которого выложены стены зданий. Грубо говоря, это большой деревянный гвоздь, забитый в отверстие внутри стены и скрепляющий смежные венцы.
Иногда в строительстве используют другие виды нагелей, изготовленные из стали или пластика, но характеристики этих материалов не полностью соответствуют требованиям деревянного домостроения.
Принцип работы и функции нагелей
Стеновой материал, используемый в строительстве зданий из древесины (оцилиндрованные бревна или профилированный брус), на протяжении всего срока эксплуатации постоянно меняет свою влажность. Изменение процентного содержания влаги в дереве приводит к деформациям. Брус стремится изогнуться в сторону фасада или внутрь здания, а забитый перпендикулярно его оси деревянный штырь ему мешает.
Нагели, забитые в вертикальные отверстия в стенах, выполняют функции конструктивного элемента, предотвращающего смещение смежных венцов по отношению друг к другу. Они:
Производство и монтаж
Для производства нагелей используются хорошо высушенные заготовки из твердых пород древесины: березы или дуба. Они выпускаются двух видов:
- круглые (диаметр нагеля составляет 25-30 мм);
- квадратные (изготавливаются с поперечным сечением 25×25 мм).
Перед тем как забить нагель, в брусе или бревнах необходимо просверлить отверстие соответствующего диаметра с помощью винтового сверла по дереву. Отверстия должны быть строго перпендикулярными оси бруса, иначе вставленные в них штыри будут мешать бревнам скользить вверх-вниз при усадке здания.
Шипы устанавливают в шахматном порядке каждые 1,5-2 метра по схеме «два венца через венец». Они забиваются в высверленные отверстия с небольшим усилием легкими ударами молотка-киянки.
Подведем итоги
Невзирая на очень простую конструкцию и минимальную стоимость, нагели играют важную роль в строительстве. Именно они являются залогом ровных стен и отсутствия щелей, которые портят внешний вид дома и приводят к потерям тепла. Эта небольшая деталь играет важную роль в домостроении, поэтому экономить на качестве данного элемента не следует.
Нагель - элемент для создания подвижного соединения между соседними деталями, в частности между брусьями и бревнами при возведении дома. Также встречается при производстве окон, в судостроении и т.д. Не многие слышали о таком приспособлении, но без него не обходится строительство деревянных домов и создание элементов привычных конструкций даже при том, что эти соединения нам не видны.
Что нужно знать о нагеле
Другое название нагеля - шкант. Слово «нагель» немецкого происхождения, означает «гвоздь», чем, по сути, и является. «Шкант» пришло в нашу речь с Вятки, где около 300 лет назад началось активное строительство деревянных домов из бревна. Уже тогда столяры внедрили в привычную технологию применение деревянных крепежей для устойчивости сруба, которые не видно при собранных конструкциях.
Изначально нагель деревянный, в настоящее время применяются крепежи из древесины и стали. Они служат на объектах с разным уровнем ответственности, поскольку могут воспринимать разную нагрузку.
У шканта круглое или квадратное сечение разного размера, который определяется расчетом.
Изготовление нагелей
Лучший деревянный нагель березовый или дубовый. Эти виды древесины обладают твердостью и достаточной жесткостью, чтобы удержать сруб любого размера. Материал должен быть тщательно просушен, в идеале - совпадать с брусом в содержании воды для равномерной усадки объема после сборки. Рекомендуется использовать принудительно просушенную древесину для снижения риска усушки, которая повлечет за собой ослабление соединения.
Квадратный нагель изготавливают на распиловочном станке строго по установленным размерам, поскольку в дальнейшем для них нужно будет проделывать отверстие в брусе или бревне по аналогичным параметрам. Часто используют унифицированные размеры: например, заказывают сруб с готовыми отверстиями под нагель, а крепеж заказывают отдельно, но того же сечения. Совпадение параметров необходимо для нормальной и быстрой работы, чтобы не пришлось подгонять изделия на месте.
Для изготовления шканта с круглым сечением рационально использовать токарный станок. С его помощью изготовить крепеж можно самостоятельно. Для этого используем деревянную заготовку подходящего размера, крепим ее на крутящий механизм станка и понемногу снимаем лишние слои ствола. Чтобы не убрать лишнего, постоянно сверяем диаметр полуфабриката штангенциркулем. Также важно, чтобы заготовка равномерно обрабатывалась по всей длине, чтобы изделие смогло без труда войти в подготовленное для него отверстие.
Нагель металлический изготавливают из стали разных марок и из готовых прокатов методом отливки или прокатки. Форма сечения у изделия может быть разной: круглой, квадратной, многоугольной. Стальной шкант более подходит для сборки металлических и бетонных конструкций. Сделанный из арматуры, крепеж при усадке древесины травмирует бревно, на месте разрыхления в последствии развивается плесень, ржавчина, что значительно снижает несущие характеристики конструкции.
Какой нагель выбрать
Нагель для бруса может быть металлическим или деревянным, квадратным или круглым. Какой же выбрать для строительства дома из бревна и бруса?
Дерево или металл
Для бревна лучше использовать деревянный шкант. Металл хоть и обладает большим запасом прочности, все же со временем ржавеет и портит древесину. Влажностью ржавые очаги подпитывает само бревно, которое несколько лет просыхает, а потом начинает интенсивно намокать-сохнуть.
Деревянный нагель обладает теми же характеристиками, что и бревно, потому диссонанса между элементами не возникнет.
Круг или квадрат
Форма сечения может быть определена расчетным методом. Если вкратце, то круглый нагель подходит для установки на небольшие дома облегченной конструкции, квадратный более надежен, потому применяется для фиксации бруса и бревна у больших коттеджей. Минимальный диаметр, который следует выбрать - 25 мм, можно больше.
Сверление отверстий под нагели
Расстояние между внутренними креплениями должно быть не более 1,5-2,0 метров. В обозначенных местах на собранном в несколько поясов срубе насквозь просверливается отверстие. Это можно сделать мощной дрелью с двумя ручками и с насадкой-сверлом большого диаметра по дереву.
На практике часто фиксируют по 2 бревна в шахматном порядке, но лучше пустить нагель на глубину 3-4 бревна. Получается, одно бревно связано и с верхним, и с нижним соседом через шаг.
Ширина отверстий в бревне для круглого и квадратного сечения нагеля должна быть меньше фактической на 2-3 мм. Для квадратного нагеля 25мм - отверстие 32мм. Запас берется с учётом предполагаемой величины усушки крепежа и стены. После сверления нагели забивать в отверстия будет непросто, особенно в случае с квадратным сечением: всегда есть риск даже незначительного смещения бруса относительно пояса на 1-2 мм, тогда процесс вбивания затрудняется. Если планируется внутренняя фиксация по 3-4 бревна, лучше заранее заказать сруб с уже пропиленными в заводских условиях отверстиями.
Сборка на нагеля: важные нюансы
Когда крепеж готов и отверстия высверлены, пора приступать к сборке основной конструкции. Важно помнить:
- Не нужно ничем промазывать и прокладывать гнездо перед вводом нагеля.
- Запрещено использования столярного клея, чтобы брус и нагель смогли двигаться относительно друг друга при усадке.
- Шканты должны быть установлены строго вертикально, чтобы нанизанный брус был зафиксирован в одной плоскости и не менял своего положения при усадке в горизонтальной оси.
- Забивание нужно осуществлять деревянной или прорезиненной киянкой. Металлический оголовок молотка повредит древесину и в ней начнутся процессы порчи.
В строительстве из бруса есть другая технология насаживания бревен и сруба:
- 1) На ярусе нижней обвязки высверливаются отверстия, в которые вставляются нагели.
- 2) Последующие ряды обвязки нанизываются на установленные нагели. Для этого в брусе или бревне нужно заранее высверлить отверстия для монтажа.
Нагели для дома из бруса или бревна вещь необходимая. Пусть их не видно в объеме дерева, зато можно ощутить прочность строения и быть полностью в нем уверенным.