Нагеля для бруса. Правила установки нагелей

Крепление бруса с помощью нагелей напоминает сборку конструктора, поэтому для тех, кто имеет хоть какое-то представление о соединении деталей посредством сквозных штырей, процесс возведения дома покажется достаточно простым. Металлические и деревянные стержни представляют собой крепежные элементы определенных размеров. Их устанавливают в заранее просверленные в брусе отверстия чуть большего диаметра и заглубления относительно самих нагелей. В этом случае обеспечивается равномерность усадки сруба за счет меньшего трения сопряженных участков.

Чтобы древесину при усушке не повело, и она не начала интенсивно растрескиваться, необходимо выбрать правильный шаг штырей по длине бруса (оптимально 1,5-2 метра).

Нагели требуется устанавливать в шахматном порядке, как показано на вышеприведенном рисунке. При этом следует придерживаться их четкой вертикальности. Штырь в просверленное отверстие вбивают киянкой до тех пор, пока его торец не окажется на пару сантиметров ниже верхнего уровня бруса. Утапливать стержни следует для того, чтобы при возможной усадке дома они не могли оказывать давление на ниже- или вышерасположенные венцы.

Крепление бруса нагелями производится как минимум в двух, а то и трех рядах. Штырь должен по высоте насквозь пронизывать один или два венца, входя в толщу нижнего бруса не менее чем наполовину, но и не более чем на две трети. При этом не допускается, чтобы его нижний конец касался дна высверленного отверстия.

При сборке брусового строения на угловые участки следует обращать особое внимание. Необходимо понимать, что от качества крепления венцов в местах пересечения несущих стен зависит надежность возводимой коробки. А это – безопасность проживания в доме и уверенность домочадцев в будущем.

В то же время, слишком близко располагать нагели к проемам или соединительным замкам (чашам) не следует. Оптимальный размер составляет около 250-300мм.

Шканты для бруса 150х150. Соединение на шкантах – использовать ли клей?

Сборка с помощью шкантов возможна в двух вариантах: на сухую или на клей . Каждый случай имеет свои особенности. Если мы имеем готовые детали с отверстиями, то насверливать самостоятельно ничего не потребуется. Остается только расположить в нужном порядке детали, потом вогнать в одну из них шкант, немного простучать его, чтобы он крепче вошел и расположился в отверстии, а потом надеть на него вторую деталь, и опять же постучать уже сверху по детали, чтобы и второй конец вошел прочно. Данное соединение не держит детали на разрыв, только на сдвиг, поэтому скрепленную конструкцию следует сразу же поставить в нужной ориентации, а не вверх ногами или еще как-то.

Если монтаж осуществляется без клея, то такую сборку можно через какое-то время разобрать. Если же таких планов нет, а хочется чувствовать себя немного увереннее насчет прочности крепежа, то можно посадить шканты на клей, а зазубрины на его поверхности усовершенствуют такой прием.

Не стоит заливать клеем отверстия, чтобы изделие потом там хлюпало, достаточно смазать конец с одной стороны, а потом также обработать и второй конец. Причем если на одной грани детали располагается несколько крепежей сразу, то установите сначала все шканты одним концом в отверстия, предварительно смазав их составом или капнув капельку в дырку. А потом промажьте клеем выступающие края, дайте им немного загустеть (буквально минуту-две) и насадите вторую деталь, совместив аккуратно отверстия на ней с выступающими концами шкантов. Легкое простукивание по насаженной детали лучше распределит клей и упрочнит конструкцию. Помните, она неразборная, при желании демонтажа вам придется только ломать.

Всем давно известно, что любая деревянная постройка возводится с применением того или иного крепежа. Во многих случаях применяются шканты для бруса и бревна. С их помощью можно возвести очень прочные и надежные строения. Бывают металлические и деревянные шканты и нагели. Их можно покупать готовыми или делать своими руками.

Изображение 1. Схема устройства спирального сверла.

Нагель металлический по дереву. Разновидности и характеристики нагелей

Теперь, когда мы знаем, что такое нагеля, можно рассмотреть их параметры и классификацию. При применении деревянных нагелей в соединении бруса, балок, бревен или других элементов конструкции штыри удерживают от непропорционального изменения размеров соединяемые детали при усушке дерева. Вбитый в древесину нагель для бруса при приложении изгибающих, сдвигающих или прямых нагрузок проворачивается из-за смятия древесины, и изгибается, увеличивая площадь соприкосновения и сопротивление нагрузке.

Если древесина набирает влажность, то ее объем увеличивается, и в месте нахождения нагеля для бруса начинается обратный сдвиг, то есть, нагрузка на метиз уменьшается, и нагель вновь занимает первоначальную позицию. Поэтому именно для деревянных конструкций, более подверженных изменениям геометрии и физических характеристик, деревянные нагеля предпочтительнее других типов метизов.

Преимущества, которыми обладают деревянные нагели:

Шканты из дерева гораздо эффективнее выдерживают любые нагрузки, так как дерево – материал гибкий;
Так как и нагели для бруса, и сам брус сделаны из древесины, их параметры схожи, и при усушке, переувлажнении или механических нагрузках объем и размеры изменяются одинаково и одновременно, что помогает сохранить целостность конструкции;
При переувлажнении деревянный нагель расширяется, уплотняя и герметизируя соединение.

Недостатки: деревянный шкант служит намного меньше, чем металлический нагель, больших нагрузок выдержать не способен, поэтому использование таких метизов ограничено особенностями зданий и сооружений.

Схема соединения деталей нагелями

Металлические нагели сделаны из железного прута, но их увеличенная долговечность и прочность не являются основанием для более частого применения в строительстве деревянных домов. Нагель металлический образует слишком прочное и неподвижное соединение, которое удерживает деревянные детали от необходимых минимальных сдвигов пир усадке, усушке или увлажнении.

Достоинства металлических нагелей в строительстве:

Фиксированный размер – это надежность удержания нагеля в заданном положении без выдавливания или проваливания;
При забивании железных метизов верхних слой древесины не способен деформироваться или коробиться;
На металлические нагеля проще крепить теплоизоляцию, использовать пружинную стяжку.

Недостатки: из-за высокого коэффициента теплопроводности железа в местах креплений часто появляются «мостики холода». При этом жесткое крепление помогает появлению и накоплению конденсата вокруг метизов, а резьбовая поверхность, разрушая при вкручивании древесину, облегчает впитывание влаги в деревянные элементы конструкции брусового сооружения.

Нагель по дереву. Нагели из дерева

Деревянные нагели или шканты – это хлысты с гладкой цилиндрической поверхностью. Диаметр их сечения от 10 до 35 мм. Длина может быть любой: до 1,5 м и больше. При забивании в бревна применяют обычно отрезки 10–15 см. Реже используют крепеж из тонких обрезных брусков квадратного или прямоугольного сечения. Лучшим сырьем для производства нагелей являются твердые породы : дуб или бук . Из-за относительной дороговизны этих материалов чаще используется береза или ясень . Хвойные виды для этих целей не подходят из-за своей податливости. Вытачивают нагели только из сухого материала с влажностью не выше 12%. Применяют для работ как с мягкими, так и с твердыми породами древесины.

Преимущества деревянных нагелей:

устойчивость к нагрузкам на изгиб;
равномерное изменение вместе с основным материалом: штыри из дерева набухают и меняют температуру одновременно с бревнами, не провоцируя выделения конденсата;
обеспечивают герметичность готовых конструкций;
не препятствуют естественному вертикальному сдвигу фрагментов, что исключает образование щелей между венцами.

Деревянные шканты подходят для постройки лодок, плотов, надворных сооружений, бань, одноэтажных домов из сруба, уличной мебели и других конструкций из древесины.

Недостатки деревянных штырей:

невысокая биостойкость;
подверженность разрушениям;
неспособность противостоять высокому давлению.

Этот вид крепежа не столько стягивает фрагменты конструкций, сколько служит закладным элементом, обеспечивая устойчивость относительно друг друга. Работа с деревянными нагелями занимает много времени, требует определенных навыков, довольно сложна в исполнении.

Шканты округлой формы создают лучшее сцепление с поверхностью, его рекомендуется использовать при постройке несущих стен . Квадратный крепеж менее прочен, так как упирается в материал только углами. Его применяют при сборке легких деталей или стен, не испытывающих массивных нагрузок.

Расположение шкантов в брусе. Как правильно устанавливать шканты в брусовом доме. Шканты для бруса своими руками. Руководство по изготовлению

Фото: березовые изделия диаметром 25мм.

Березовый нагель – один из самых распространенных и необходимых материалов, используемых в деревянном домостроении для стяжки брусовых венцов. При желании можно обойтись и без каната джутового при отделке и покраски дома, а вот без нагеля не обойтись никак. В первую очередь это касается брусовых домов и прочих сооружений, для строительства которых используется древесина.

Вот что рассказывает нам опытный строитель, занимающийся деревянным домостроением – строительством деревянных домов своими руками - много лет, Николай Первачев: «Нагель – незаменимая вещь при строительстве деревянного дома, выполняющий роль своеобразного каркаса, или держателя стен из бруса. Нагель представляет собой штырь, или палку циллинндрической формы, диаметр которой зависит от размеров используемого древесинного материала. Как правило, используется нагель диаметром 2, 5 мм, а потому он является самым распространенным и его можно легко купить на любом строительном рынке. Тем более, что очень часто для этих целей подходят обычные черенки для швабры или грабель, продающиеся в хозяйственном магазине или на садовом рынке. Главное, обратить внимание, из чего изготовлен черенок. Самой лучшей древесиной для нагелей считается береза, так она обладает всеми качествами, необходимыми для выполнения цели установки нагелей. Древесина березы достаточно прочная и крепкая, обладает однородной структурой, но наравне с этим легко поддается обработке и достаточно упругая и эластичная. Но березу и древесину стен – сосну и елку следует обработать с применением средств огнезащиты деревянных конструкций.

Металлические нагели для бруса. Описание и длина

Слово «нагель» в переводе с немецкого означает "гвоздь". Но в данном случае он не совсем типичный. Изделия представляют собой штыри без шляпки и острия. Поверхность является гладкой, а резьба в таких соединениях нежелательна. Длина обычно равна пределу 120-150 мм. Длина и форма на практике не регламентируются.

Такой гвоздь может изготавливаться из металла или древесины. Последний вариант встречается чаще, ведь используется для традиционного сооружения деревянных домов. В качестве основной функции таких деталей выступает противостояние сдвигу. Бревно, брус и доски изменяют свои размеры при колебаниях влажности и температуры.

Размеры материала изменяются непропорционально и зависят от направления волокон. Соединенные детали сдвигаются в разные стороны. А если использовать удерживающие штыри, то они будут увеличивать прикосновение нагеля с древесиной, что будет способствовать сопротивлению сдвигу. Соединяемые элементы и сам нагель при этом не подвергаются разрушающим деформациям.

Если изменить объем деревянных деталей, то будет происходить обратный сдвиг. При этом давление на гвоздь снизится, а штырь будет возвращаться в первоначальное положение. Нагель выбирается в соответствии с нагрузкой, в противном случае давление будет критичным, а штырь разрушится. Такое соединение более практично при постоянном сдвиге деталей. Металлические и деревянные нагели для бруса еще иногда заменяются пластиковыми, но область их использования невелика.

Диаметр сверла под нагель. Сверление отверстий под нагеля в брусе

Сборка коробки дома из бруса выполняется по технологии с помощью деревянных нагелей. Для сверления отверстий в брусе под нагеля традиционно используют малооборотистые дрели. Для тех, кому ближе мокрые строительные процессы, подскажу, что такие же дрели используются в качестве миксера для размешивания штукатурных растворов.

Выбор дрелей на строительном рынке огромный.

Расскажем про наш практический опыт:

1.Все дрели, разработанные ещё в СССР, надежнее современных вариаций. Обычно они маркируются как ИЭ с номером. Например, ИЭ-1305. Они мощные, тяжелые, с металлическим редуктором.

2. Наиболее стабильно работающие дрели – это Ребир. Выполненные по советским еще стандартам прибалтийские дрели надежны и неприхотливы. Для сверления отверстий в брусе есть два варианта. Это модель 1206 - двухскоростная, самая мощная, но и самая тяжёлая и дорогая дрель. И модель 1305 – более дешевая и односкоростная дрель.

3. Линейку дрелей фирмы Интерскол не можем отнести к профессиональному ручному инструменту. Их можно использовать только время от времени. Пластиковые модели по определению не рассчитаны на активное применение. При интенсивных работах быстро выходят из строя.