Нагельные соединения элементов деревянных конструкций. Нагель - что это такое, виды и особенности применения Нагеля для монтажа гранита

Для строительства дома из бруса используются специальные направляющие элементы из древесины или металла – нагели.

Нагель – это небольшой крепежный элемент, который может быть как круглым, так и квадратным по сечению. Используются при постройке сруба дома или бани при материале естественной влажности.

Так как сруб сохнет и дает усадку течение 12 месяцев и более, то с нагелями он не деформируется, и его не поведет.

Описание

Несмотря на то, что варианты крепежа бывают разными, нагели чаще выбирают из древесины. Для этого используют лес твердых пород, чаще березу.

Иногда в строительстве используются арматура или трубы, но дело в том, что металл слишком жесткий материал, и он не дает той естественной усадки, какое может дать нагель из дерева. Он позволяет больше гибкости для стен.

Кроме этого дерево не подвержено ржавчине, и даже при намокании не портится, а наоборот обеспечивает лучшее сцепление с соседним материалом.

Ни в коем случае нельзя использовать саморезы или гвозди. Они только ухудшат всю конструкцию

Нагель выполняют чуть короче отверстия, высверленного в брусьях, и несколько меньшего диаметра, чтобы усадка произошла ровнее.

Данная конструкция захватывает сразу два бруса и устанавливается по периметру в шахматном порядке.

Для чего они нужны

Крепеж позволяет закрепить венцы между собой точно по заданной траектории. Некоторые думают, что нагели стягивают между собой каркас дома, но это не так. Они дают возможность при сушке и усадке бруса удержать его в исходном состоянии, чтобы строение не повело.

Данный метод монтажа используют не только при строительстве домов, но и в том числе при изготовлении мебели.

С какими отрицательными последствиями позволяет бороться нагель:

• Усыхание и деформация.
• Расшатывание и смещение.

При установке крепежа строение остается стабильным и устойчивым даже через несколько десятков лет. Главное, сделать это правильно.

Виды и размеры нагелей

Нагели бывают круглого, квадратного и прямоугольного сечения. Естественно, что больше всего пользуются спросом круглые формы, ибо под квадрат очень сложно высверлить отверстие.

Виды:

• Из древесины.
• Металлические.

Металл – прочно, но затратно

Если предпочтение отдается металлу, то он может быть как полый внутри, так и из арматуры, но работать с таким материалом новичку сложно, можно повредить дорогостоящий брус. Поэтому все чаще предпочитают крепеж из дерева.

Кроме этого есть специальный пружинный узел «Сила», который также используется в качестве нагеля. Однако стоимость его довольно велика, и дом может обойтись в приличную сумму. (В среднем это 46 тысяч для дома размером 6х6)

Почему все-таки дерево

Готовый материал должен быть выполнен не из сырой древесины и лучше, если он будет пропитан специальным составом от гниения. В противном случае его придется досушивать. Работать с сырым материалом нельзя, он должен быть тверже и суше, чем брус.

Цены

Цены на данную продукцию зависят от диаметра крепежа. Много зависит от объема закупки, но в среднем:

• Нагель диаметром 25 мм до 500 штук обойдется по 16 рублей, а до 1000 штук по 11 рублей.
• Если диаметр выбран 30 мм, то цены соответственно будут 25 рублей за 500 штук и 18 рублей за 1000 штук.

При оптовой закупке цены снижаются до 30%, но это больше подходит для строительных компаний. В одной упаковке готовой продукции бывает от 30 до 50 штук нагелей.

Изготовление нагелей

• При необходимости их можно выточить самостоятельно на токарном станке из древесины высшего или первого сорта.
• Обратите внимание, чтобы она была без большого количества сучков и повреждений.
• Нельзя выполнять нагель из гигроскопичного материала.
• Диаметр данного стержня должен быть больше 2, 5 см.
• Длина может быть произвольной, от 1, 5 до 2 метров, в любом случае используется лишь часть продукта.

Пошаговое руководство по изготовлению из древесины

Для изготовления нагелей необходим токарный станок и резцы нужной конфигурации. После чего выбирается подходящий материал.

Процесс изготовления:

1. Подбирается заготовка нужного диаметра и размера.
2. Закрепляется в станок.
3. При помощи резца придается нужная округлая форма.
4. Необходимо постоянно проводить замеры штангенциркулем диаметра обтачиваемой заготовки, чтобы не снять лишнего материала.
5. Заготовка обрезается по длине и делается фаска.
6. Повторяем то же самое действие с другой деталью.

Можно сделать еще проще – распилить доску на пилораме на тонкие брусочки размером 25х25 мм. После чего для строительства применять квадратные нагели.

Как использовать нагеля при строительстве дома из бруса

• Нагель необходимо забивать не до конца, чтобы он не допустил трещины в брусе.
• Отверстия в верхнем венце под крепеж должно быть чуть шире, это не даст брусу провиснуть.
• Сам штырь должен входить в отверстие свободно, это необходимо для усадки дерева.
• Отверстия под них сверлятся перпендикулярно поверхности и расположены по оси бруса.
• Расстояние между креплениями штырей рассчитывается согласно документации по строительству.

Преимущества крепежа:

• Надежное сцепление и целостность конструкции.
• Возможность противостоять усадке, природным явлениям.
• Долгий срок службы дома.
• Минимизация щелей между брусом.

Как правильно устанавливать (сверление и крепеж)

Расчет количества крепежа осуществляется из принципа 2 метра между каждым последующим креплением.

Чтобы закрепить брус нагелями необходимо:

• Просверлить отверстие по диаметру крепежа на глубину в 1, 5 размера бруса.
• Нагель должен быть короче глубины на 30 или 40 мм, его забивают в данное отверстие на 10 мм. Расстояние в 30 мм в нижнем из двух брусе понадобится для возможной усадки, чтобы брус не завис.
• Забиваем в шахматном порядке, расстояние от 1 тысячи до 1, 5 мм.
• Отступ от проемов или чаш необходимо делать не менее 300 мм.
• Влажность крепежей лучше всего должна быть такой же, как и материал стен.

Преимущества и недостатки крепления бруса нагелями

У нагелей, как и у другого крепежа, есть свои преимущества и недостатки.

Из преимуществ можно отметить:

• Нагель не дает провисать венцам.
• Он не подвергается коррозии, как метал.
• Подходят больше для строительства жилого дома, чем для сруба на дачу.
• Лучше работают на изгиб, чем гвозди или арматура.

Однако есть и свои недостатки:

• Сборка сруба будет более медленной.
• Неправильная подборка сечения не обеспечит крепости конструкции, а большая может привести к разрушению бруса.
• Без должных навыков с нагелями работать трудно, сложно добиться совмещения крепежа с отверстием, необходима помощь 2-3-х людей.
• Очень много зависит от качества самой продукции, которая должна быть без сучков, иметь пропитку и быть не гигроскопичной.

С данным крепежом лучше всего работают профессионалы, мастерам одиночкам лучше использовать металл.

• Гвозди, саморезы и другой металл будет портить древесину изнутри, поэтому если есть возможность лучше использовать дерево. Иначе из-за различной теплопроводности материалов накапливается конденсат, и это ведет к появлению ржавчины на арматуре и гниению древесины. Не зря старинные корабли строились полностью из дерева, да и примеры зодчества говорят о том же. Храм в Кижах, построенный без единого гвоздя стоит уже много веков, и, тем не менее, все так же крепок.
• Не забывайте про шахматный порядок установки нагелей , для этого и нужен проект дома, чтобы рассчитать не только количество крепежа, но и места его монтажа.
• Чтобы не было зависаний бревен и всей конструкции дома, лучше не использовать металлические и квадратные деревянные нагели. Опытные мастера советуют использовать круглую крепежную конструкцию стандартного типа из березы. Это позволит добиться не только крепости, но и красоты постройки в целом.
• Кроме нагелей для равномерной усадки сруба можно использовать и такие конструкции как: винтовые домкраты и скользящее крепление стропил из металла.
• Влажность крепежей должна совпадать с влажностью бруса.
• Для снижения трения при забивании стержней профессионалы используют мыльный раствор.

Строительство дома самостоятельно довольно сложный и ответственный этап. Однако если не торопиться и выполнять все согласно рекомендациям, то можно вполне с этим справиться.

Если такая работа кажется слишком трудоемкой, тогда есть смысл обратиться к профессиональным строительным компаниям, специализирующихся на возведении . Они помогут возвести дом быстро и грамотно, а также смогут гарантировать, что он будет выполнен по всем необходимым нормам.

Древесина широко используется в качестве материала для наружных ограждающих конструкций. Особенно популярным в последние годы становится профилированный брус. Из него возводят дома для круглогодичного проживания и постройки иного назначения.

Нагели применяются как один из самых надежных способов соединения элементов при возведении стен. Они обеспечивают достаточную жесткость конструкции, оставляя возможность для нормальной усадки.

Правильный монтаж нагеля позволит надежно соединить отдельные элементы в единую систему с необходимыми свойствами. Существует подробная инструкция по применению такого крепежа, точное выполнение которой даст возможность добиться желаемого результата. Квалифицированные мастера плотники хорошо знают специфику использования этих соединительных элементов.

Основные понятия и назначение нагеля

Древесина – материал природного происхождения с неоднородной внутренней структурой. При высыхании происходит не только пропорциональное изменение объема, но и некоторая деформация. Степень ее определяется взаимным расположением волокон, годовых колец и другими факторами. Вследствие этого происходит усадка материала с образованием зазоров между элементами, растрескивание и иные неприятные явления.

Нагель для бруса представляет собой крепежный элемент круглого или квадратного сечения. Он предназначен для разъемного соединения двух соседних деталей. Нагель может изготавливаться из древесины твердых пород или металла преимущественно стали .

Геометрические размеры применяемого крепежа должны соответствовать брусу. Малое его сечение и длина не обеспечат необходимой жесткости конструкции, а слишком большое может привести к разрушению.

Металлический нагель может быть цельным или пустотелым, а сечение его, как и в случае с деревянными – квадратным или круглым. Зачастую для экономии средств они изготавливаются из наличных или подручных материалов: стальной арматуры, водопроводной трубы и металлопроката. Неправильное применение данного вида крепежа может вызвать повреждения такого достаточно дорогого материала как профилированный брус.

Под нагели высверливаются глухие отверстия соответствующего диаметра в обеих соединяемых деталях. Количество и расположение точек крепления определяется в соответствии с требованиями руководящих документов в частности СНиП 2.01.07-85. В работе используется специальная дрель для сверления бруса под нагели с необходимыми приспособлениями и сверлами необходимого диаметра.

Изготовление и применение нагелей в строительстве домов из бруса

Важно!
Наилучшим материалом для нагелей по утверждению мастеров является береза.

Изготовление нагелей из древесины

Цилиндрическая форма этого соединительного элемента представляет собой классическое тело вращения. Соответственно для его производства наиболее пригоден токарный станок с набором соответствующих резцов. В качестве заготовок используются пиломатериалы, высушенные до определенной влажности. Предпочтение отдается наружным частям ствола, где плотность древесины выше, а значит, она способна выдержать большие нагрузки.

Нагели можно изготовить своими руками при наличии в домашней мастерской нужного оборудования.

Порядок выполнения операций следующий:

1. подбираем заготовку подходящего размера и формы, древесина не должна иметь трещин, глубоких повреждений, сучков и тому подобное;
2. устанавливаем ее в приемное устройство станка и тщательно закрепляем в строгом соответствии с руководством по использованию;
3. запускаем двигатель и при помощи резца придаем заготовке цилиндрическую форму;

1. по мере снятия стружки производим измерение диаметра при помощи штангенциркуля;
2. по достижении потребного показателя обрезаем заготовку на определенную длину и делаем фаску; (см. также статью )
3. снимаем готовое изделие со станка и повторяем все описанные действия для следующей заготовки.

У квалифицированного столяра на изготовление одного нагеля при наличии всего необходимого уйдет всего несколько минут. Неопытный мастер затратит больше времени, но практика показывает, что необходимый навык нарабатывается достаточно быстро. Цена изделий собственного изготовления будет минимальной.

Совет!
Обратите внимание, что при работе на токарном станке нужно использовать очки для защиты глаз от попадания стружки.

Применение нагелей при возведении стен из бруса

Порядок выполнения операций по сборке домов определяется технологией.

Установка нагелей в брусе производится следующим образом:

1. по нижней детали наносятся метки точек крепления, их количество и расстояние между ними рассчитывается согласно нормативной документации;
2. отверстия под нагели должны располагаться строго по осевой линии бруса и быть перпендикулярными к его наружной поверхности;
3. для сверления используется дрель со сверлом, во время работы ее следует удерживать двумя руками, а положение тела должно быть устойчивым;
4. оптимальным будет применения инструмента со специальной насадкой, которая обеспечивает потребное его положение по отношению к брусу, это позволит существенно ускорить работу;
5. суммарная глубина отверстий должна быть несколько большей, нежели длина нагеля, что обеспечит необходимый тепловой зазор. (см. также статью )

Сборка профилированного бруса на нагеля осуществляется следующим образом:

1. в высверленные заранее отверстия нижнего бруса вставляются соединительные элементы и осаживаются при помощи деревянного молотка – киянки;
2. следующую подготовленную деталь поднимают вдвоем с помощником за края и переворачивают отверстиями вниз;
3. совместив отверстия с нагелями, брус надевается на них и осаживается до упора.

Полезный совет!
При выполнении такой операции как сборка бруса на нагеля сложно добиться совмещения отверстий с крепежными элементами.
Упростить действие поможет привлечение еще одного помощника, который направит брус с большой точностью.
Для снижения трения при выполнении сборки опытные мастера используют мыльный раствор.

Надежное крепление бруса нагелями, тем не менее, должно иметь и некоторую степень свободы. При высыхании древесины изменение формы и уменьшение объема неизбежны, как и тепловое расширение при нагревании. Материалу оставляют некоторую степень свободы для компенсации изменения линейных размеров.

Заключение

Нагеля для бруса из твердых пород древесины представляют собой самый оптимальный вариант соединительного элемента для возведения строений. Они обеспечивают необходимую прочность ограждающей конструкции и не допускают коробления отдельных ее элементов.

Видео в этой статье поможет получить точное представление о процессе изготовления и применения этого вида крепежа.

Нагелем называется стержень, который соединяет элементы деревянных конструкций, препятствует их взаимному сдвигу, а сам при этом работает на изгиб и срез. Нагели изготавливают из стали, древесины твердых пород и пластмасс, в виде стержней круглого сечения. Их устанавливают в предварительно просверленные отверстия. Диаметр отверстий для нагеля делают равным диаметру самого нагеля, чем обеспечивается плотность соединения и уменьшается опасность раскалывания.

Считается, что стальные нагели работают на срез, хотя на самом деле среза по телу нагеля не происходит. Древесина мягче нагеля и происходит ее смятие, а сами нагели - изгибаются, тем не менее, по аналогии с заклепочными соединениями металла, нагели рассчитываются на срез, а место среза (которого фактически нет) называют «условным срезом».

Растянутые стыки на цилиндрических нагелях могут быть симметричными и несимметричными (рис. 11). Для обжатия нагельного соединения, в сопряжение сплачиваемых элементов устанавливают стяжные болты, в количестве примерно равном 25% от общего количества нагелей. Стяжные болты включаются в расчетное (требуемое) количество нагелей. Нагели устанавливаются не менее чем в 2 ряда, количество нагелей в ряду ограничено шириной сплачиваемых элементов.

Рис. 11. Несимметричный и симметричный нагельные стыки

Расчетную несущую способность одного цилиндрического нагеля на один шов сплачивания в соединениях элементов из сосны и ели при направлении усилий, передаваемых нагелями вдоль волокон и гвоздями под любым углом, следует определять по таблице.

Расчетная несущая способность одного цилиндрического нагеля

На­пря­жен­ное со­сто­я­ние со­еди­не­ния	Рас­чет­ная не­су­щая спо­соб­ность Т на один шов спла­чи­ва­ния (услов­ный срез) по СП 64.13330. 2011 2017
	гвоз­дя, сталь­но­го, алю­ми­ни­е­во­го, стек­ло­пла­сти­ко­во­го на­ге­ля		ду­бо­во­го на­ге­ля
	кН	кгс	кН	кгс
1. Смя­тие в сим­мет­рич­ных со­еди­не­ниях
а) смя­тие в сред­них эле­мен­тах	0,5cd	50cd	0,3cd	30cd
б) смя­тие в край­них эле­мен­тах	0,8ad	80ad	0,5ad	50ad
2. Смя­тие в не­сим­мет­рич­ных со­еди­не­ниях
а) смя­тие во всех эле­мен­тах рав­ной тол­щи­ны, а так­же в бо­лее тол­стых эле­мен­тах од­но­срез­ных со­еди­не­ний	0,35cd 0,55cd	35cd 55cd	0,2cd 0,3cd	20cd 30cd
б) смя­тие в бо­лее тол­стых сред­них эле­мен­тах двух­срез­ных со­еди­не­ний при a ≤ 0,5c	0,25cd 0,4cd	25cd 40cd	0,14cd 0,2cd	14cd 20cd
в) смя­тие в бо­лее тон­ких край­них эле­мен­тах при a ≤ 0,35c	0,8ad 1,2ad	80ad 120ad	0,5ad 0,75ad	50ad 75ad
г) смя­тие в бо­лее тон­ких эле­мен­тах од­но­срез­ных со­еди­не­ний и в край­них эле­мен­тах при c > a > 0,35c	k н ad 1,5k н ad	100k н ad 150k н ad	k н ad 1,5k н ad	100k н ad 150k н ad
3. Из­гиб на­ге­лей в сим­мет­рич­ных и не­сим­мет­рич­ных со­еди­не­ниях
а) из ста­ли С 38/23 из ста­ли С 235 и ар­ма­ту­ры А 240 (R н = 440 МПа)	1,8d² + 0,02a², но не более 2,5d² 2,2d² + 0,025a², но не более 3,1d²	180d² + 2a², но не более 250d² 220d² + 2,5a², но не более 310d²	-	-
б) из алю­ми­ни­е­во­го спла­ва Д16-Т	1,6d² + 0,02a², но не более 2,2d²) 2d² + 0,025a², но не более 2,2d²	160d² + 2a², но не более 220d² 200d² + 2,5a², но не более 220d²	-	-
в) из стек­ло­пла­сти­ка АГ-4С	1,45d² + 0,02a², но не более 1,8d² 1,8d² + 0,025a², но не более 2,2d²	145d² + 2a², но не более 180d² 180d² + 2,5a², но не более 220d²	-	-
г) из дре­вес­но-сло­и­сто­го пла­сти­ка ДСПБ	0,8d² + 0,02a², но не более d² d² + 0,025a², но не более 1,5d²	80d² + 2a², но не более 100d² 100d² + 2,5a², но не более 150d²	-	-
д) из ду­ба	-	-	0,45d² + 0,02a², но не более 0,65d² 0,55d² + 0,025a², но не более 0,8d²	45d² + 2a², но не более 65d² 55d² + 2,5a², но не более 80d²
4. Из­гиб на­ге­лей из ста­ли С 235 и ар­ма­ту­ры А 240 (R н = 440 МПа) в тор­це­вых со­еди­не­ниях с ме­тал­ли­че­ской на­клад­кой с жест­ким креп­ле­ни­ем на­ге­лей
	2d²	200d²	-	-

Примечания:

1. Расчетную несущую способность нагеля в рассматриваемом шве следует принимать равной меньшему из всех значений, полученных по формулам таблицы (то есть нужно просчитать все возможные варианы и выбрать наименьший результат).

2. В таблице: с - толщина средних элементов, а также равных по толщине или более толстых элементов односрезных соединений, а - толщина крайних элементов, а также более тонких элементов односрезных соединений; d - диаметр нагеля; все размеры в см.

3. Расчетную несущую способность нагеля в двухсрезных несимметричных соединениях при неодинаковой толщине элементов следует определять с учетом следующего:

а) расчетную несущую способность нагеля из условия смятия в среднем элементе толщиной c при промежуточных значениях a между c и 0,5c следует определять интерполяцией между значениями по пп.2,а и 2,б таблицы;

б) при толщине крайних элементов a больше c расчетную несущую способность нагеля следует определять из условия смятия в крайних элементах по п.2,а таблицы с заменой с на а ;

в) при определении расчетной несущей способности из условий изгиба нагеля толщину крайнего элемента а в п.3 таблицы следует принимать не более 0,6с .

4. Значения коэффициента k н для определения расчетной несущей способности при смятии в более тонких элементах односрезных соединений и в крайних элементах несимметричных соединений c больше a и больше 0,35c приведены в табл. 18 СНиП II-25-80 в табл.20 СП64.13330.2017 .

5. Расчет нагельных соединений на скалывание производить не следует, если выполняются условия расстановки нагелей в соответствии с пп. 5.18 и 5.22 СНиП II-25-80 6.18 и 6.22 СП64.13330.2017 .

6. Диаметр нагеля d следует назначать из условия наиболее полного использования его несущей способности по изгибу.

7. В соединениях число нагелей должно быть не менее 2. Исключение составляют нагели, устанавливаемые конструктивно (например, на период сборки и монтажа).

8. Для гвоздей, установленных в предварительно рассверленные отверстия диаметром, равным диаметру гвоздя, несущая способность по изгибу определяется как для нагеля из стали С235.

Расчетное количество нагелей определится по формуле:

n н ≥ N/Тn ш ≥ 2,

где n н - количество нагелей, шт; N - расчетное усилие, действующее на нагельный стык, кН (кгс); n ш - число расчетных швов одного нагеля, шт; Т - несущая способность одного условного среза нагеля, определяемая в кгс или в кН.

Для того чтобы в нагельном соединении не произошло раскалывания древесины, нагели устанавливают на определенном расстоянии друг от друга (рис. 12).

рис. 12. Порядок расстановки нагелей S 1 - расстояния между нагелями и от нагеля до торца элемента вдоль волокон; S 2 - расстояния между нагелями поперек волокон; S 3 - расстояние от нагеля до грани элемента поперек волокон; d - диаметр нагеля в см.

Нагели в растянутых стыках конструкций из цельной древесины следует располагать в 2 или 4 продольных ряда, а в конструкциях из круглых лесоматериалов допускается шахматное расположение нагелей в 2 ряда с расстоянием между осями нагелей вдоль волокон 2S 1 , и поперек волокон - S 2 =2,5d.

При обеспечении достаточной плотности посадки нагелей могут применяться соединения со стальными накладками. Чаще всего в них используются гвозди, шурупы, глухари или глухие стальные цилиндрические нагели (рис. 13). Глухие стальные цилиндрические нагели должны иметь заглубление в древесину сплачиваемого элемента на величину не менее 5d .

рис. 13. Нагельные соединения со стальными накладками на болтах и на глухих цилиндрических нагелях

Количество нагелей рассчитывается по выше приведенной формуле, а стальные накладки проверяют на прочность при растяжении по ослабленному отверстиями под нагели сечению.

Поговорим о нагелях, которые широко применяются при строительстве деревянных домов из брёвен и бруса. Это особый вид крепления, о правилах выбора и применения которого следует знать, чтобы построить надёжный и прочный дом. Поговорим о разновидностях нагелей и стоимости данного вида крепежа.

Примечательно, что, несмотря на немецкое название («нагель» в переводе на русский означает просто «большой гвоздь»), такой вид крепления широко распространился именно в России. Впрочем, в Европе нагели тоже применяли и применяют, ведь деревянное домостроение популярно и в западных странах.

Несмотря на название, на гвоздь нагель похож мало. Это скорее штырь, без острия и шляпки, гладкий, ровный, очень простой, но при этом надёжный и идеально подходящий для деревянных домов вид крепления отдельных брусьев и брёвен.

Нагели, канты, могут быть не только деревянными, но и металлическими, а также пластиковыми. Последняя разновидность встречается редко, так как является достаточно ненадёжной. Металлические нагели в виде обычного прута, струны или трубы используются чаще всего в виде арматуры, креплений для бетонных конструкций, а вот в деревянном домостроении их применяют с опаской. Для этого есть несколько причин:

• Металл отличается высокой теплопроводностью. Если металлический нагель используется для соединения деревянных деталей, гарантированно появится мостик холода;
• Из-за разницы в теплопроводности древесины и металла в месте такого соединения появится конденсат, а он станет причиной сырости в стене;
• Металлический штырь может повредить древесину;
• Металл слишком крепко, жёстко удерживает дерево, а все мы помним, что деревянные дома дают существенную усадку.

Сейчас такие нагели выделяют в особую позицию — шурупы по бетону, а в строительстве домов из бревна и бруса применяют деревянные нагели, о которых мы и продолжим говорить.

Почему именно деревянные нагели стали такими популярными? Потому что технология была проверена много веков назад на деревянных лодках. Крепление из древесины под воздействием морской воды не ржавело, напротив, расширялось и герметизировало отверстие, протечек не было. После такой проверки на водных просторах деревянные нагели вполне заслуженно получили распространение в строительстве и на земле.

Мы писали о процессе монтажа деревянного нагеля . Напомним, что мелкие крепежи такого рода называются шкантами и применяются в ходе сборки мебели.

Самые распространённые нагели из древесины — круглые, однако используются и квадратные. Считается, что у таких нагелей меньше площадь соприкосновения с площадью отверстия, а это снижает риск жёсткого закрепления бревна. Есть нагели в виде шестиугольника, как промежуточный вариант, а также в форме звезды, но они встречаются крайне редко.

В ходе использования деревянных нагелей очень важно помнить о двух условиях:

1. Нагель должен быть чуть меньшего диаметра, чем предварительно просверленное в бревне или брусе отверстие. Кроме того, крепёж должен быть немного короче отверстия. Только в этом случае деревянный нагель обеспечит спокойную усадку деревянного дома, будет изменять размеры вместе с ним, в противном случае венцы могут зависнуть на креплениях;
2. Древесина для нагеля должна быть крепче, чем сам брус или бревно. Если для строительства дома применяется сосна, то нагель должен быть из более прочного дерева, например, бука или берёзы. Также для производства нагелей используются лиственница, дуб, ясень.

Согласно СНиП, в ходе изготовления нагелей должна применяться древесина первого или высшего сорта, без свилеватости, сучков и других пороков древесины . Уровень влажности сырья не должен превышать 12%. Желательно обработать нагели антисептиками.

Есть ГОСТ 30974-2002, который гласит, что диаметр нагеля должен быть не меньше 1/6 от диаметра бревна. То есть, если у нас бревно диаметром меньше 140 мм, то нагель нужен диаметром 22-25 мм. При этом длина нагелей не регламентируется. Обычно берут крепления длиной 120-150 мм.

Что касается цены, то один нагель диаметром 22 или 25 мм и длиной 1,2 м из берёзы стоит порядка 18-20 рублей. Один метр дубового нагеля диаметром 21-25 мм стоит около 32 рублей. Обычно отпиливают крепление нужного размера уже на месте возведения сруба или дома из бруса.

Деревянные дома – это комфорт, красота, экологичность. Однако сборка сруба требует соблюдения определенных правил. Сруб поле постройки имеет свойство давать усадку, и чтобы избежать соответствующих негативных последствий, используют нагели (другое название — шканты). Ими соединяют соседние венцы. Нагели не дают бревнам/брусьям смещаться по горизонтали во время усадки сруба, в результате происходят только вертикальные подвижки, стена остается ровной и без щелей.

Деревянный крепеж

Для установки нагеля в бревне или брусе через каждые 1,5-2 м сверлят отверстия точно под диаметр шканта, чтобы крепеж заходил плотно, но без лишних усилий. Отверстия делают строго вертикальными и через центральную ось каждого элемента стены. Они проходят сквозь установленный брус/бревно и практически полностью через деталь, расположенную ниже. Длина шкантов должна быть примерно на 3-4 см меньше глубины отверстий, их заколачивают заподлицо и притапливают добойником на пару сантиметров. Данный зазор оставляют, чтобы нагеля после усадки не уперлись в верхний брус или бревно. Существует и более сложная технология, когда соединяют сразу три венца.

Стандартный формат деревянных нагелей в магазинах – пачка хлыстов длиной 1-1,5 м с круглым сечением. Диаметр изделий обычно 25 или 30 мм. Какой вариант выбрать, зависит от толщины стен. Для бревен диаметром до 300 мм подойдут хлысты на 25 мм, а если планируется возвести более массивный сруб, тогда придется нарезать шканты из хлыстов толщиной 30 мм.

Если сравнить популярность нагелей из разных пород древесины, то безоговорочно лидирует береза. Это вполне логично, поскольку сосна недостаточно крепкая для нагелей, а бук и дуб стоят слишком дорого. Оптимальная влажность шкантов должна быть такая же, как у бревен/бруса. В этом случае усушка будет проходить одинаково. По сравнению с металлическими нагелями у деревянных есть пара преимуществ: они не ржавеют, обладают низкой теплопроводностью, а значит, не станут мостиками холода.

Металлический крепеж

Металл, безусловно, прочнее дерева, но для нагеля важна не только прочность, но и другие характеристики. В частности, большую роль играет гладкая поверхность. Некоторые строители соединяют венцы стальной арматурой толщиной 10-12 мм, загоняя ее кувалдами в предварительно просверленные узкие отверстия. В результате ребра арматуры препятствуют свободной усадке, и элементы стены подвисают на металле, что приводит к появлению щелей в стенах.

Если купить гладкие стальные шканты небольшого диаметра, то бревна при усадке их могут погнуть. Поэтому использования мощных гвоздей, как и арматуры, желательно избежать. Другое дело гладкие пруты толщиной от 20 мм или трубы диаметром 25-30 мм. Однако стоит такой крепеж дорого, да и работать с ним тяжелее, чем с деревом.

Также существует альтернативная технология, при которой вместо привычных нагелей используют резьбовые шпильки . Один конец метровой штанги с резьбой закрепляют в фундаменте, а на второй надевают венцы. В процессе сборки деревянных стен шпильки наращивают, для этого применяют муфты. Такая технология позволяет, затягивая гайки, плотно соединять венцы, подтягивать крепеж в процессе усадки. В основном такой способ монтажа применяют, когда сруб собирают из очень сухого профилированного бруса. В противном случае это, скорее всего, лишь усложнит работу.

Шпильки – удачное решение фиксации бревен, когда их нужно соединить торцами. Для этих целей в теле бревен делают пропилы и расширения под гайки. Более примитивное решение оформления соединения в зоне «перерубов» — П-образные скобы .

В качестве альтернативы деревянным нагелям могут использоваться винты-сухари и самонарезные металлические винты. Но поскольку винты-сухари не дают венцам уплотняться, их сфера применения ограничивается сухим клееным профилированным брусом, который практически не меняет свою геометрию со временем.

Для цельного бруса и оцилиндрованного бревна используют продвинутую модификацию самореза-глухаря, который имеет диаметр 1 см и длину 20, 24 или 28 см. Основное преимущество этого крепежа – наличие пружины. Все элементы узла покрыты слоем цинка для защиты от коррозии.

Благодаря пружине на венец оказывается давление до 150 кг/см в каждом месте, где установлен узел. При этом бревна или брусья жестко не фиксируются, такая технология не мешает равномерной усадке сруба. Пружина – удачное решение, объединяющее преимущества обычных нагелей и винтов/шпилек.

Стоит отметить, что узел Сила нередко используется при монтаже сруба не как альтернатива, а как дополнение деревянным нагелям. Если березовый шкант полностью справляется со своей задачей при соединении нижних и средних венцов, то верхние слабо нагруженные ярусы лучше стабилизировать пружинными винтами.