Нагельные соединения элементов деревянных конструкций. Нагель деревянный Нагели из круглой стали в соединениях с листовыми шарнирами

Любые расчёты покажут, что при ремонте, строительстве или реконструкции - на долю крепежей, по сравнению с остальными материалами , приходится ничтожно малые расходы. Однако, при неправильном выборе или при неправильном использовании этих комплектующих, мы рискуем надёжностью и функциональностью всего объекта.

Поэтому существует неписаное правило: «нельзя экономить на крепежах и на расходниках». Но что интересно, иногда самое доступное и недорогое решение может оказаться наиболее удачным. Так получилось с нагелями - специальными деталями для сборки срубов, которые могут быть изготовленными из древесины, полимеров или металла. Какой вариант из этого лучше и почему, попробуем разобраться.

Задачи, которые решаются нагелем

Всегда считалось, что традиционное деревянное зодчество на Руси обходилось «без единого гвоздя». Но даже потомственные мастера высшего пилотажа кое-что используют. Это - нагеля.

Если быть более точным, то нагели, которые также называются «шкантами» - это не совсем крепёж в традиционном понимании. Всё дело в том, что шкант работает иначе, чем например, гвоздь, винт или штифт.

Для его установки в каждом элементе собираемой деревянной стены через 1,5-2 метра сверлятся отверстия, по диаметру сопоставимые с сечением нагелей (чтобы нагель заходил без излишних усилий). Сверление осуществляют строго вертикально и строго по оси стены.

Отверстия эти проходят насквозь через только что установленный брус (или бревно) и почти полностью - через брус/бревно, что располагается ниже. Нужно отметить, что существует технология, когда прошивается не два, а три венца.

Затем шканты забивают в эти отверстия и добойником притапливают на 3-5 сантиметров, чтобы по мере усадки дома, шканты не упирались в вышестоящий брус/бревно.

Установленный на своё место нагель не скрепляет и не стягивает брёвна или брусья между собой. Он служит закладным элементом, который не даёт венцам перемещаться друг относительно друга. К горизонтальному сдвигу и «выворачиванию» брёвна склонны во время усадки сруба, так как при потере влажности древесину начинает коробить. То есть нагель, позволяет сохранить стену ровной, но при этом он не должен препятствовать свободному вертикальному ходу элементов стены, чтобы венцы не подвисали, и впоследствии не образовывалось щелей между венцами.

Ещё раз подчеркнём: одним из самых главных условий правильной работы нагеля является чёткое соответствие диаметра крепежа - диаметру высверленного посадочного места.

Что собой представляет деревянный нагель

Нагели, купить которые можно в многочисленных торговых точках нашей страны, в большинстве случаев деревянные. Это - хлысты длиной от одного до полутора метров, обладающие круглым сечением. В некоторых случаях в качестве шканта строители используют обрезной брусок, но он, упираясь в стенки гнезда только гранями, может со временем сильно расшататься. К тому же общая площадь сечения (а значит, и прочность) у него будет значительно меньше, чем если бы в то же отверстие забивался нагель круглый.

Диаметр стандартных нагелей составляет либо 30, либо 25 мм. Выбор производится в зависимости от размеров используемых стеновых материалов . Определяющим порогом принято считать 150 мм. Если диаметр бревна меньше этого значения, то стоит заказать нагель с сечением 25 мм, а если больше - то лучше подойдут шканты в 30 мм.

Если говорить о применяемых породах древесины, то лучшим вариантом ожидаемо окажется недешёвый дуб или бук, так как их древесина наиболее стойкая к механическим нагрузкам. В свою очередь, ель, сосна и осина находятся на другом полюсе - изделия из них недороги, но будут слишком мягкими для использования в данных целях. Золотой серединой выступает берёза. Выточенные берёзовые нагели даже при наличии сучков, хорошо могут справляться с поставленными задачами.

К достоинствам берёзовых нагелей относится выгодная цена и доступность. Если они обладают той же влажностью, что и материал венцов - они будут работать как единое целое, а если и будут меняться в размерах, то одинаково. Кроме того, в отличие от металлов дерево обладает низкой теплопроводностью, из-за чего данная закладная деталь никогда не станет мостиком холода, не начнёт ржаветь, покрываться конденсатом…

Металлические нагели и крепеж для сборки срубов

Нагель из металла по определению будет прочнее такого же по сечению деревянного, но не всё так однозначно. Это утверждение будет верным, только если используется полный аналог по размеру сечения.
Например, нередко можно увидеть, как строители применяют стальную арматуру 10-12 мм, причём с рифлением, которую с огромным сопротивлением кувалдами забивают в узкие отверстия. В итоге, из-за впившихся в древесину рёбер венцы не могут свободно усаживаться и подвисают на металле - появляются щели, стены дома начинаются продуваться всеми ветрами.

Из-за небольшого сечения стальных шкантов и пластичности обычной чёрной стали, брёвна во время усадки изгибают и расклинивают даже гладкие металлические нагеля. Поэтому мощные гвозди - тоже не лучший вариант, хотя используются они довольно часто.

Этой проблемы не возникло бы, если бы в ход шли гладкие пруты сечением от 20 мм, либо трубы сечением 25-30 мм. Но стоимость таких металлических нагелей получилась бы просто неподъёмной.

Есть технология, когда вместо нагелей (в привычном понимании) похожую функцию выполняют резьбовые шпильки. Метровые шпильки крепят одним концом в фундаменте, затем на них надевают венцы. По мере сборки стен шпильки наращивают при помощи муфт. Используя гайки с шайбами, мастера получают возможность плотно соединять штучный стеновой материал , в том числе выполнять дотягивание крепежей по мере усадки.

В основном подобное решение нашло применение при работе с очень сухим профилированным брусом. В обычных условиях они только усложняют работу.

Шпильки хорошо подходят, когда нужно зафиксировать брёвна, которые стыкуются друг с другом торцами. Для этого в теле венцов выполняется пара пропилов и пара треугольных/круглых расширений под гайки.

Аналогичную стягивающую работу в зоне «перерубов» выполняют калёные П-образные скобы, но они обеспечивают несколько менее надёжное соединение.

Аналогами деревянных нагелей могут выступать самонарезные металлические винты и винты-сухари. Но так как при свинчивании венцов последние не могут уплотняться по мере усадки - то сфера использования таких крепежей ограничивается исключительно клееным профилированным брусом с минимальным процентом влажности, стены из которого практически не усаживаются.

Для строений из оцилиндрованного бревна и цельного бруса разработана специальная модификация самореза-сухаря, а именно - подпружиненный глухарь, диаметром 10 мм и длиной 200, 240 и 280 мм. Изюминкой данного крепежа является использование пружины, зажатой на штоке двумя шайбами. Все его элементы оцинкованы, что позволяет не беспокоиться о коррозии.

Благодаря такому конструктивному решению, после просверливания гнезда и ввинчивания крепежа - на венец сразу оказывается сдавливающая нагрузка (до 150-ти килограмм на сантиметр в каждой точке крепления). Но при этом свободный ход у брёвен и брусьев остаётся, что очень важно для обеспечения правильной равномерной усадки сруба. По сути, в этой детали удалось объединить достоинства винтов/шпилек и обычных нагелей.

Заказывая сруб из натурального дерева, покупатели в первую очередь обращают внимание на лес, из которого возводится здание, форму и сорт бруса, планировку. При этом упускают такую деталь как соединительные материалы, тогда как именно этот фактор влияет на дальнейшие эксплуатационные характеристики строения. В качестве элементов крепежа для деревянного дома используются деревянные и металлические нагели. Какой из этих вариантов предпочтителен с точки зрения обеспечения оптимальных качеств объекта?

Технология крепления бруса в деревянном доме

Во избежание смещения бревен относительно друг друга, кроме крепления «в чашу» и усадочный паз, используют нагели. Их применение позволяет обеспечить необходимую вертикальность стен. Деталь представляет собой деревянный или металлический стержень, удерживающий от сдвига соседствующие бревна. Элемент устанавливается в шахматном порядке, с шагом примерно 2м, в заранее высверленные отверстия. Длина детали должна быть на 2-3 см меньше посадочного места, толщина - такой, чтобы обеспечивать небольшой натяг.

Сборка бруса с использованием нагелей осуществляется в следующем порядке:

• в уложенном брусе высверливаются отверстия заданного диаметра;
• в подготовленные отверстия забиваются нагели на глубину не менее 2 см;
• добавляется следующее бревно с соответствующими схеме расположения нагелей в предыдущем ряду отверстиями.

Металлические нагели: за и против

Изделия представляют собой отрезки арматуры заданной длины и диаметра. Они могут быть гладкими и рифлеными. В ряде случаев в качестве нагелей используют металлические грозди. К преимуществам этого типа изделий относятся:

• простота и быстрота монтажа и, как следствие, удешевление строительства;
• прочность и долговечность;
• невысокая цена.

Причинами, по которым следует отказаться от применения металлического крепежа, служат:

• Разнородность структур. Дерево со временем будет усыхать, деформироваться, металл - нет. При жестком закреплении образующие стену брусья могут «зависнуть» на арматуре, или наоборот, начать болтаться.
• Подверженность коррозии. Перепады температур, изменения уровня влажности приводит к ржавлению элемента и порче материала вокруг него. В дальнейшем на поверхности сруба могут образоваться коричневые пятна.

Деревянные нагели: проверенно временем

Традиционно при строительстве срубов использовались деревянные шканты. Деталь изготовлялась из древесины с высокой прочностью - дуба, березы, бука. Отдать предпочтение этому варианту крепежа рекомендуется по таким причинам:

• предотвращение деформации бруса при дальнейшей эксплуатации;
• равномерная усадка стен дома;
• устойчивость к короблению, перепадам температур.

При покупке детали следует обратить внимание на ее качество. Древесина нагеля должна быть хорошо просушенной, не иметь следов плесени. Забивать изделие в отверстия следует киянкой.

Какой вариант выбрать

Металлические нагели оптимально подойдут в ситуациях, когда особое внимание уделяется именно надежности стяжки бруса. Для минимизации негативного влияния детали на конструкцию в целом рекомендовано использовать шканты, изготовленные из коррозионо стойких сталей. Компенсировать неспособность изделия справляться с нагрузкой «на изгиб» поможет покупка нагелей типа «пружинный узел» - крепежного элемента, состоящего из болта с пружиной.

Во всех иных случаях отдают предпочтение деревянному соединению. Оно обеспечит равномерную усадку всего дома, хорошую теплоизоляцию строения.

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:

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

Самым надежным и проверенным строительным материалом для возведения домов является дерево. Чаще всего из всех деревянных строительных материалов используют брус. Из натуральной, прочной и в тоже время мягкой древесины можно возвести здание любой сложности. Но если во время строительства не правильно скреплять брус между собой, то такой деревянный дом долго не простоит и может даже представлять большую угрозу для жильцов, т.к. он может развалиться в любой момент от даже незначительного механического воздействия на стены. Поэтому к креплению деревянного дома из бруса и выбора крепежных элементов для этого процесса нужно подходить ответственно и серьезно.

Особенности деревянного материала – бруса

Перед началом строительства многие стоят перед выбором основного строительного материала бревна либо бруса. Чтобы сделать правильный выбор нужно знать их некоторые особенности.
Характеристиками бревна и брусья обладают равными: они являются теплыми, морозоустойчивыми, могут противостоять ветрам, обеспечить хороший воздухообмен в помещении. Но для укладки стен из бревен нужно обладать определенными навыками работы с данным материалом или же необходимо, чтобы на строительной площадке находился профессионал. Если таковых не будет, то строительство дома потерпит фиаско.

Брус - это деревянный материал, прошедший через специальный станок, который придал ему определенную форму с равными и идеально ровными поверхностями. Благодаря чему внешний вид брусового дома является прекрасным и без дополнительных отделочных работ. С брусом работать легче, справиться со строительством сруба из него могут новички и непрофессиональные строители. Усадка дома из бруса происходит быстрее, чем из бревна. Отличительной особенностью такого деревянного сруба являются более продуваемые межвенцовые швы. Но справиться с ними можно при помощи использования качественных утеплительных материалов.

Материалы для скрепления бруса между собой

Крепежных элементов для использования в деревянном домостроении имеется на строительных рынках в достаточно большом ассортименте. Приобретают для крепежей венцов сруба чаще всего следующие элементы:

1. Обычные гвозди.

Но не все данные материалы удачно подходят именно для деревянных домов. Многие выбирают крепежный элемент наобум, даже не зная, чем лучше скреплять брус между собой.

Для изготовления металлических нагелей используется прочная арматура. Предназначаются они для обеспечения хорошего скрепления венцов сруба из бруса либо бревен между собой. Они прочные, способны предотвратить деформацию деревянного материала. Но все же использовать металлические нагеля в строительстве деревянного дома не рекомендуется.
Металлические нагеля обладают рифленой поверхностью, что может привести к повреждениям структуры деревянного материала во время его движения. Металл и дерево не совместимы, они абсолютно разные. Металлический нагель, находясь внутри бруса, вскоре подвергнется коррозии из-за перепадов температур, влажности и образовавшегося на нем конденсата. Ржавчина нагеля может стать причиной преждевременной порчи деревянного материала.

Деревянные нагеля изготавливаются из древесины твердых пород, в основном из березы. Поэтому они по своей прочности не уступают металлическим крепежным элементам, но в тоже время они лучше подходят деревянному дому. Березовые нагеля обеспечивают равномерность стенам дома, предотвращают деформацию бруса. Они не боятся перепадов температур, влажности и других неблагоприятных факторов.
Березовые нагеля являются очень прочными и доступными в финансовом плане. Данные крепежные элементы могут быть как круглые, так и квадратные. Под первый вид шкантов отверстия в брусе легче подготавливать.

Этот крепежный элемент изготавливается из высокопрочного металла, и главное он не подвергается коррозии. Он состоит из болта, пружины и резьбы по дереву. Размер пружинного узла в среднем достигает 25 см. Пружинный узел «Сила» обеспечивает прочность и устойчивость всей деревянной конструкции, предотвращая кручение и деформацию бруса. Также данный крепежный элемент предоставляет и дополнительную нагрузку венцам сруба, тем самым предотвращая образование трещин и зазоров во время его усадки. Нагрузка от одного пружинного узла составляет около 130 кгс, а на весь брус необходимо устанавливать около 4 данных элементов.

При помощи гвоздей можно прочно скреплять между собой множество различных деталей и конструкций. Некоторые строители используют эти крепежи и для строительства деревянных домов из бруса, но это является большой ошибкой. Гвозди быстро ржавеют, находясь внутри бруса. Из-за коррозии происходит порча деревянного материала. Да и сама конструкция дома может неожиданно рассыпаться. Ведь ржавый гвоздь не сможет выдержать нагрузки, которую ему будут постоянно обеспечивать стены дома из бруса. По этой же причине стоит отказаться и от приобретения металлических скоб. Если же, несмотря на это решено использовать гвозди, то лучше приобретать специальные проволоки без шляпки, диаметр которых составляет около 6 мм.

Для возведения деревянного дома и скрепления бруса между собой лучше использовать нагеля из березы или пружинные узлы Сила. Эти крепежные элементы способны предоставить прочное и долговечное крепление венцов сруба. В целях экономии можно верхние венцы сруба закрепить пружинными узлами «Сила». Этот способ обеспечить еще и дополнительную необходимую нагрузку венцам. Нижние же брусья можно закрепить и нагелями, на них и так распределяется вес верхних венцов и кровли. Гвозди и металлические нагеля для скрепления бруса между собой применять не рекомендуется, особенно если имеется желание возвести прочный, безопасный и долговечный деревянный дом.

Тематическое видео:

Заключение

Надеемся, что в этой статье мы смогли ответить на вопрос - чем лучше скреплять брус между собой? К ответу на данный вопрос мы привлекли профессиональных сборщиков деревянных брусовых срубов с многолетним опытом в сфере массивного деревянного домостроения.

Где купить все эти изделия?

Склад – магазин нашей компании расположен . Тут вы сможете подобрать множество материалов необходимых для качественной постройки деревянного сруба дома, либо бани.

Нагели предназначены для предотвращения деформации венцов дома из бруса, а также для придания этим венцам вертикального расположения. Благодаря данным элементам, венцы плотно крепятся между собой, обеспечивая надежность строению. Процесс этот назвали нагелированием. Собственно, о назначении нагелей и пойдет речь в данной статье.

Какие бывают нагели?

Они бывают всего двух видов: нагели деревянные или металлические. И те, и другие – идеальный вариант для бюджетного возведения дома из бруса, поскольку они «впишутся» даже в самую скромную смету. Так какие изделия — деревянные или металлические лучше применять при строительстве дома из бруса? Как показано на практике, намного лучше пользоваться деревянными изделиями. И тут расчет прост — металл может проржаветь, что в результате приведет к гниению всего деревянного дома или бани. Если же в изготовлении нагелей использовали арматуру, то ее рельеф может зацепиться за брус, из-за чего возможно возникнет зависание. Чаще всего используют деревянные шканты из березы и дуба, так как для этих целей лучше породы дерева не придумаешь.

На что следует обратить внимание при выборе нагелей?

В первую очередь, приобретая такой стержень для сруба, нужно подумать о влажности. Влажность нагеля должна совпадать с влажностью сруба. В противном случае при усыхании, отверстия и детали будут сжиматься неравномерно. В конечном итоге, сруб повиснет на данных изделиях, а между брусом, возникнут щели.

Также необходимо тщательно подходить к вопросу выбора формы этих деревянных изделий. По форме нагели бывают круглые и квадратные. Наиболее разумным выбором станут круглые изделия. Они обладают большей площадью соприкосновения с брусовыми отверстиями. А это значит, что сруб не будет «плавать», как при выборе квадратных деталей.

Самыми популярными считаются нагели длиной в 1,25 метра с диаметром 0,025 метра. Забить такой стержень можно только при помощи деревянной киянки. Это очень важно, ведь если использовать именно её, нагель не будет упираться в венец. А значит, не будет ненужных трещин. Расположенные в верхней части венца нагельные отверстия, следует предусмотреть на 2 мм шире. Благодаря этому брус не будет провисать.

Не стоит недооценивать роль этих стержней в строительстве. Самое главное в возведении зданий из бруса – это правильная установка нагелей и правильная установка пружинных узлов сила .

В результате обязательно получится цельный, красивый и надежный сруб, который сможет противостоять самым разным внешним воздействиям.

При правильной установке нагелей, возведенный дом из бруса будет служить ни один десяток лет, радуя своей прочностью, великолепием и нерушимостью.