Нагели в каких случаях применяются. Нагель по бетону – характеристики и применение в строительстве

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.

Приспособления как нагели представляют собой штыри, используемые во время строительства деревянного дома для того, чтобы предотвратить смещение строительных элементов друг относительно друга.

Свойства нагелей

На сегодняшний день наиболее часто используемыми материалами являются дерево и металл, сечение нагеля может быть как круглым, так и квадратным. Главным требованием к нагелю является гладкость его поверхности.

Более оптимальным вариантом для дома из бруса являются, конечно, изделия из древесины. Поскольку основная задача нагелей – это предотвращение изгибания бруса, лучше всего решить ее может древесина, которая великолепно работает на изгиб. На нагелях из дерева не происходит образования конденсата, если имеется разница температур, как на металлических нагелях, кроме того, они не ржавеют.

Технология сборки стен на нагели из дерева

Нагели должны быть такой длины, чтобы можно было захватить 2 венца. Вначале с помощью нагелей скрепляются первые 2 венца, затем на них укладывается следующий ряд брусьев и сверлится отверстие на глубину 2-х венцов для захвата верхнего бурса. Нужно помнить, что отверстия для штырей должны быть просверлены только вертикально, в противном случае деревянные стержень будет создавать препятствия для скольжения бруса при усадке.

Отступ от угла 1-го нагеля равен примерно 50 см, остальные штыри располагаются на расстоянии 1,5-2 метра. В брусья нагели забиваются с небольшим усилием молотком или деревянной киянкой, при этом нужно оставлять примерно один сантиметр пространства между дном отверстия и концом штыря.

Итог - ровные и гладкие стены

Соблюдая технологию строительства деревянных домов с использованием нагелей, можно полностью избежать таких проблем, как возникновение щелей между венцами и кручение древесины. Деревянный дом, в строительстве которого были использованы нагели из древесины, будет радовать своих владельцев не одно десятилетие ровными и гладкими стенами.

Видео - Монтаж нагеля при сборке брусового дома

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.

Нагель используется при строительстве деревянных домов. Бревна или брусья в срубах крепятся между собой не только перевязкой в углах и не только за счёт перерубов в Т-образных примыканиях. Для обеспечения целостности конструкции также используют нагели – специальные крепежные элементы, соединяющие соседние венцы.

Дерево – прекрасный строительный материал, но подверженный усушке, которая может длиться месяцами, при этом усадка деревянного дома порой достигает 3-5% высоты. При этом пиломатериалы могут растрескиваться и коробиться. Соответственно, существует вероятность того, что венцы разойдутся, возникнут перепады на плоскостях. Все эти неприятности предотвращаются с помощью нагелей или как их еще называют — шкантов.

Смысл использования шкантов в том, чтобы предотвратить смещение бревен/брусьев в горизонтальной плоскости, но обязательно не препятствуя при этом вертикальной усадке. Нагель деревянный стабилизирует и направляет усадку, работает примерно как окосячка в проемах.

Деревянные или металлические нагели

Иногда отдают предпочтение нагелям из металла. Это могут быть длинные гвозди, арматура, прут, квадрат или трубы. Однако на практике металлические шканты часто себя не оправдывают, они ржавеют, изгибаются, стопорят венцы при усадке.

В продаже имеется специальный металлический крепеж, который более эффективно выполняет роль нагелей. Речь идет о глухарях с пружиной , пружинный узел – удачное решение для фиксации слабонагруженных верхних венцов.

Впрочем, чаще покупают все же деревянные шканты. При правильном использовании, они не мешают усадке дома, выбор в пользу дерева гарантирует отсутствие конденсата внутри стен, исключает появление мостиков холода.

Размеры и выбор древесины

Нагель не обязательно должен быть круглым – существуют прямоугольные и многогранные . Однако наиболее востребована продукция в виде шестов с круглым сечением. Фасовка осуществляется в пачки по 25-50 штук, длина каждого хлыста в которых — 1000-1200 мм. На объекте хлысты режут под нужную длину. Покупателям обычно предлагают два варианта диаметров нагелей: 25 и 30 мм. Первый диаметр нагеля подходит для бревен толщиной до 300 мм, второй для более массивных стен.

Среди пород древесины производители чаще всего используют березу, поскольку сосна не обладает достаточной прочностью для этих целей, а дуб и бук стоят слишком дорого.

Качество нагелей

При покупке важно обратить внимание на следующие нюансы:

• У хлыстов должно быть четкое круглое сечение, отклонения диаметра не допустимы. Сужения и расширения – это признаки брака, а бракованный шкант не зайдет в отверстие или неплотно сядет в нем;
• Недопустимо наличие сильных искривлений, но небольшие коробления допускаются, поскольку метровый хлыст будет резаться на несколько частей;
• Недопустимы глубокие трещины, сквозные и гнилые сучки. Дерево должно быть здоровым, не пораженным грибком или гнилью;
• Остатки обзола допускаются, если его площадь незначительна, а кора отсутствует.

Что касается влажности древесины нагеля, то в идеале она должна совпадать с влажностью бревна или бруса. Главное не купить шканты из сырого пиломатериала, иначе они станут слишком тонкими после усушки.

Особенности использования нагелей

• Нагелями скрепляют бревна или брусья попарно (иногда по 3 венца). В верхнем венце просверливается сквозное отверстие, переходящее в глухое нижнее;
• Оптимальное расстояние между нагелями – 1-1,5 м, максимальное – 2 м;
• Отверстия обязательно сверлятся по краям каждого бревна или бруса, даже если деталь длиною всего, например, в метр. Короткие детали крепятся минимум двумя шкантами;
• Выбирая место для крайнего отверстия, необходимо делать отступ от края детали — 200-300 мм;
• Нагели разных ярусов располагают в шахматном порядке;
• Отверстия сверлятся глубиной примерно в 150-180% высоты бруса или бревна. Нагели после нарезки должны быть примерно на 20-30 мм короче;
• При выборе диаметра отверстия необходимо обеспечить, чтобы крепеж забивался плотно, но легко. Поэтому диаметр сверла выбирают равным диаметру шканта. Слишком плотное соединение помешает венцам осесть в процессе усадки, слишком свободное – может нормально не сработать, не выполнить свою задачу;
• Для сверления нужно иметь мощную дрель с винтовым сверлом, хорошо выводящим стружку;
• При сверлении важно держать строго вертикальное направление. Иногда перед этим приходится слегка подравнивать венцы, используя шнур-маяк или другой подобный инструмент;
• Сверление производится через центральную ось стенового материала, отклонения в сторону и наклоны недопустимы;
• Заколачивать нагели удобнее, когда просверленная деталь немного нагружена, для этого на стену может встать рабочий. Если верхний элемент стены все равно приподнялся, его нужно немного осадить с помощью ударного инструмента;
• Шкант сначала заколачивается заподлицо с поверхностью, а затем утапливается еще примерно на 20 мм., с помощью добойника. Нельзя заколачивать нагель до упора или, игнорируя утапливание добойником, подрезать его по месту. Важно соблюдать технологию, тогда после усадки верхние бревна не будут упираться в торчащие нагели, и не появятся щели между венцами.

В зависимости от назначения нагеля, нагрузка на строительную конструкцию может быть разной. Эти элементы призваны противостоять давлению и обеспечивают связь, которая исключает изгиб. Крепеж предлагается к продаже в нескольких разновидностях. Классифицировать его можно по материалу в основе, форме и назначению.

Что такое нагель

Если вас заинтересовал нагель, что это такое, вы должны узнать. В переводе с немецкого это слово означает «гвоздь», но он не является типичным. Изделие представляет собой штырь, который может обладать круглым или квадратным сечением. У крепежа нет ни шляпки, ни острия. Он гладкий, а резьба в некоторых соединениях и вовсе нежелательна. Длина может составить 150 мм максимум. Но размеры не регламентируются на практике.

Если вы хотите приобрести нагели, что это такое, вы должны знать. В эту информацию входит и материал в основе изделий. Обычно это металл или древесина. Последний вариант встречается чаще, ведь используется для возведения деревянных построек. В качестве основной задачи, которую строители пытаются достичь при установке деревянных нагелей, выступает противостояние сдвигу.

Доски, бревна и брусья изменяют размеры при воздействиях внешних факторов по типу влажности и температуры. Происходит это непропорционально, что зависит от направления волокон. Детали в процессе эксплуатации сдвигаются в разные стороны. Если же использовать штырь, удерживающий их, то будет происходить поворот, объясняемый сминанием материала.

После осуществляется изгибание. Площадь соприкосновения крепежа с древесиной увеличивается, растет и сопротивление сдвига. Соединяемые элементы и нагель не подвергаются разрушающим деформациям.

В строительстве довольно часто используются нагели, что это такое, вы должны знать, если планируете возведение деревянного дома. Вам должно быть известно, что при изменении объема деревянных деталей произойдет обратный сдвиг. При этом давление на крепеж снизится, а штырь вернется в первичное положение.

Нагель подбирается с учетом предполагаемой нагрузки. В противном случае давление может быть критичным и штырь разрушится.

Подобное соединение более практично при сдвиге деталей, который происходит постоянно. Решая вопрос о том, что это такое - нагель, вы должны знать, что данный крепеж предлагается к продаже еще и в виде изделий из пластика. Но они распространены сегодня не столь широко.

Основные разновидности нагелей по материалу: деревянный крепеж

Деревянный нагель обладает множеством плюсов. Во-первых, такой штырь изменяется в объеме и размерах, а происходит это соразмерно деревянному брусу, ведь характеристики у материала и крепежа схожи.

Во-вторых, древесина является более гибким материалом по сравнению с металлом. Поэтому подобное изделие способно лучше противостоять нагрузке на изгиб.

В-третьих, при воздействии на штырь влаги происходит его расширение, что способствует повышению герметичности всей конструкции. Подобный эффект на протяжении многих веков использовался при строительстве лодок.

Но стоит учесть, что деревянный нагель не отличается длительным сроком эксплуатации в отличие от металлического штыря. Он не будет способен претерпевать высоких нагрузок на давление, что объясняет особенности монтажа.

Металлический штырь

Металлический крепеж представляет собой прут, который применяется намного реже. Этот факт остается правдивым, несмотря на долговечность и более высокую прочность таких изделий. Среди основных недостатков следует выделить высокую прочность крепления, которая исключает сдвиг древесины.

Но металлические нагели имеют множество плюсов, а именно:

• неизменность размеров;
• способность противостоять короблению верхнего слоя материала;
• облегченная установка.

Что касается первого фактора, то этого нельзя сказать о деревянных нагелях, которые при высыхании будут выходить из отверстий. Если для вас важным моментом является простота монтажа, то вы выберете металлический крепеж, так как при его установке возможно использование пружинных стяжек, что упрощает строительство. Но металл имеет высокую теплопроводность, что непременно становится причиной возникновения мостиков холода.

Древесину такой крепеж удерживает чрезвычайно жестко, тогда как разница в теплопроводности становится причиной появления конденсата в тех местах, где был осуществлен крепеж. Обычно металлические штыри обладают рифлеными поверхностями, что влечет повреждение материала. Для того чтобы добиться положительных результатов, довольно часто строители комбинируют описываемые выше крепежи.

Применение

Применение нагеля для бруса весьма ограничено. С его помощью выстраиваются деревянные здания. Именно поэтому особенности монтажа связаны с укладкой бруса или бревна. Отверстия для крепления просверливают сверху бревна насквозь, а снизу - лишь наполовину. Гнездо выполняется вертикально.

Брус должен скользить по стержню в процессе усадки. Отверстия должны быть расположены по центру. Нагель для бруса обычно устанавливается с отступом от угла в 50 см. Остальные отверстия проделываются в шахматном порядке. Минимальное расстояние между ними должно составить 150 см.

Особенности монтажа

В глубину отверстия должны быть больше длины самого нагеля на 2 см. Это требование обусловлено тем, что при усадке бревно не должно повиснуть на крепежах. Соединение нагелями сопровождается плотным вхождением стержня в гнездо. Однако особых усилий при этом прилагать вы не должны. Но киянка все же должна использоваться. Важно учесть, что крепеж не должен болтаться в отверстии.

В заключение

Нагель и шкант - это одно и то же название крепежа, который используется в строительстве. Его стоимость зависит не только от длины изделия, но и сорта древесины. Если крепеж относится к первому сорту, а его длина достигает 30 см, то за одну единицу товара придется заплатить от 4 руб. и выше. При увеличении длины до 60 см минимальная цена становится равна 8 руб.

Цена за одну штуку возрастет до 11 руб. минимум, если длина шканта 1-го сорта составит 120 см. Ценится более высоко крепеж из лиственницы. Это обусловлено устойчивостью материала к воздействию влаги. Один нагель может потянуть на 30 руб., если относится к первому сорту, а его длина составляет 25 мм.