Нагель деревянный и металлический: особенности и применение

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.

Метиз для бетона

Виды

Метизные изделия, применяемые для монтажа в поверхности из бетона, обычно классифицируют по следующим признакам:

Форме головки	Потайная (коническая с крестообразными шлицами). Шестигранная (под рожковый и накидной ключ, резьба – внутренняя, шлицы — крестообразные). Метизы-шпильки, имеющие резьбовой сгон под гайку. Шурупы с прямоугольным или в виде крюка оголовком, может быть округлым.
Типу защитного покрытия	Оцинкованные (серебристые) метизы, которые используются в разных места – снаружи и внутри помещений. Омедненные (желтые) изделия – применяются только для внутренних работ. Зачерненные (черные) шурупы разрешено использовать только в помещениях с нормальной влажностью.
Форме и шагу резьбы на стержне	Универсальные метизы – их длина 12-220 мм, Ø 3-6 мм. На стержне нарезана обычная резьба в виде винтовой канавки. Инструкция разрешает их монтировать в посадочное отверстие (куда предварительно установлен дюбель) и прямо в стену из пенобетона. Шурупы «универсальные» с накаткой «елочка» на стержне. Их монтируют лишь в посадочные отверстия с полимерной втулкой (дюбель). Глубина должна превышать длину метиза на 3-5 мм. Длина изделий – 12-200 мм, Ø 3-8 мм. При установке применяют обычный или ударный шуруповерт. Нагель – шурупы, имеющие переменную резьбу. Они вкручиваются в стены сразу без предварительного рассверливания. В этом и заключается его особенность. Вкручивание проводится ударным шуруповертом и проходит без задержек. Длина метизов – 70-200 мм, а диаметр одинаковый 7,5 мм.

Виды головок нагеля

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 саморезы по бетону вкручиваются без сверления или с ним.

Омедненные шурупы для внутренних работ

Например, шурупы с шестигранной или потайной головкой вкручиваются без рассверливания посадочного отверстия. Однако под такой монтаж подходит не каждый бетон.

Шуруп с переменной резьбой и насечками по всей длине стержня

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.

Вкручивание нагеля в бетонное основание ключом

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.

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.

Как вкрутить саморез без дюбеля в бетонную стену

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 шурупа при вкручивании в бетон.

Плюсы и минусы крепления бруса нагелями

Главным преимуществом крепления с помощью нагелей можно назвать схожесть их свойств со свойствами бруса. Они высыхают вместе со стенами, срастаются с венцами, мешая им деформироваться, прогибаться, растрескиваться. Такое соединение надежно. Оно воспринимает нагрузки на изгиб, не дает брусу сдвигаться по горизонтали. Значит, в стенах не образуются значительные щели.

Деревянный нагель не может стать источником конденсата и не подвержен коррозии.

Стоимость нагелей, даже изготовленных на заводе, очень низкая. Их можно сделать из подходящих отходов своими руками.

Материал для изготовления нужно выбирать внимательно. В нем не должно быть никаких изъянов. Взявшись за самостоятельный монтаж сруба, надо помнить, что установка нагелей в брусе – процесс достаточно трудоемкий. Элементы должны быть установлены точно вертикально. К определению диаметра и количества тоже нужно отнестись ответственно. В противном случае они теряют свои положительные конструктивные качества.

Нагели, шканты

Рубленное или оцилиндрованное бревно, брус естественной влажности при усадке (усушке дерева) станет выгибать / крутить. Любая строевая сосна сама закручена вдоль оси ствола дерева. Будет стремиться раскрутиться обратно в свободном положении. Плюс внутри массива, из-за внутренних перенапряжений, начнут действовать силы выгибания от оси. Поэтому надо заневолить венцы сруба шкантами или нагелями. Создать условия, при которых можно отказаться от фиксации венцов, на порядок сложнее, чем их установить.

Нагель представляет из себя круглый (фото вверху) или квадратный (внизу) стержень для фиксации относительно друг друга двух соседних в вертикальной ориентации венцов. Наиболее подходящим материалом считается береза, из-за лучшего сопротивления изгибу предпочтительнее ель. Под фиксирующие штыри большим диаметром и глубиной сверлят отверстия, чтобы была некоторая степень свободы. Иначе бревно высыхая зависнет на нагелях. На венец сруба вес давит немалый, особенно если под натуральной черепицей дом стоит. При правильном монтаже всё нормально должно быть.

Фиксирующие ряды сруба нагели должны быть только деревянными. Никакие металлические шпильки, на которые брус клееный собирают, арматуру (особенно рифленую) нельзя применять. Дело в разнородности материалов: на металле будет точка выпадения росы. Из-за движения влажного воздуха внутри дерева и разнице собственных температур материалов заржавеет металл. В дереве много кислорода, появиться ржавчина. Испортит дерево и свяжется с ним. Попробуйте гвоздь ржавый из дерева вынуть, сравните усилия с еще не успевшим заржаветь. Ржавый металлический нагель помешает венцам сруба во время усадки по нему беспрепятственно скользить. Со временем бревно просохнет до равновесной влажности (чуть дольше для осенних срубов), тогда можно какой надо металл в стену забить.

Нагели изредка предпочитают квадратные. Или (на фото справа) прямоугольные шканты. Шканты крепче нагеля. Но, сборка на них дороже: работы дополнительной много + специфичный опыт есть не у всех. Любые фиксаторы в срубе ручной рубки, в отличие от других альтернативных стеновых материалов, можно ставить без фанатизма. В шахматном порядке через 1,5м. Возле оконных и дверных проемов, мест сращивания бревен по длине, в подстропильных прогонах (особенно с консольными выпусками), фронтонах, нагели обязательно должны быть.

Технология крепления

Схема устройства нагельного соединения

Для установки нагеля потребуется выполнить ряд операций в следующей последовательности: произвести разметку, просверлить посадочное отверстие, установить крепление в подготовленное отверстие.

Расчеты и разметка

Требования к нагельным соединениям определены СНиП 2.01.07-85, при установке шкантов должны соблюдаться следующие правила:

• Креплению подлежат венцы сруба, углы и места примыкания внутренних стен;
• Посадочные места располагают по всему периметру сруба на расстояние 1.5-2.0 м;
• Каждый брус должен быть скреплен с нижним и верхним рядом отдельным нагелем;
• В каждом венце посадочное отверстие сдвигается на 0.5 м, повторение конфигурации допускается через 2-3 ряда;
• Отверстия высверливаются по центру бруса, глубиной на 15-20 мм превышающей длину нагелей.

Сверление

Для сверления посадочных отверстий диаметром более 12 мм используют низкооборотистые дрели мощностью не менее 1200 Вт с двумя рукоятками. Сверло должно отвечать следующим требованиям: на 30-35 мм превышать длину установочных штырей и обеспечивать отвод стружки. Лучшим решением будет использование фрезерных сверл по дереву. Определиться с диаметром сверла и нагеля необходимо на этапе проектирования, в запасе надо иметь 7-8 сверл.

Отверстие высверливаться сразу в двух венцах, для предотвращения сдвига, верхний и нижний брус должны быть надежно зафиксированы, для этого можно использовать строительные скобы.

Установка

Шканты устанавливаются в посадочные отверстия с натягом, для этого надо приложить значительное усилие, чем глубже стержень входит в отверстие, тем большее усилие надо прикладывать. Опасность заключается в том, что при забивании в брус шкант может треснуть, а верхняя часть размочалиться. Уменьшить трение можно мыльным раствором, использовать для этих целей парафин или технические смазки нельзя.

Под рукой надо иметь деревянную или резиновую киянку, тяжелый и легкий молоток. Удары наносятся строго вертикально, при пользовании металлическим инструментом, необходимо использовать защитную прокладку из обрезка тонкой доски или многослойной фанеры. Если в процессе установки в стержне образовалась трещина, его надо высверлить и повторить операцию.

Как устанавливать?

Чтобы готовое сооружение из дерева смогло прослужить максимально длительное время, следует правильно устанавливать все деревянные нагели. Монтаж осуществляется в несколько основных этапов.

Расположение

Для начала нужно правильно разместить элемент. Предварительно лучше сделать карандашом разметку на деревянной поверхности. При этом не забывайте, что все посадочные отверстия для нагелей должны располагаться по всему периметру конструкции, расстояние между ними должно составлять около 1,5-2 метров. Первую отметку следует делать на расстоянии в 400-700 миллиметров от края деревянного бруса.

Каждый брус должен быть присоединен к верхнему и нижнему отделу разными нагелями. В каждом венце часть для посадки должна быть немного отодвинута (на 0,5 метров). Повторение допускается через каждые 2 или 3 ряда. Все отверстия высверливаются в центральной части бруса, глубина их должна превышать высоту деревянного нагеля на 15-20 миллиметров.

Сверление

На данном этапе установки нагеля по дереву нужно правильно подобрать инструмент. Для формирования отверстий лучше взять дрель. Если вы планируете формировать места с диаметром более 12 миллиметров, то тогда предпочтение стоит отдать модели низкооборотистого вида. И при этом ее мощность не должна быть меньше 1200 Вт.

Сверло для такой дрели обязательно должно быть на 30-35 миллиметров больше по высоте, по сравнению с высотой нагеля. Кроме того, лучше выбирать такие насадки, чтобы они смогли обеспечивать отвод образующейся в процессе сверления стружки. Оптимальным вариантом смогут стать фрезерные сверла по дереву. Заранее определитесь с диаметром насадки. В запасе лучше сразу иметь 6-8 таких деталей для дрели.

Отверстие под нагель формируются дрелью сразу в двух венцах. Чтобы предотвратить сдвиг конструкции в процессе сверления, надо надежно и прочно зафиксировать и нижний, и верхний брус.

Забивание

На данном заключительном этапе сборки детали монтируются в подготовленные посадочные места «в натяг». Для этого нужно будет приложить значительные усилия. Помните, что чем глубже деревянный штырь будет входить в отверстие, тем сильнее придется его вбивать. Иногда при вбивании детали трескаются и разрушаются, верхняя часть при этом будет размолачиваться. Для того чтобы снизить трение, можно воспользоваться мыльным раствором. Применять парафин или строительные смазки для этого нельзя.

При установке под рукой обязательно нужно иметь киянку (из дерева или из резины), а также легкий и тяжелый молоток. Удары по детали надо наносить строго в вертикальном положении. Если вы используете при этом металлическое приспособление, то тогда лучше взять специальную защитную насадку из обрезка доски небольшой толщины или многослойной фанеры.

Если в процессе монтажа в элементе появилась трещина, то тогда следует высверлить его и повторить процедуру. Для обеспечения большей надежности можно дополнительно приклеить нагель по дереву в сделанное отверстие.

О том, как выбрать нагели для бруса и бревна, вы можете узнать из видео ниже.

Шкант мебельный – производство и параметры

Внешняя простота не означает, что данный крепеж производится кустарным методом. Для вытачивания шкантов используются станки для деревообработки, имеются даже специальные шкантонарезные машины. Дело в том, что их размеры четко калибруются в массовом производстве, а для тех случаев, когда нужен срочный мелкий ремонт мебели, применяют шаблон из металла, в котором имеется множество диаметров, выбрав нужный, вы пробиваете через него деревянную заготовку, делая таким образом шканты своими руками. Что касается крепежей из пластика, то их отливают в специальных формах.

Чтобы такой цилиндр лучше держался в отверстии, на его поверхности наносят рифления. Они могут быть продольными, поперечными, винтообразными или сложными (смешанными). На пластике также можно найти такие рифления. Диаметр шканта может быть 4-30 мм, а длина может составить 1,5-20 см. Можно, конечно, самостоятельно сделать дома изделие по заданным параметрам, но это достаточно хлопотная работа, чтобы получить круглую цилиндрическую деревяшку. Все размеры имеются в продаже, причем цена, понятное дело, вполне посильная. Другое дело, если вам потребуются более экзотические виды данного крепления, об этом поговорим ниже.

Изготовление и применение нагелей в строительстве домов из бруса

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;

Обработка заготовки на станке

1. по мере снятия стружки производим измерение диаметра при помощи штангенциркуля;
2. снимаем готовое изделие со станка и повторяем все описанные действия для следующей заготовки.

Установка нагелей при сборке дома из бруса

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.

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;

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.

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.

Нагель: монтаж венца

Шипы для фиксирования бруса: какие выбрать и для чего?

Самыми востребованными являются шканты, созданные из твердых сортов древесины. Максимально прочными вариантами выступают шипы из дуба либо березы. Их не представляется возможным деформировать, согнуть, сломать. Однако существует одно условие. Они должны быть правильно зафиксированы. Какова их форма и размеры? Оптимальное решение – детали округлых контуров. Их длина не должна превышать 25 мм. Деревянные нагели обязаны быть гладкими, ровными не только в точке монтажа, а по всей поверхности. Именно такие гвозди гарантируют максимально долгий срок службы.

Установка шкантов в брус – это обязательное правило для брусовых и бревенчатых конструкций. Шипы из березы являются самым распространенным вариантом. Такие нагели не могут стать аналогом саморезов или примитивных гвоздей. Если их использовать, то гарантировать устойчивость и надежность сооружения невозможно. Также стоит отказаться от применения арматуры. Металлические версии могут привести к ряду негативных последствий, что объясняется непосредственным взаимодействием материалов с разными параметрами теплопроводности. К чему может привести использование нагелей из металла? Это может быть:

• образование конденсата;
• покрытие поверхности шипов ржавчиной;
• загнивание всего слоя древесины.

Устройство и назначение

По большому счету, нагель по бетону — это тот же самый саморез, представляющий собой стержень с переменной резьбой и острым наконечником. Крепежное изделие, изготовленное из закаленной стали и покрытое защитным цинковым или медным слоем, как правило, имеет потайную головку, на которую нанесены внутренние насечки. Для монтажных работ, где используются нагели, применяют шестигранную биту.

На фоне других шурупов по бетону нагель выделяется своим специфическим строением, а именно — неравномерным шагом резьбы. Такое конструкционное решение обусловлено повышенной прочностью бетона, в котором стандартный шуруп надежно закрепить попросту невозможно. У некоторых видов нагелей есть специальные насечки для улучшения сцепления с бетонным основанием, поэтому саморез надежно фиксируется даже в пористом материале.

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.

Разновидности метизов

Профессионалы классифицируют этот метиз по нескольким основным признакам, не считая его размера.

Главным признаком является тип головки. Есть модели, имеющие потайные шестигранные или прямоугольные головки. Первый вариант имеет крестообразные или конические шлицы. Шестигранные элементы имеют внутреннюю резьбу или шлицы, которые предназначаются для рожковых или накидных ключей. Прямоугольные модели изготавливаются с округлённой головкой, именно поэтому можно крепить к ним технические петли.

На рынке и в магазинах можно найти большое разнообразие метизов, которые изготавливаются из различных материалов. Если изучить в эту тему, то можно понять, что различаются только внешние технологические покрытия, которые выполняют защитную функцию. Бывают оцинкованные, омедненные или затемнённые модели шурупов.

Отличаются они и условиями применения. Оцинкованные модели можно использовать внутри помещения, а также снаружи. Медный нагель не любит внешнее воздействие, а потому нет причин устанавливать его снаружи. Зачернённый метис защищён худшим образом из всех, а потому его лучше использовать в тех местах, куда не попадёт влага.

Технология крепления

Чтобы построить качественный уютный дом, который простоит не одно десятилетие, нужно строго следовать правилам строительства.

Как расположить деревянный нагель

Прежде всего, нужно рассчитать, сколько нагелей потребуется поставить для бруса определенной ширины. Определить их месторасположение, расстояние между ними. Исходя из этого, сделать нужное количество крепежных элементов. Лучше выполнить подготовительную работу, чтобы в процессе монтажа не отвлекаться, если крепежа вдруг не хватит.

Каждый нагель скрепляет между собой два бруса. Специалисты рекомендуют следовать следующим советам:

1. Чтобы отметить первое отверстие, от края бруса отступают 300-700 мм.
2. В зависимости от диаметра нагеля, шаг отмеряют 1,5 – 2 м.
3. Элементы лучше располагать в шахматном порядке.

Сверление

Сверлить отверстия нужно ровно по центру бруса. Положение работника должно быть устойчивым, чтобы оно получилось строго вертикальным. Диаметр выбирают равным толщине крепежа, чтобы впоследствии тот можно было забить киянкой. Это помогает избежать провисания конструкции из-за небольшой вертикальной нагрузки.

Глубина определяется как длина штыря плюс 2-3 см. Это компенсирует нагрузку при усадке стены. Дрель для сверления бруса под нагели выбирают мощностью не менее полутора киловатт с большим набором сверл.

Забивание

Нагеля должны входить в отверстия легко, с небольшим натягом. Если приходится прикладывать силу для забивания, вместо того, чтобы снимать напряжение, деталь его добавит. Древесина может потрескаться еще на этапе строительства.

Хорошо снижает трение при забивании мыльный раствор.

На забитые в отверстия крепления надевается следующий венец.

Иногда во время строительства по разным причинам приходится принимать неординарные решения. Это обогащает опыт начинающего мастера.

Описание и размеры нагелей из разных материалов

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.

Размеры цилиндрических изделий обычно равны диаметру стержня для обеспечения плотного соединения. Болты с гайками – это стяжные болты, которые имеют высокую несущую способность, обеспечиваемую трением. Этот эффект на практике может оказаться меньше, а иногда и полностью исчезает, ведь в процессе усушки и усадки древесины трения на последнем этапе может и не быть.

Если у винтов диаметр меньше 6 мм, то их завинчивают, но при этом происходит перерезание волокон, поэтому крепления такого рода не всегда является практичными и используется в крайних случаях.

Пластинчатые нагели для бруса используются для стыковки двух или трех бревен, которые составляются по высоте. Отверстие для такого штыря прорезается цепнодолбежным станком. Размер изделий определяется нагрузкой.

Для изготовления нагелей для бруса используются не все сорта древесины. По сравнению с соединяемыми элементами крепеж должен быть более прочным. При стыковке брусьев из мягких пород по типу сосны нагели должны быть изготовлены из бука или березы. Если учесть требования СНиП, то для производства допускается древесина высшего или первого сорта, в которой не должно быть сучков и свилеватости. Допустимый уровень влажности составляет 12 % или меньше.

Предлагаем ознакомиться: Отделка бани из бруса снаружи

Технология предполагает применение:

• бука;
• дуба;
• ясеня;
• березы;
• лиственницы.

Реже применяется сосна. Гвозди из ясеня или березы обрабатываются антисептиком, так как эти породы не столь устойчивы к грибку и влаге, как дуб или лиственница. Размеры нагелей для бруса регламентируются ГОСТ 30974-2002. Диаметр должен составить 1/6 диаметра бревна.

Виды

Так как нагели используются преимущественно для работы с древесиной, изготавливают их чаще из дерева. Применяются и металлические прутья. Допускается один или несколько видов крепежа из различных материалов.

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.

Нагели из металла

Для обеспечения более жесткого соединения, способного противостоять высоким нагрузкам, требуется материал прочнее, чем деревянные штыри. При постройке стен крупных сооружений для скрепления бревен используют металлические прутья. Производство аналогического шканта из стали почти невозможно по причине дороговизны – нагельный крепеж диаметром в 25–30 мм для возведения дома обошелся бы в несколько сотен тысяч рублей. Железные прутья такого объема служат, как бы мощными мостиками холода при снижении температуры.

Большая, чем у букового или березового шканта, прочность позволяет использовать металлические прутья при работе не только с деревом, но и с бетонными конструкциями.

Нагели из металла имеют больше вариантов по размерам и конфигурациям, в зависимости от назначения:

• полые внутри прутья круглого сечения напоминают по форме деревянные шканты, но имеют меньший диаметр;
• пластинчатые предназначены для крепления сразу нескольких бревен;
• прутья шестиугольного или звездчатого сечения – крепеж специального назначения, используется редко;
• подпружиненные глухари: вид оцинкованных саморезов диаметром 10 мм, длиной от 20 до 28 см, конструкция крепежей предусматривает использование зажатых шайбами пружин, что позволяет элементам выдерживать нагрузку в местах соединений более 150 кг на 1 см²;
• П-образные каленые скобы и шпильки используются для стягивания и фиксации бревен с торцевых сторон;
• нагели для работы по бетону имеют вид шурупов с переменной резьбой, диаметром в 7,5 мм, длиной от 70 до 200 мм. В полотно вкручиваются ударными шуруповертами, предварительного сверления материала при работе с ними не требуется.

Нередко в ходе строительства в качестве нагелей применяют обычные отрезки арматуры или труб диаметром в 10–12 мм.

Металлический крепеж более прочен и долговечен, стабилен, препятствует короблению древесины, не выпадает из просверленных отверстий. Многообразие форм выпускаемых нагелей позволяет подобрать их под любой вид стяжки. Недостаток металлических изделий – слишком жесткое крепление. Из-за этого в течение некоторого времени брусья и бревна могут подвисать, между ними появляются щели. Железные рифленые штыри нередко расщепляют и портят поверхность дерева, разница в теплопроводности приводит к накоплению конденсата.

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.

Как изготовить шкант своими руками

Нагель своими руками

Полный комплект нагелей для постройки дома целесообразно купить, если не хватит несколько штук, шканты можно изготовить самостоятельно. Если в домашнем хозяйстве нет токарного станка, можно использовать черенок от лопаты. Диаметр черенка составляет 39-40 мм – это для нагеля много, лишнее необходимо снять с помощью топора и рубанка. С посадочного края снимается фаска под конус высотой 7-10 мм, поверхность зачищается от неровностей с помощью шлифовальной шкурки. Прямоугольные шканты для бруса нарезают из обрезков доски с помощью циркулярной пилы или электролобзика, с посадочной стороны края ребер спиливаются под углом 45-60 градусов, поверхность подвергается чистовой обработке (шлифовке).