Металлические шканты для бруса. Чем лучше скреплять брус между собой? Советы строителя срубов. Свойства нагелей из дерева

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:

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.

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

Нагели - важный элемент для сруба из бруса и бревна

Для начала, давайте с вами лучше рассмотрим материалы, которые предлагает современный рынок деревянного домостроения для сруба. Существует две важные и особенные категории древесины: обычная и пропитанная хорошими антисептиками. Последняя категория (антисептированная) все больше, шире и больше используется в строительстве срубных строений. Пропитанная специальным антисептиком - химическим составом древесина это стройматериал, который будет тотально сопротивляться грибкам и гниению. Древесина обрабатывается химическими веществами для того, чтобы улучшить механические свойства и устойчивость проникновению влаги в древесину. По физико-механическим свойствам, такая древесная конструкция может сравниться с древесиной хвойных - сильно смоляных пород дерева. К этому классу древесины можно отнести клееный брус и клееное бревно. Пропитываются антисептиками в строительстве, также оцилиндрованное бревно и строганые брусья.

Клееный брус

Клееному брусу в строительстве домов из дерева отводится первостепенное место (международное обозначение — BSH). Клееный брус - это склеенные пакеты из заблаговременно отсортированных и подготовленных ламелей. Изготавливаются они из хвойных пород дерева. Заранее материалы пропитываются антисептическими и противопожарными растворами.

Детали для бруса сращиваются благодаря специальным деревянным нагелям для бруса, с учетом текстуры. Вне зависимости от того, что этот материал (брус) имеет преимущества и недостатки, он входит в тройку наиболее популярных стройматериалов из дерева. Именно благодаря клееному брусу строительство деревянных домов вызволилось от некоторых проблем, свойственных для домов для строительства которых используется древесина:

усадка;
уменьшились трещины в брусе;
благодаря применению круглый березовых нагелей, уменьшилось изменение геометрии бруса.

Клееный брус (внешний вид) бывает двух типов:

1. Обычный брус;
2. Профилированный.

По типу склейки различают горизонтально склеенный брус, вертикально склеенный и салонный клеееный брус.

Оцилиндрованное бревно

Срубы из оцилиндрованного бревна благодаря своему уникальному округлому внешнему виду так же широко распространены в загородном строительстве. Качество сборки конструкций срубов из данных бревен, так же как и в случае с брусом, сильно зависят от правильной крепежной конструкции сруба надежно укрепленного нагелями из твердых сортов древесины. Крепление нагелями бревен должно выполняться в шахматном порядке по всем венцам бревенчатой конструкции деревянного сруба.

Как выглядят нагели для бруса и бревна, изготовленные в соответствии с ТУ? Как рассчитать нужное количество при постройке деревянного дома? Посмотрите видео от известного строительного эксперта:

Таблица технических параметров применяемых нагелей для бруса и бревна срубов по соотношению прочности сборки срубов

Размер нагеля	Ед. измерения	Штук в упаковке	Использование
д.25 мм, L-1.2 м.			брус 15х15 мм; бревно д.16-28 см.
д.30 мм, L-1.2 м			бревно д.28-38 см.
д.40 мм, L-1.2 м			бревно 40-60 см.

Дома из натурального дерева сейчас снова обрели популярность. Но древесина – это далеко не однородный материал, поэтому в процессе усадки происходит небольшая деформация, разные части дома принимают окончательный вид неравномерно.

Отсюда вытекает проблема крепления бруса между собой, которое обеспечит надежность, с одной стороны, и равномерную усадку с другой. Решение было найдено очень давно – нагели. Элемент отличается по размеру, форме сечения (круг или квадрат), материалу изготовления.

Виды нагелей

Разновидностей крепежного элемента много, но условно их делят на группы по материалу и форме. Рассмотрим этот вопрос подробней.

Материал изготовления

Активно используются два вида:

Деревянный. Большинство специалистов настоятельно рекомендуют использовать именно деревянный шип при возведении конструкций из дерева. Приводятся главные преимущества при выборе такого крепежа:
- Равномерное высыхание. Брус и нагель должны быть приблизительно одной влажности. Это позволит пройти процессу усадки практически без видимых изменений;
- Не подвержен действию перепадов температур . Дерево практически не меняет линейные размеры при различных температурах, поэтому крепежный элемент будет всегда на своем месте;
- Отсутствует ржавчина . Металл со временем ржавеет, что приводит к гниению соприкасающихся с ним деревянных поверхностей;
- Отсутствует конденсат. На стали при резком изменении температуры образовывается влага, которая совсем ни к чему внутри несущей стены.
- Шкант срастается со стеной. Через определенное время дом станет монолитным, деревянные поверхности спаиваются.
Металлический. Этот вариант также относится к бюджетному способу крепления, часто используются отходы (трубы, арматура). Хотя специалисты отдают предпочтение предыдущему способу, у металлического нагеля есть свои преимущества:
- Верхние слои древесины защищены от кручения;
- Долговечность конструкции.

Форма

Также выделяют несколько основных форм:

Округлое сечение. С учетом того, что отверстия под крепление в бревне выполняются сверлом, то круглый нагель обеспечит максимальную площадь соприкосновения, гарантируя надежность и долговечность конструкции;
Квадрат. Сделать такой элемент проще, стоит он также дешевле. Но на этом положительные стороны заканчиваются. При входе в отверстие края шипа деформируются, а общая площадь контакта остается минимальной. Строить таким образом дом опасно;
Узкий прямоугольник . Наиболее простой в изготовлении вариант. Берется доска определенной толщины, распускается на прямоугольники. Единственное преимущество – очень небольшая толщина. Подходит для узкого бруса, но монтаж крайне затруднен.

Изготавливаем нагель своими руками

Этот вид крепежа продается в магазинах, но без особого труда можно сделать его и дома. Деревянный элемент изготавливается следующим образом:

берутся обрезки досок, из которых нарезаются брусья размером 25 на 25 сантиметров;
изготавливаются колья, длинной 1,5 толщины строительного бруса, диаметром 2,5 сантиметра;
топором срезаются углы, для придания округлой формы.

Но необходимо принимать во внимание следующее:

древесина для крепежа должна быть тверже бруса. Сейчас для этих целей чаще всего используется береза;
нагель не должен значительно отличаться влажностью от основного элемента конструкции;
категорически запрещено использовать шкант с сучком.

Проводим расчеты

В зависимости от выбранной технологии крепления, можно с достаточной точностью определить количество нагелей, вычислить их правильные характеристики.

Определяемся с размерами

Существует много научных трудов, которые помогут определиться с диаметром шканта. Но в профессиональной среде плотников-строителей уже сформировались определенные правила:

для бруса толщиной 20 сантиметров и менее используется нагель диаметром 25 миллиметров;
более толстый брус крепится шипом размером 3 сантиметра;
брус толще 0,2 метра можно крепить шкантом 2,5 см, но при условии уменьшения шага до метра.

Длина определяется еще проще – наиболее распространенный и рекомендованный способ – крепление двух бревен нагелем длиной в полтора бруса.

Считаем количество

Даже небольшая баня потребует довольно большого количества шипов, которые необходимо приобрести или сделать, что может занять много времени. Поэтому количество крепежных элементов лучше знать заранее.

Существуют правила крепления:

первый шкант вставляется на расстоянии от 20 до 70 сантиметров до угла;
шаг составляет от полутора до 2 метров;
скрепляются два соседних по высоте бревна обязательно.

Зная эти хитрости, высоту строения, диаметр бруса, можно с легкостью вычислить количество необходимых для строительства нагелей.

Технология крепления

Сверление

Используется мощная дрель, если необходимо делать отверстия непосредственно на строительной площадке либо станок, если брус подготавливается заранее.

Второй способ распространен на западе и позволяет собрать конструкцию практически любого дома за несколько дней. Но требуется внимательность, точный чертеж, профессионализм.

В первом и втором случае незыблемым остается правило – отверстие должно быть строго вертикальным.

Диаметр сверла и толщина шканта должны совпадать, а для верхних ярусов бруса отверстие должно быть даже на миллиметр два больше. Так избавляются от провисания несущей конструкции из-за небольшой вертикальной нагрузки. Отверстие делается на 2 сантиметра длиннее необходимого, чтобы шип мог спокойно ходить во время усадки.

Забивание

Обычно используется кувалда весом несколько килограмм. Нагель вгоняется внутрь ниже кромки бруса до конца отверстия, для этого используются насадки (обычно из латуни).

Правильное расположение

Идеальным считается вариант, когда нагели расположены в шахматном порядке. Но строго вертикальное направление по параллельным линиям также допускается и на прочность влияет не существенно.

Рекомендуется зазор до начала проема не менее тридцати сантиметров. Расстояние крепежа до угла не должно превышать 70 сантиметров. Шаг может варьироваться от метра до 3, в зависимости от материала, из которого сделан брус (твердые сорта требуют меньший шаг).

Преимущества и недостатки

Как и любой другой крепежный элемент, нагель обладает рядом положительных сторон, а также пассивом из недостатков.

Преимущества:

Шип придает надежное сцепление, предотвращает провисание венца;
Обеспечивает долговременную надежность при нагрузках на изгиб, чем не могут похвастаться гвозди и болты;
Способствует равномерной усадке дома. Крепежный элемент свободно ходит по вертикальной плоскости, предотвращая горизонтальные деформации;
Деревянное изделие не подвергается образованию влаги и коррозии, исключая процесс гниения;
Предельная дешевизна. Даже покупка готовых нагелей не слишком ударит по карману, позволяя минимизировать бюджет.

Но есть и недостатки:

Сложность монтажа. Абсолютное вертикальное расположение, идеальный подбор диаметра, подразумевает наличие приличных навыков строительства;
Серьезные требования качества. Наличие сучков или неоднородность материала могут привести к плачевным последствиям;
Чрезмерное приложение силы при забивании часто приводит к трещинам в брусе. После чего его необходимо менять.

Существует набор хитростей при монтаже, позволяющих построить дом своей мечты, который прослужит долгие годы:

Шахматный порядок. Условие не обязательное, но настоятельно рекомендованное плотниками всех мастей;
Во избежание провисания, необходимо пользоваться деревянными нагелями округлой формы. Квадратные изделия в основном продвигаются производителями, так как они проще в изготовлении;
При забивании можно и нужно снижать трение. Для этого достаточно использовать мыльный раствор;
Рекомендуется использовать крепеж из березы. Это гарантирует надежность конструкции, придает определенный шарм, при этом не увеличивает себестоимость строительства;
Сходная влажность между шипом и брусом – принципиальное условие долговечности конструкции. На это нужно обращать пристальное внимание;
Не стесняйтесь использовать дополнительные элементы крепления. Наука не стоит на месте, современные приспособления могут значительно облегчить задачу.

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.

Плотники и краснодеревщики в своей деятельности часто применяют соединения из нагелей, шпонок, шкантов и клиньев. Разные способы применяют в ситуациях, когда нужно точно и плотно соединить зафиксируя между собой ка деревянные детали некоторой конструкции, например сруба дома или какой-то ее отдельной части.

Деревянные нагели – это по сути гвозди из дерева.

Нагель (от немецкого слова Nagel, то есть, гвоздь) – это стержень, который помещается в технологическое отверстие, для предотвращения сдвига соединенных деталей между собой.

Деревянные нагеля нашли своё применение очень давно, они всегда были основными крепежными элементами у плотников, и на до сегодняшнего дня занимают свой важное место в отрасли деревообработки и домостроении . И дело не в том, что стальные гвозди дороже или как в прошлом были достаточно редки.

Дерево и сталь – это абсолютно разнородные материалы и что вступают в «конфкликт» между собой. Поэтому бытует мнение это применение гвоздей или других металлических креплений считается признаком не самой высокой квалификации плотника. Но нужно не забывать, что могут иметь место нагеля и из других материалов.

Требования к деревянным нагелям

Требования для нагеля из дерева:

сухая древесина
без грибков и плесени
без сучков и трещин
диаметр не менее 25 мм.

Плотность древесины нагелей для сборки домов, должна быть выше древесины сруба. Наиболее часто используется береза, то есть березовые нагеля, реже из сосны.

Свойства нагелей из дерева

Одним их положительных свойст деревянных нагелей это их свойство при намокание, набухать и делать соединение неразъёмным, что нашло своё применение при строительстве лодок в старину.
Ещё одной свойство это то,что деревянный нагель почти идеально держит вертикальную нагрузку,что нашло отражение при сборки срубов из бруса и бревна.
Деревянный нагель состоит из того же материала, что и стены сруба и поэтому создают почти идеальное и долговечное соединение
При использование нагелей из дерева проходит более равномерно

Технология монтажа и расчёт нагелей

1. Важно: отверстия сверлятся строго вертикально

2. Диаметр сверла, а значит и отверстия должен быть равен диаметр нагеля или на 1-2 мм больше

3. Деревянный нагель должен без усилий входить в отверстие (использовать можно усилие деревянной киянки)

4. Нагель шкант должен быть на 4-5 см меньше по длине, чем просверленное отверстие (это нужно, что сруб «не повис» на нагелях,а нормально осел)

5. Длину нагеля берут так, что бы соединить два,а иногда сразу три венца между собой.

6. Первый нагель ставят на расстояние 30-50 см от угла

7. Расстояние между нагелями берут обычно 1,5-2,0м.

8. Нагеля ставят в шахматном порядке

Что лучше металлические или деревянные нагеля?

Считают, что деревянные нагеля лучше, так как дерево с деревом «контактирует», делая соединение прочным. Деревянные нагель почти идеально держит вертикальную нагрузку, что оправданно их применение в деревянном домостроение.

Металлические же нагеля имеют свойства ржаветь со временем и изгибаться под нагрузкой, в этом их минус.