Что такое нагели в строительстве

Нагели используются при возведении деревянных домов. Для соединения брусьев в строительстве используются не только перетяжки или Т-образные соединения, но и специальные крепительные элементы, которые и называются нагелями.

Дерево – это изумительный природный материал. Но ему свойственна такая характеристика, как усушка. В процессе эксплуатации и в течении первых 5-ти лет дом (деревянный сруб) может усаживаться до 5% своего размера. В это время основные элементы дома (брус или бревна) ведет, они подвержены короблению и изменению не только объема, но и формы. Чтобы минимизировать последствия данного естественного и неизбежного проявления природы дерева, используются нагели.

Основная задача нагелей – обезопасить брусья от смещения по горизонтали, при этом не мешая установке по вертикальной плоскости.

Какой материал выбрать?

Иногда в использование идут нагели из металла, которые представлены гвоздями, прутьями, арматурой или трубами. Но их использование полностью не оправданно. Металлу свойственны процессы коррозии, которые негативно скажутся на состоянии деревянного дома. Из металлических нагелей наиболее эффективным и стойким являются глухари с пружиной, но их высокая стоимость предполагает применение такого рода крепежа исключительно на последних 3-х 4-х венцах сруба. Там где нагрузка от собственного веса конструкции минимальна и ее нужно нарастить с помощью именно этого способа.

Шканты и нагеля в строительстве домов из бруса. Стройка дома под ключ

Но все же, наибольшей популярностью и стабильностью характеризуются деревянные нагели.

Размеры и выбор древесины

Нагели не всегда выполняются круглыми, но все-таки это наиболее популярный вариант на сегодняшний день. Расфасовка происходит на пачки 25-50 штук в одной, размерами до 1200 мм. Клиенту предлагают на выбор два вида толщины нагелей – 25 и 30мм. Второй вариант подходит для бревен высокой толщины. Самой популярной древесиной для нагелей служит береза.

Качество

На что стоит обратить ваше внимание?

1. Сечение нагелей должно быть идеальным. Диаметр не должен отклоняться в разные стороны. Разная толщина древесины свидетельствует о некачественном товаре.
2. Нельзя, чтобы нагели имели сильные искривления в своей структуре.
3. Желательно чтобы отсутствовали дефекты дерева – сучки или трещины, особенно если это касается длинных изделий. Если ваш нагель 30 см, то вам понадобится пилить метровую заготовку на 3 части. Процент нагелей готового размера с сучками будет не более 3%, их можно просто не использовать.

Какие особенности применения?

1. Нагели подходят для попарного скрепления. Другими словами на 1 деталь минимум должно приходиться 2 нагеля, но не ближе 20 сантиметров от края.
2. Шаг между нагелями должен составлять 1,5 – 2 метра.
3. Нагели для различных ярусов должны располагаться в шахматном порядке.
4. Для сверления необходимо использовать только мощную тихоходную дрель с винтовым сверлом.
5. Сверление должно происходить только через центровую ось бревна, и под углом 90 градусов, отклонения делать нельзя!

Отверстие под нагель должно быть глубже длинны нагеля минимум 5 сантиметров. В противном случае через 5 лет после усадки сруба, вы увидите щель между бревен.

Источник elka-palka.ru

Что такое нагель и где он нашел свое применение?

Под нагелем в строительной терминологии понимают округлые стержни или бруски, предназначенные для скрепления строительных деталей путем установки в специально подготовленные отверстия. Основное назначение нагельных соединений – противодействие сдвигающим силам за счет упругости тела нагеля.

Деревянный нагель для бруса называют шкантом или деревянным гвоздем, нагельные (шкантовые) соединения используют при возведении срубов жилых домов, бань и хозяйственных построек, применяют при монтаже различных деревянных конструкций. Технология имеет многовековую историю, подобные крепления обнаружены в постройках XVI века на территории современной Австрии и при раскопках в Великом Новгороде.

Преимущества и недостатки нагельных соединений

Достоинства применения деревянных нагельных соединений проверены веками, к ним относят:

• Шканты для бруса устойчивы к деформациям, сохраняют упругость в течение длительного времени, выдерживают значительные нагрузки на изгиб;
• Крепления парируют негативные последствия от усадки, устраняют причины образования трещин, щелей и зазоров между венцами;
• Брус и нагели одинаково реагируют на окружающую влажность и климатические изменения, что позволяет избежать деформации стен;
• Применение деревянных креплений позволяет построить дом без использования строительной техники и специального инструмента.

К недостаткам относят: дополнительные трудозатраты за счет необходимости сверления установочных отверстий, при подборе материала и проведении работ необходимо соблюдать определенные правила.

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

Рекомендуем для просмотра:

• Наследование дома: виды наследования, оформление документов — 29/07/2014 06:49
• Перевод категории земель – процедура при изменении назначения земельных участков — 16/07/2014 05:00
• Как построить деревянный дом — 13/11/2013 09:54

Похожие темы:

• Свойства клееного бруса — 14/08/2013 11:44
• Умный дом – автоматизация решения задач в доме — 01/08/2013 11:33
• Требования для кровли загородного дома — 25/07/2013 05:41

Разновидности деревянных нагелей

Формы сечения нагелей

Шканты для бруса могут иметь круглое, квадратное или прямоугольное сечение. Вырезать в теле бруса посадочное гнездо квадратной формы затруднительно, по этой причине в домашних условиях крепления любой формы устанавливают в круглые отверстия, диаметр зависит от размера шканта и должен обеспечивать установку «в натяг». Каждый вид креплений имеет свои преимущества и недостатки:

1. Нагели круглого сечения (цилиндрические) обеспечивают максимальную площадь соприкосновения со стенками посадочных отверстий, способны выдержать значительные нагрузки, применяются для усиления внешних стен и углов сруба. Установка таких креплений «в натяг» требует значительных усилий. Шканты для бруса округлой формы трудно изготовить в домашних условиях, для этого необходимо иметь токарный станок;
2. Шканты для бруса квадратного сечение используют при возведении легких построек и при кладке внутренних перегородок. При установке «в натяг» вся нагрузка приходится на острые края, которые равномерно сминаются и увеличивают площадь соприкосновения, забить такой шкант гораздо легче. Изготовить крепление квадратной формы можно из обрезка доски своими руками с использованием доступного инструмента;
3. Плоский шкант прямоугольного сечения является облегченным вариантом квадратного шканта, используется при установке дверных и оконных проемов, монтаже легких и декоративных конструкций.

Согласно ГОСТ Р 56711-2015В, нагели цилиндрической формы являются основным крепежным элементом для сплачивания и сращивания цельного и клееного пиломатериала.

Замечание мастера: до настоящего времени нет единой позиции в вопросе о том, какие нагели лучше использовать при кладке сруба, некоторые мастера отдают предпочтение нагелям с квадратным сечением. Такое крепление обеспечивает более свободный ход бруса относительно ребер шканта и предотвращает развитие негативных процессов при усадке.

Требования к материалу

Нагельные соединения подвергаются значительным нагрузкам на срез, изгиб и кручение. По этой причине шканты округлой формы изготавливаются из прочной древесины – это может быть дуб, лиственница и береза. Для заготовок выбирают высокосортную древесину естественной влажности, без сучков с ровными и неповрежденными волокнами. Поверхность готовых креплений подвергается шлифовке с использованием абразива.

При выборе материала необходимо учитывать следующие рекомендации:

• Для брусьев из сосны или ели лучше использовать березовые шканты;
• При строительстве из бруса лиственницы, крепления могут быть из этого же материала;
• Для клееного и LVL-бруса используют дуб камерной сушки.

Шканты для бруса квадратного и плоского сечения можно изготовить из специально отобранного качественного пиломатериала, используемого при строительстве.

Размеры нагелей и диаметр отверстий

Рекомендации по выбору размеров нагельных соединений изложены в нормативных документах по строительному проектированию (СНиП), в их числе: диаметр сечения круглых нагелей должен составлять не более 1/6 от ширины бруса, длина в 1.5 раза превышать высоту бруса. Диаметр посадочных отверстий делают на 0.5-1.0 мм меньше диаметра шканта.

Несложно посчитать, что при строительстве из бруса180х180 надо использовать шканты диаметром 30 мм, длиной более 270 мм, диаметр отверстий для установки креплений – 31 мм. Специализированные магазины предлагают нагели следующих типоразмеров: цилиндрическийс диаметром от 15 до 30 мм, квадратный со стороной от 20 до 25 мм, длина заготовок – до 1100 мм.

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.

Что касается сфер применения, то крепежный элемент используют в самых разных технологических операциях, предусматривающих соединение бетонных структур с различными деталями (оконные рамы, электротехнические приборы, полки, картины). Области применения такого крепежа по бетону ограничиваются лишь размером самого шурупа.

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).

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 крепить нагеля

Деревянные шканты в строительстве применяются редко – в основном для соединения деталей деревянного дома из бревен или бруса, поэтому схема и технология соединения зависит только от технологии укладки бревен или бруса. Как правильно монтировать нагель:

1. При соединении двух бревен отверстие под шкант в верхнем бревне делают сквозным, в нижнем – на половину диаметра;
2. Отверстие под нагель сверлят вертикально с таким расчетом, чтобы бревно или брус передвигались при насаживании на шкант. Располагаться отверстие должно строго точно по центру соединяемой Детали
3. Если шкант вставляется на углу, то от угла пир сверлении отверстия следует отступить на 30-40 см. Следующие по длине отверстия сверлятся через 150-200 см, располагать их необходимо в шахматном порядке;
4. По глубине отверстие должно быть больше длины метиза на 20-30 мм, чтобы при усадке бревен они не зависли на шкантах;
5. Нагель в отверстие забивают деревянной киянкой, поэтому диаметр отверстий и диаметр нагелей должен совпадать.

Разница между деревянными и металлическими гвоздями

На различных строительных форумах часто задают вопрос: можно ли деревянный нагель для бруса заменить металлическими гвоздям или стержнями. Несмотря на то, что с металлическими гвоздями работать легче, такая замена недопустима по следующим причинам:

• Основное назначение нагельных соединений – сопротивление сдвигающим силам за счет упругости, металлический гвоздь массового производства такими свойствами не обладают;
• Металлический крепеж образует жесткую сцепку деревянных деталей, такое скрепление препятствует процессам усадки и может привести к перекосу стен, способствует образованию щелей и трещин;
• При забивании, гвозди разрывают древесные волокна, образуются глубокие внутренние трещины, в совокупности с металлом это способствует образованию мостиков холода.

Что собой представляет

Нагели отличаются от большинства видов крепежа: у них отсутствуют шляпки, нет резьбы

. Внешне это прямые деревянные или металлические штыри длиной в 12–15 см и диаметром от 10 до 30 мм. Предназначены они для работы с древесиной, хотя существуют нагели и для бетонных конструкций. Помещенные в просверленные отверстия прутья предотвращают горизонтальные сдвиги фрагментов.

Древесина имеет свойство изменяться в объемах при колебаниях температуры или влажности

. Особенно это характерно для свежих материалов. В зависимости от структуры, брус или бревна могут увеличиваться и уменьшаться в размерах. Как только фрагменты дерева начинают расходиться, поверхность их соприкосновения с нагелями увеличивается: штыри под давлением незначительно изгибаются, возрастает сопротивление дальнейшим подвижкам. Когда происходит усыхание дерева, штырь перестает испытывать высокое давление и вновь возвращается в начальное положение.

Для того чтобы крепеж не был разрушен в ходе эксплуатации, требуется грамотно подбирать нагели, совмещая по диаметру с отверстиями в древесине. В результате стены сохраняются ровными, деформирование не происходит. Нагельные соединения более гибкие, в отличие от тех, что обеспечивают гвозди

Источник italy-expert.ru

Нагель по бетону: применение, классификация и особенности монтажа

Высокая прочность и долговечность повлияли на популярность использования бетона при возведении несущих стен, перегородок и создании перекрытий. Однако недостатки не обошли этот материал стороной. Высокая плотность не позволяет на бетонных поверхностях легко закрепить строительные конструкции, навесные детали интерьеров, инженерное оборудование и отдельные элементы коммуникаций. Чтобы упростить монтажно-отделочные процессы и обеспечить надежную фиксацию, был изобретен нагель по бетону. Благодаря метизу особой конструкции удается сэкономить время при выполнении монтажных, строительных и отделочных работ.

Строение и назначение

Нагель по бетону — это специальный шуруп (саморез) в виде металлического стержня с острым наконечником и неравномерно нарезанной резьбой. Метиз выпускается с головками разной формы, но чаще она имеет потайное исполнение с насечками на внутренней стороне. Это раззенковка, обеспечивающая максимальное прилегание крепежного элемента к изделию, фиксируемому на основании с твердой структурой.

Обычно нагель закручивается инструментом с крестовой насадкой или битой, форма которой имеет вид шестиконечной звезды. Это зависит от шлица на головке крепежа. Специалисты вариант под звездочку-шестигранник называют TORX.

Специальный шуруп — это крепеж для работы не только с бетоном, но и с природным камнем, пустотелым и полнотелый кирпичом. При правильном подборе диаметра и соблюдении правил монтажа нагель может даже применяться для крепления в пористых основаниях. Надежность фиксации обеспечивает именно частая резьба с переменной высотой. С помощью метиза крепятся:

• дверные коробки;
• оконные рамы;
• радиаторы;
• вешалки; люстры;
• карнизы для штор;
• полки;
• шкафчики и другие разные навесные элементы интерьера.

Нагели с антикоррозийным покрытием применяются на улице и в помещениях. С их помощью фиксируются деревянные, пластиковые, алюминиевые конструкции. Специальные шурупы популярны из-за возможности повторного использования. Поэтому их применяют для крепления временных изделий. Это приставные лестницы, поручни, леса.

Классификация нагеля по бетону

Шуруп по бетону или нагель выпускается в нескольких вариантах. Каждый из видов крепежа отличается используемым металлом для изготовления, формой головки, конструкцией резьбовой части, типом покрытия и ценой.

Металл изготовления

Нагель или шуруп по бетону создается из следующих материалов:

• нержавейка — сталь с легирующими элементами;
• латунь — сплав, в состав которого входит цинк и медь;
• углеродистая сталь — металл, изготавливающийся путем соединения железа с углеродом.

Саморез по бетону из углеродистого металла — самый распространенный вариант нагеля. Этот вид стали позволяет создавать крепеж, который не деформируется даже во время вкручивания в прочное бетонное основание.

Форма головки

Стальные нагели выпускаются с потайными и выступающими головками. Шляпки метизов могут иметь следующее исполнение:

• коническая форма со шлицем под крестообразный инструмент;
• крюк или петля;
• шпилька с резьбой под гайку для фиксации закрепляемой детали;
• шестигранник обычной формы или вытянутый с внутренней резьбой (оба варианта закручиваются рожковыми ключами);
• в форме конической головки со шлицем в виде шестиконечные звездочки.

Вид шляпки влияет на способ монтажа нагеля. Большинство типов специальных шурупов можно вкручивать без предварительной подготовки отверстия. Исключением являются саморезы с крюком или шпилькой. Для них необходимо заранее подготовить отверстие и установить пластиковый дюбель.

Конструкция резьбы

Стальные саморезы по кирпичу и бетону в зависимости от конструкции резьбовой части выпускаются в следующем исполнении:

1. Многофункциональный крепеж со средней резьбой, диаметром до 6 мм и длиной максимум 20 см. Это универсальные саморезы по бетону без дюбелей. Для их применения не всегда нужно предварительно подготавливать отверстие. При необходимости они могут использоваться вместе с дюбелями.
2. Крепеж с резьбой «елочка», у которого максимальный диаметр составляет 8 мм, а длина равна не более 20 мм. Нагели используются только вместе с дюбелями. Поэтому предварительно необходимо подготавливать отверстие в твердом основании. Если в бетоне присутствуют пустоты, применяется ударный дюбель длиной не меньше нагеля.
3. Переменный вид крепежа с насечками — это метизы длиной от 7 до 20 см с прерывистой резьбой диаметром 7,5 мм. Перед использованием нагеля нужно предварительно подготовить отверстие с меньшим поперечным сечением, чем аналогичный размер у крепежа. При этом глубина канала в твердом основании обязана быть больше на 1–1,5 см.

В России чаще используется переменная разновидность метиза с насечками. Строители его еще называют турбошурупом. В основном применяется крепеж с потайной шляпкой, которая закручивается насадкой Torx. Наименьшая вырывающая нагрузка этого нагеля составляет 2,5 кН. Он применяется в стенах из бетона с различной плотностью.

Рекомендуется во время монтажа создавать крутящий момент максимум 20-25 Нм.

Тип покрытия

Цвет нагеля позволяет определить тип покрытия:

1. Шурупы по бетону желтого оттенка покрыты цинком такого же цвета. Они используются исключительно внутри помещений.
2. Саморезы по бетону серебристого оттенка, которые оцинкованы гальваническим способом. Крепеж применяется внутри и снаружи объектов.
3. Зачерненные нагели используются только в помещениях с нормальной влажностью.

На стоимость специальных шурупов по бетонным поверхностям в основном влияет длина крепежа и тип защитного слоя. Самая высокая цена у оцинкованных метизов, а дешевле всего стоят зачерненные саморезы.

Особенности монтажа

До начала применения самореза по бетону нужно подготовить инструмент:

• перфоратор и/или электрическую дрель для бурения отверстия в твердом основании и сверления канала в мягком бетоне;
• сверло или бур, диаметр которого меньше на 2-3 мм идентичного размера метиза или соответствует поперечному сечению применяемого дополнительно пластикового дюбеля;
• молоток, необходимый для установки дюбеля в подготовленное отверстие;
• отвертку, соответствующую по форме шлицу на крепеже или ключи под шестигранную головку.

На следующем этапе выполняется определение мест сверления и бурения отверстий. После создания каналов в бетоне проводится их очистка от пыли. Затем метизы вкручиваются через закрепляемую конструкцию в подготовленные отверстия.

Рекомендуется придерживаться следующих правил:

• минимальное расстояние от стены до отверстия должно быть 6 см;
• при монтаже громоздкой конструкции метизы необходимо вкручивать на равном расстоянии друг от друга;
• не нужно прикладывать чрезмерных усилий, которые могут привести к поломке шурупа по бетону.

При необходимости в каналах предварительно размещаются пластиковые дюбели. Они позволяют увеличить надежность крепления. Их нужно применять, если основание имеет пористую структуру. Саморезы по бетону без дюбелей можно использовать, когда на метиз не будет большой нагрузки. Одной из таких ситуаций является крепление картины.

Видео

Заключение

Рынок строительных материалов предлагает широкий ассортимент нагелей по бетону, отличающихся размерами и конструкцией. Это позволяет подобрать крепеж для конкретного вида работы с учетом нагрузок и нюансов фиксации. Метизы для твердых оснований упрощают монтажные и строительные работы, существенно сокращают время их выполнения.

Источник molot-proraba.ru