Металлический шкант с пружиной
Обновлено: 29.05.2024
Любые расчёты покажут, что при ремонте, строительстве или реконструкции – на долю крепежей, по сравнению с остальными материалами, приходится ничтожно малые расходы. Однако, при неправильном выборе или при неправильном использовании этих комплектующих, мы рискуем надёжностью и функциональностью всего объекта.
Поэтому существует неписаное правило: «нельзя экономить на крепежах и на расходниках». Но что интересно, иногда самое доступное и недорогое решение может оказаться наиболее удачным. Так получилось с нагелями – специальными деталями для сборки срубов, которые могут быть изготовленными из древесины, полимеров или металла. Какой вариант из этого лучше и почему, попробуем разобраться.
Задачи, которые решаются нагелем
Всегда считалось, что традиционное деревянное зодчество на Руси обходилось «без единого гвоздя». Но даже потомственные мастера высшего пилотажа кое-что используют. Это - нагеля.
Если быть более точным, то нагели, которые также называются «шкантами» - это не совсем крепёж в традиционном понимании. Всё дело в том, что шкант работает иначе, чем например, гвоздь, винт или штифт.
Для его установки в каждом элементе собираемой деревянной стены через 1,5-2 метра сверлятся отверстия, по диаметру сопоставимые с сечением нагелей (чтобы нагель заходил без излишних усилий). Сверление осуществляют строго вертикально и строго по оси стены.
Отверстия эти проходят насквозь через только что установленный брус (или бревно) и почти полностью – через брус/бревно, что располагается ниже. Нужно отметить, что существует технология, когда прошивается не два, а три венца.
Затем шканты забивают в эти отверстия и добойником притапливают на 3-5 сантиметров, чтобы по мере усадки дома, шканты не упирались в вышестоящий брус/бревно.
Установленный на своё место нагель не скрепляет и не стягивает брёвна или брусья между собой. Он служит закладным элементом, который не даёт венцам перемещаться друг относительно друга. К горизонтальному сдвигу и «выворачиванию» брёвна склонны во время усадки сруба, так как при потере влажности древесину начинает коробить. То есть нагель, позволяет сохранить стену ровной, но при этом он не должен препятствовать свободному вертикальному ходу элементов стены, чтобы венцы не подвисали, и впоследствии не образовывалось щелей между венцами.
Ещё раз подчеркнём: одним из самых главных условий правильной работы нагеля является чёткое соответствие диаметра крепежа – диаметру высверленного посадочного места.
Что собой представляет деревянный нагель
Нагели, купить которые можно в многочисленных торговых точках нашей страны, в большинстве случаев деревянные. Это - хлысты длиной от одного до полутора метров, обладающие круглым сечением. В некоторых случаях в качестве шканта строители используют обрезной брусок, но он, упираясь в стенки гнезда только гранями, может со временем сильно расшататься. К тому же общая площадь сечения (а значит, и прочность) у него будет значительно меньше, чем если бы в то же отверстие забивался нагель круглый.
Диаметр стандартных нагелей составляет либо 30, либо 25 мм. Выбор производится в зависимости от размеров используемых стеновых материалов. Определяющим порогом принято считать 150 мм. Если диаметр бревна меньше этого значения, то стоит заказать нагель с сечением 25 мм, а если больше – то лучше подойдут шканты в 30 мм.
Если говорить о применяемых породах древесины, то лучшим вариантом ожидаемо окажется недешёвый дуб или бук, так как их древесина наиболее стойкая к механическим нагрузкам. В свою очередь, ель, сосна и осина находятся на другом полюсе – изделия из них недороги, но будут слишком мягкими для использования в данных целях. Золотой серединой выступает берёза. Выточенные берёзовые нагели даже при наличии сучков, хорошо могут справляться с поставленными задачами.
К достоинствам берёзовых нагелей относится выгодная цена и доступность. Если они обладают той же влажностью, что и материал венцов - они будут работать как единое целое, а если и будут меняться в размерах, то одинаково. Кроме того, в отличие от металлов дерево обладает низкой теплопроводностью, из-за чего данная закладная деталь никогда не станет мостиком холода, не начнёт ржаветь, покрываться конденсатом…
Металлические нагели и крепеж для сборки срубов
Нагель из металла по определению будет прочнее такого же по сечению деревянного, но не всё так однозначно. Это утверждение будет верным, только если используется полный аналог по размеру сечения.
Например, нередко можно увидеть, как строители применяют стальную арматуру 10-12 мм, причём с рифлением, которую с огромным сопротивлением кувалдами забивают в узкие отверстия. В итоге, из-за впившихся в древесину рёбер венцы не могут свободно усаживаться и подвисают на металле – появляются щели, стены дома начинаются продуваться всеми ветрами.
Из-за небольшого сечения стальных шкантов и пластичности обычной чёрной стали, брёвна во время усадки изгибают и расклинивают даже гладкие металлические нагеля. Поэтому мощные гвозди – тоже не лучший вариант, хотя используются они довольно часто.
Этой проблемы не возникло бы, если бы в ход шли гладкие пруты сечением от 20 мм, либо трубы сечением 25-30 мм. Но стоимость таких металлических нагелей получилась бы просто неподъёмной.
Есть технология, когда вместо нагелей (в привычном понимании) похожую функцию выполняют резьбовые шпильки. Метровые шпильки крепят одним концом в фундаменте, затем на них надевают венцы. По мере сборки стен шпильки наращивают при помощи муфт. Используя гайки с шайбами, мастера получают возможность плотно соединять штучный стеновой материал, в том числе выполнять дотягивание крепежей по мере усадки.
В основном подобное решение нашло применение при работе с очень сухим профилированным брусом. В обычных условиях они только усложняют работу.
Шпильки хорошо подходят, когда нужно зафиксировать брёвна, которые стыкуются друг с другом торцами. Для этого в теле венцов выполняется пара пропилов и пара треугольных/круглых расширений под гайки.
Аналогичную стягивающую работу в зоне «перерубов» выполняют калёные П-образные скобы, но они обеспечивают несколько менее надёжное соединение.
Аналогами деревянных нагелей могут выступать самонарезные металлические винты и винты-сухари. Но так как при свинчивании венцов последние не могут уплотняться по мере усадки – то сфера использования таких крепежей ограничивается исключительно клееным профилированным брусом с минимальным процентом влажности, стены из которого практически не усаживаются.
Для строений из оцилиндрованного бревна и цельного бруса разработана специальная модификация самореза-сухаря, а именно - подпружиненный глухарь, диаметром 10 мм и длиной 200, 240 и 280 мм. Изюминкой данного крепежа является использование пружины, зажатой на штоке двумя шайбами. Все его элементы оцинкованы, что позволяет не беспокоиться о коррозии.
Благодаря такому конструктивному решению, после просверливания гнезда и ввинчивания крепежа – на венец сразу оказывается сдавливающая нагрузка (до 150-ти килограмм на сантиметр в каждой точке крепления). Но при этом свободный ход у брёвен и брусьев остаётся, что очень важно для обеспечения правильной равномерной усадки сруба. По сути, в этой детали удалось объединить достоинства винтов/шпилек и обычных нагелей.
Нужно отметить, что пружинные металлические узлы довольно часто используют вместе с деревянными шкантами. Если берёзовый нагель без проблем себя показывает при работе в нижних и средних венцах, которые хорошо нагружены следующими ярусами, то верхние венцы стен таких нагрузок не испытывают, из-за чего иногда могут подвисать. Чтобы этого не случилось, верхние брусья или брёвна сруба собирают на пружинных винтах.
Березовые нагели и пружинные узлы "Сила". Для каких целей они нужны и какие преимущества они создают при постройке срубов?
Строительство деревянных зданий обязательно должно быть осуществлено с использованием крепежных элементов. В основном возводятся дома, бани из древесины естественной влажности.
А после строительства, во время высыхания (в основном неравномерного) деревянного материала, в нем образуется слишком большая внутренняя сила, поэтому брус либо бревно начинает выкручивать.
Чтобы этим неприятным процессам противостоять и используют крепежные элементы. Наиболее востребованными являются березовые нагели и пружинные узлы «Сила». С ними легко работать, и они обеспечивают конструкции хорошую устойчивость.
Мнения специалистов о металлических нагелях
Нагели – это металлические либо деревянные штыри, установленные внутри бруса либо бревна при процессе строительства дома, либо бани.
Эти крепежи предотвращают движение венцов сруба относительно друг друга, обеспечив тем самым устойчивость всей конструкции. Для деревянных домов использовать металлические нагели не рекомендуются. Они изготавливаются из арматуры либо трубы.
Эти материалы по своим характеристикам не схожи с древесиной, и находясь внутри дерева, они подвергнутся разрушительному действию со стороны ржавчины.
Коррозия обеспечит гниение деревянного материала, образования плесневых грибов на его поверхности. К тому же на металлических нагелях из арматуры имеется ребристая поверхность, которая при движении (усадке) древесины, травмирует ее волокна, структуру. К тому же венцы могут при усадке зависнуть.
Рекомендации строителей срубов
Деревянные крепежные элементы использовались давно, раньше принято было строить сруб без использования гвоздей. Для возведения сруба рекомендуется использовать именно шканты из древесины.
Деревянные нагели изготавливают из твердых пород дерева, поэтому по прочности они не уступают металлическим крепежным элементам. Хорошим вариантом будет приобретения крепежей из дуба либо лиственницы, но их стоимость слишком высока.
Хорошая прочность и доступная стоимость у березовых нагелей, поэтому они и являются наиболее востребованными. Преимущества шкантов из березы заключаются в их плотной структуре и небольшом проценте влажности, благодаря чему они обеспечивают хорошее соединение бруса либо бревна.
Деревянные нагели могут быть цилиндрической либо квадратной формы. Под шканты высверливать нужно отверстия на 3-4 мм меньше диаметра самого крепежного элемента, т.к. дерево имеет свойство высыхать.
Поэтому если использовать нагели того же размера, что и подготовленное отверстие, то высохнув они будут «болтаться» в деревянном материале, не выполнив своих предназначений.
Учитывая эту особенность древесины, стали изготавливать нагели квадратного сечения, они даже в случае высыхания своими гранями будут врезаться в отверстия, плотно удерживая бревно либо брус.
Но есть вероятность, что такие шканты будут препятствовать равномерной усадке сруба и плавному «движению» венцов.
Советы экспертов при использовании березовых нагелей
- При выборе березовых нагелей нужно обратить внимание на их целостность и наличие дефектов. В противном случае, есть вероятность того, что, находясь в срубе, поврежденные шканты заклинят и будут препятствовать усадке деревянного здания.
- Влажность нагелей должна быть чуть ниже, чем у венцов сруба. В дальнейшем, после строительства, процент влаги уравняется, и крепление будет более прочным.
- Устанавливать нагели нужно в шахматном порядке, строго вертикально бревну или брусу, скрепляя им между собой только два венца.
- Первый крепежный элемент крепить нужно на расстоянии 50 см от любого угла сруба. Затем нужно придерживаться расстояния между нагелями 2 м – 1,5 м.
- Забивать нагели следует только деревянным молотком, чтобы не навредить крепежному элементу.
Мнения застройщиков о пружинных узлах «Сила»
Современный крепежный элемент пружинный узел «Сила» внешне напоминает саморез, длинной 20 – 28 см, с пружиной в его верхней части.
Изготавливается он из нержавеющей прочной стали и оцинкован полностью либо частично (помимо пружины). Это позволяет избежать образования ржавчины на пружинном узле, а в дальнейшем гниения и разрушения деревянного материала.
Использовать пружинные узлы «Сила» можно для деревянных зданий, изготовленных из любого строительного материала. Данные элементы не только сохраняют геометрию конструкции, но и утепляют ее, препятствуя образованию межвенцовых щелей.
Они скрепляют бревна между собой, благодаря чему между венцами не образуются зазоры. К тому же пружинный узел «Сила» прижимает бревна либо брусья между собой с силой 130 кгс.
На венец нужно уложить около 4-х данных элементов, таким образом, на него будет действовать сила, составляющая 520 кгс. Эта нагрузка и не позволяет образовываться щелям и зазорам между деревянными материалами.
Для установки пружинного узла в верхнем венце высверливается паз, по диаметру превышающий саму пружину.
Затем в него вставляется крепежный элемент и закручивается при помощи шуруповерта до тех пор, пока пружина не начинает сдавливать венцы с необходимой для их нормальной эксплуатации силой.
Отзывы специалистов и застройщиков
«Шканты из березы необходимы не чтобы скрепить венцы, а, чтобы их не повело в сторону и это не привело к крушению дома. Особое внимание при установке нагелей обращаю внимание на углы, места перерубов, оконные и дверные проемы.
Нагели перед использованием самостоятельно просушиваю в течение месяца. В результате получаю прочные и ровные стены сруба.
Арматуру при строительстве деревянных зданий не использовал. Но видел несколько таких домов, собранных на металлические нагелях. У них венцы при нажатии начинают «двигаться» по фронтам и сколько смогут они прослужить, остается только догадываться». – Владислав Беляков, 27 лет, г. Сальск.
«По моему мнению, самый лучший способ возведения сруба является с совместным использованием нагелей и пружинных узлов «Сила» . Строя дом, я более доступные по стоимости, деревянные шканты устанавливал на нижние венцы. Ведь на них действует необходимая нагрузка за счет верхних бревен, брусьев.
Верхняя же часть стены этой нагрузки не дополучает, из-за небольшого веса кровли. Поэтому именно их я скреплял пружинными узлами «Сила». Таким образом, у меня получилось сэкономить и построить теплый, прочный дом.
Сейчас, по истечении 2-х лет после строительства экономлю и на утеплительном материале, т.к. конопатку производить практически нет необходимости». – Василий Решетняк, 43 года, г. Тверь.
Достоинств у древесины много, но имеются и недостатки, о которых нужно знать и пытаться их устранить еще до начала строительства.
При высыхании, изменении погодных условий деревянный материал деформируется, появляются между венцами щели, трещины, которые необходимо заделывать.
Использование при строительстве нагелей обеспечит равномерную усадку и прочность всей деревянной конструкции, и предотвратит кручение древесины.
А пружинные узлы «Сила» позволят не только укрепить стены деревянного здания, но и не сталкиваться в дальнейшем с трудоемким процессом конопатки.
Пружинные узлы Сила - какие лучше купить. Экспертные советы - видео
Металлический шкант с пружиной
Пружинные болты - всегда в наличии!
всего за 20 руб./шт.
Существует распространенное заблуждение, что щели между деревянными деталями - это не дефект, а естественное и нормальное поведение этого материала. Это не так!
- Обеспечивается качественная усадка домов из цельного бруса
- Увеличивается срок эксплуатации древесины
- Уменьшаются сроки сдачи готового дома в эксплуатацию
- Сохраняется целостность стен не смотря на погодные условия
При работе с древесиной с повышенной усадкой, в сложных климатических условиях и других ситуациях требуется увеличенная сила сжатия брусьев. Для этого используют узлы с коническими пружинами.
После окончание строительства деревянные брусья высыхают неравномерно. Между венцами образуются щели, пропускающие внутрь помещений холодный воздух снаружи.
Пружинный болт стягивает брусья между собой и тем самым решает проблему. Он состоит из шурупа длиной 20-28 см, двух шайб и пружины.
Узел изготавливают из прочной коррозионностойкой или оцинкованной стали. Это предотвращает появление ржавчины на металле. Древесина не гниёт и не разрушается.
Применение пружинных узлов существенно ускоряет строительство по сравнению с деревянными нагелями и металлическими шпильками. Процесс становится более технологичным. Использование специального инструмента для монтажа не требует больших физических усилий, как при забивании нагелей или шпилек кувалдой.
Многочисленные лабораторные испытания пружинного узла, предшествовавшие поступлению в широкую продажу, показали его высокую надёжность. По утверждению экспертов, развиваемого пружиной усилия в 130 кгс вполне достаточно для обеспечения долговечности возводимых деревянных строений.
По мнению специалистов, крепление пружинными узлами в ближайшем будущем станет наиболее применяемой технологией в деревянном строительстве. Это связано с тем, что они практически полностью избавляют от появления щелей между венцами дома при усадке. Кроме того, их использование устраняет образование трещин в деревянных брусьях. Ликвидация подобных дефектов, характерных для традиционных технологий возведения домов из дерева, устраняет эксплуатационные потери тепла. Применений инновационных решений многократно повышает степень теплосбережения зданий.
Пружина не поддаётся разрушению в 100%
случаев
Существует мнение, что металлические детали, находящиеся внутри деревянных брусьев наружных стен приводят к гниению древесины.
В качестве примера можно привести исследование разобранной при реконструкции стены деревянного летнего дома, не рассчитанного на круглогодичное проживание. В нём 9 лет жили зимой и, соответственно его отапливали. Из-за недостаточной теплоизоляции и перепада температур создавались благоприятные условия для образования конденсата. Тем не менее, не было обнаружено никаких следов коррозии и гниения.
Пружинный блок размещается в посадочном отверстии
Пружина плотно прижимает верхний брус к нижнему
Отверстие для прохода стержня шурупа сверлится с зазором. Он даёт сжимаемым элементам смещаться вдоль его оси
Шуруп вворачивается в нижний брус. Предварительное просверливание не требуется
Нагели для бруса
Строительство дома или какого-либо помещения из бруса – непростая процедура. Для этой работы необходимо использовать не только стандартный набор инструментов и материалов, но и нагели.
Характеристика
Нагель для возведения конструкций из бруса представляет собой небольшой крепежный элемент с круглым или квадратным сечением. В переводе с немецкого языка это слово означает «гвоздь». Приспособление имеет вид штыря, что зачастую изготовлен из древесины. У данного вида крепления гладкая поверхность, в противном случае в стене могут образоваться щели. Наличие нагеля способствует предотвращению смещения бруса и удержанию каждого из элементов конструкции на одном уровне, что имеет следующие преимущества:
- стойкость конструкции к коррозионным процессам;
- отсутствие деформаций при перепадах температур.
Стоит заметить, что конструкции со шкантами служат дольше и являются более целостными. Недостатки у деревянных гвоздей также имеются:
- медленная процедура сборки;
- затруднительный рабочий процесс для людей, у которых нет навыков;
- прямая зависимость результат работы от качества изделий.
Деревянные нагели еще называют шканты и гвозди из дерева. Их диаметр может составлять 6-20 мм, а длина 25-160 мм. Для бруса определенного размера должен применяться шкант с соответствующими размерами. Для бруса с размерами 150х150 мм необходим крепеж в 22,5-37,5 см, а для бруска 100х150 мм – немного меньше. Пользоваться нагелями довольно просто, однако, мастерам стоит помнить, что расстояние от метиза до угла не должно быть больше 70 см.
Нагельные соединения для бруса строго регламентируются ГОСТ Р 56711-2015. Согласно этому нормативу, шкант может быть изготовлен из дерева, металла и пластика. Деревянное крепежное изделие нашло свое применение в индивидуальном строительстве.
Изделия из пластмассы и железа применяют в каркасных домостроениях промышленного типа.
Нагели могут иметь разные виды, некоторые из них производятся с винтовой резьбой. В первую очередь они могут иметь разную форму сечения, а именно, прямоугольную, круглую, квадратную. Зачастую мастера используют крепежи круглой формы, так как для них довольно просто делаются отверстия. По материалу изготовления шканты делятся на следующие виды.
Деревянные
Шканты из дерева характеризуются простотой изготовления и применения. С их помощью можно надежно скрепить брусья. Наличие деревянных гвоздей способствует легкости усадки. Помимо прочего, дерево – это экологически чистый и безопасный материал. Шканты данного вида изготавливают из твердых древесных пород, а именно, дуба, березы, бука. Несмотря на то что железные нагели крепче, надежнее и выдерживают большие нагрузки, у деревянных по сравнению с ними есть свои преимущества:
- у металлического приспособления не возникает сопротивления сдвигающим силам за счет упругости;
- так как железное крепление способно образовать жесткое сцепление деревянного бруса, не происходит естественной усадки, поэтому стены перекашиваются, на них образуются трещины и щели;
- во время забивания металлический метиз может разорвать древесное волокно, за счет чего образуются трещины внутри конструкции и, как результат, мостики холода.
Металлические
Железные крепежные элементы считаются прочными и надежными, но при этом они подвергаются коррозии. Также стоит заметить, что в этом случае усадка будет происходить сложнее обычного. В продаже также можно встретить стеклопластиковые нагели, которые крепятся с помощью жесткой фиксации. При выборе материала шканта стоит брать во внимание характер используемых бревен и подготовленные в них отверстия. У потребителей часто возникает вопрос о замене деревянного стержня металлическим.
Назначение
Нагель для деревянного бруса нашел свое применение в креплении венцов по четко определенной траектории. Мнение некоторых потребителей о том, что данные изделия стягивают между собой каркас сооружения, является ошибочным. Зафиксированный в торец бруса нагель обеспечивает зависание древесины в исходном положении. Применение этого приспособления предотвращает то, что строение может повести в сторону.
Монтаж нагелями является актуальным не только при возведении дома, но и во время сборки мебели. Этот крепежный элемент борется с высыханием, деформацией, расшатываем, смещением конструкций из бруса.
Его использование гарантирует постройке устойчивость, стабильность и надежность длительный период.
Особенности выбора
Покупая шкант, потребителю стоит обратить внимание на следующие моменты.
- Наличие дефектов на поверхности. Мастеру стоит отказаться от приобретения товара, на котором есть хотя бы малейший дефект. Если установить бракованный нагель, то на долгий срок службы рассчитывать не стоит.
- Условия хранения. Этот фактор считается уместным для деревянных крепежей, так как они не проявляют устойчивости ко всем негативным факторам окружающей среды.
Правила установки
Для того чтобы сборка деревянной конструкции была правильной, мастеру потребуется не только правильно установить нагели, но и подготовить нужные инструменты, в частности, дрель. Пошаговая инструкция проведения процедуры такая.
- Определить место нахождения будущего здания. При этом стоит учитывать, что укладку деревянных гвоздей потребуется делать по всей древесной конструкции с замковым соединением. Дистанция между креплениями должна составлять не менее 0,5 метра.
- Осуществить сверление древесины. Сверлить отверстия лучше перфоратором и делать это сразу в 2-х венцах. Таким образом, можно предотвратить сдвиг верхнего или нижнего сруба.
- Установка шканта. Ставят деревянные приспособления с особой аккуратностью, так как при соскальзывании киянки мастер может получить травму. Чем меньше длина штыря, тем легче его забивать, однако, эффективность соединения в этом случае ниже. Для этой работы подходит как резиновая, так и деревянная киянка. Нанесение ударов должно быть строго вертикальным. В случае применения металлического инструмента стоит воспользоваться защитной прокладкой из доски либо фанеры.
Если во время установки бруса в нагеле образовалась трещина, то изделие высверливается, и операция повторяется заново.
Чтобы качественно собрать конструкцию из бруса с использованием нагелей, стоит придерживаться определенных правил. Рекомендации специалистов для правильности и надежности фиксации древесных крепежей:
- каждый ряд бруса должен монтироваться отдельно от остальных, иначе нагели могут быть сломаны;
- при помощи одного элемента крепежа можно соединить пару венцов;
- заколачивать деревянные гвозди лучше всего киянкой;
- отверстия в срубе стоит проделывать под углом, равным 90 градусам;
- установку штырей стоит проводить в шахматном порядке;
- на месте расположения оконных и дверных коробок брусья стоит крепить с дистанцией 0,2 м до границы выреза;
- нагель, который соединяет 2 бруса, должен переходить к 3-му, заглубляясь на 7 см;
- забивать деревянные гвозди стоит на дистанции от угла, равном 0,3-0,5 м;
- длина нагеля должна превышать глубину отверстия, что заблаговременно для него подготовлено.
Иногда для сооружения конструкции из бруса купленных нагелей может не хватить. В этом случае приспособления можно сделать собственноручно путем вытачивания на станке из высококачественной древесины. Материал стоит выбрать тот, у которого нет сучков и дефектов. Делать шканты из гигроскопичного материала категорически не рекомендуется.
Во время работы стоит следить за тем, чтобы диаметр стержня превышал 2,5 см. Длину нагеля можно подбирать по собственным предпочтениям, обычно она составляет 150-200 см. Мастеру важно правильно подобрать форму и размер крепежа. В случае качественного сбора конструкции из бруса и применения качественных нагелей потребитель может рассчитывать на долгий срок службы сооружения.
Что такое нагели и как их устанавливать?
Нагели нашли применение в самых разных монтажных и ремонтных работах: они используются в строительстве, в том числе в домостроении, а еще с их помощью устанавливают декоративные предметы для интерьера. Ниже рассказано подробнее о назначении и правильном использовании данного соединения.
Что это такое и зачем нужны?
Данный тип крепежа нашел применение повсеместно. Это произошло после того, как были обнаружены его весьма ценные свойства, оказавшиеся чрезвычайно полезными в строительстве.
Нагель – это вид штыревого крепления, защищающий от негативных последствий деформирующих нагрузок на строительные сооружения и противостоящий многим опасным факторам, с которыми необходимо считаться: изгибающее давление, смещение. Такой крепёж используется в качестве соединения в конструкциях из самых разных материалов, будь то брусья или бетонные блоки, из которых возводятся стены зданий.
Нагельное крепление представляет собой своеобразный гвоздь, причем оно может иметь вид как металлического самореза, так и быть деревянным стержнем, абсолютно не имеющим резьбы, шляпки и заточенного наконечника.
Из-за того, что существует несколько разновидностей, могут также различаться характеристики этих видов соединений. Определенным материалам штырей соответствуют характерные только им свойства, которые нужно учитывать в любых видах работ. Когда выполняется строительство брусчатых домов, можно встретить деревянные нагели, которые здесь часто применяют, так как они эффективно справляются с соединением деталей.
Если возникает необходимость монтажа бетона, то на помощь приходят те же нагели. Они становятся исключительно востребованными, когда другие крепления невозможны – например, когда ввинчивают самый обычный шуруп, а бетон оказывается слишком твердым для этого.
Чем отличаются от шканта?
Разным типам крепежей предъявляются разные требования. Таким образом, не для каждой конструкции подойдёт один и тот же вид крепежа. Среди прочих выполняются крепления шкантами. Рассмотрим, что это такое и в чем их отличие от нагельных соединений.
Шканты точно также используются в сборке различных конструкций: мебели, бревенчатых сооружений. Нагели могут быть более длинными и не имеют заостренных концов. Несмотря на то, что есть некоторая разница в строении и размерах нагелей и шкантов, они одинаково успешно соединяют требуемые части.
Когда применяют шканты, создают самый крепкий контакт штыря с материалом, отсюда следует, что никаких движений крепежного элемента в конструкции не предполагается: диаметр отверстия под него равен или меньше диаметра штыря. При монтаже с использованием нагелей делают отверстия, шириной больше диаметра гвоздя.
Разновидности
Если верно отдать предпочтение какой-либо разновидности нагельных соединений, то результат стройки порадует вас прочным креплением перекрытий и перегородок.
Для работы по кирпичу, бетону используются металлические виды нагелей, потому что только такое устройство способно при значительных нагрузках крепко удерживать на весу различные предметы. Может показаться, что нагель выглядит как обычный шуруп и никаких конструкционных отличий не имеет. Это не так, кроме того, специальные штыри лучше справляются с фиксацией.
Нагели имеют специальную переменную резьбу. Шаг между засечками неодинаков – его неравномерность по всей вкручиваемой длине самореза предусмотрена специально для лучшего сцепления.
Саморезы по бетону различаются типами покрытия.
- Латунные. Отличаются от других золотистым покрытием и сферой использования при монтаже небольших лёгких сооружений, внутри помещения. Благодаря красивому цвету могут быть смело применены в декоративных конструкциях. Однако легко деформируются и поддаются коррозии.
- С оксидом. Имеют черный цвет. Область применения: в помещениях или в местах, в которые не попадает вода. Черные саморезы подвержены ржавлению.
- С цинком серебряные. Самые практичные, так как можно использовать в местах с любой влажностью, на улице и в помещениях.
Не всегда под нагель предварительно выполняется отверстие в бетоне. В работе с пористыми материалами важно обеспечить качественный контакт между саморезом и основанием. Это правило действует для газобетона, а также пеноблоков.
Нагель препятствует смещению бруса по горизонтали и при этом не мешает усадке дома по вертикали – таким образом, не получится зависания и не образуются щели. Обращать внимание стоит на породу древесины. Она должна как минимум соответствовать породе венцов или же быть чуть более прочной. Делаются берёзовые, дубовые нагели, нередко встречаются и лиственничные.
Отмечается, что в практике деревянные соединения имеют положительное значение, потому что древесина может расширяться и усыхать.
Штырь должен иметь возможность меняться вместе с бревном – так осуществляется надёжное крепление. Фиксация выполняется оттёсанными нагелями различной формы: сечение может быть в виде звезды, квадрата. Наиболее популярны цилиндрические крепления.
Тип крепления зависит от условий, в которых оно будет служить. Необходимо оценить урон от таких внешних факторов, как влажность и нагрузки. Для долговечной службы построек нужно подбирать виды, размеры, покрытие нагелей, основываясь на их назначении.
По назначению
В любом доме или бане есть как минимум один оконный и дверной проём. Их нужно тоже дополнительно усиливать, так как существует риск того, что концы брусьев начнут смещаться в разные стороны. Нагели исключают возможность того, что венцы вдруг поведёт при усадке.
Монтаж и установка приборов, электрооборудования в помещении не обходится без применения нагельных креплений. Когда нужно повесить предметы на стену, в работе пригождаются специальные саморезы, которые надёжно зафиксируют даже самую габаритную вещь.
Чтобы повесить на потолок люстру или установить качели, используются нагели с крюком. Не только в работе по дереву, но и также в соединениях различных деталей с бетоном приходят на помощь нагели.
Плюсом нагелей является то, что они полезны на любой стройке благодаря широкому ассортименту.
Для крепления ПВХ-окон можно взять железный шуруп по бетону, с их применением больше не существует угрозы расшатывания окон. Для пластиковых окон характерна высокая звуко- и теплоизоляция, но чтобы эти свойства смогли проявиться, важно правильно провести монтаж с использованием нагелей.
Болты, гайки и самые простые гвозди – распространенное крепление, однако следует помнить о том, что такие фиксаторы не работают на изгиб, с ними дерево может портиться, и со временем крепёж станет неэффективным.
Фиксация предметов на стенах, эксплуатация при возведении кровли домов и в прочих строительных работах, укрепление конструкций – далеко не полный перечень вещей, в которых нагельные соединения незаменимы.
По форме
Область использования определяется также формой резьбы саморезов, штырей и головок. Форма сечения крепежных элементов бывает круглой. Выпускают цилиндрические стальные пруты, струны. Из металла нагели делают также полыми внутри – по виду как трубы.
Деревянные нагели делают с круглым сечением.
Распространены также квадратные, прямоугольные. Используются шестиугольные и даже со звездой в сечении.
Шурупы по бетону различают по виду плоских головок, которые бывают:
- прямоугольные – головка-крюк, петлеобразная форма;
- шестигранные – для них характерно наличие внутренней резьбы, шлица;
- потайные – шлиц у таких шурупов крестообразный, имеются зенкующие насечки, которые усиливают крепление в структуре стен;
- шпильки с резьбовым сгоном;
- головки с шестигранным Torx-шлицем – такими шурупами осуществляют крепление «звёздочкой».
Главная особенность нагелей по бетону – особая резьба.
- Многофункциональная резьба среднего типа. Не обязательно использование дюбеля.
- «Ёлочка». Метиз закручивается после того, как уже установлен дюбель в просверленное отверстие.
- Переменная. На саморезах есть насечки. Перед установкой нагеля с этим видом резьбы выполняют отверстие, глубиной большее, чем длина самореза. Дюбель при монтаже не используют.
Материалы
Понять, какие выбрать нагели для строительства сруба, обновления интерьера или других типов монтажных работ, можно, если знать о характеристиках материалов, из которых изготавливают крепления. Грамотно подобранный элемент увеличит время службы конструкций.
Сегодня материалы изготовления нагелей бывают следующие: металл, дерево, пластик. Каждый из них применяется по назначению строителями.
Пластиковые и стеклопластиковые, так же как металлический вид, имеются в продаже в строительных магазинах вместе с традиционными деревянными нагелями. Разберемся, какие лучше.
Металл
Стальной вид крепления в практике может эксплуатироваться во временных и постоянных конструкциях вместе с деревянными штырями при сборке деревянных домов, а также в работе по бетону, монтаже ограждений и как арматура. Саморезы по бетону сделаны из закалённого металла и в дополнение покрыты специальной защитой. Металлические нагели крепкие и стабильные. В деревянных сооружениях брусьям не грозит коробление.
Но всё же стоит помнить о том, что при строительстве сруба остаётся важным параметром такое свойство, как защита от изгиба. Дерево деформируется, а после возвращается в исходное положение. Но так как металл – жёсткий материал и не изменяется вместе с венцами, то брус зависает, получаются щели, через которые проникает холод. Сами нагели обладают высокой теплопроводностью, может образовываться конденсат, есть риск ржавления «гвоздей» и гниения дерева.
Стальные нагели хвалят за простоту установки, потому что есть возможность применения пружинных стяжек, которая делает сборку удобнее.
Монтаж несущей конструкции (брусчатой стены, оконного венца) можно осуществлять по технологии пружинного узла. Устройство данного узла за счёт имеющейся пружины позволяет выполнить хорошее соединение венцов. Достигается высокая герметизация. Конструкция монтируется быстро и не гниет.
Дерево
Такие штыри полюбились мастерами в строительстве домов за то, что нагели устойчивы к нагрузкам на изгиб, не мешают естественной усадке сруба. По-настоящему надёжное соединение осуществляется за счет постепенного объединения с брусьями и брёвнами. Если используются деревянные «гвозди», создается исключительная герметичность.
Деревянные нагели можно сделать и самостоятельно, производители же предлагают качественные лиственничные, дубовые, буковые, березовые или штыри из ясеня, хвойных деревьев. Стоимость может меняться в зависимости от породы, из которой сделан штырь.
Пластик
Пластиковые нагели обладают меньшей несущей способностью. Данный материал не учитывает усушку и усадку дерева.
Гибкий пластик – более мягкое соединение, чем металлические нагели, но зато крепёж получается качественным, и если правильно выбрать размер в соответствии с нагрузками, то стены не расшатаются и не провиснут.
Размеры
Когда выбираются деревянные нагели, которыми соединяют между собой два венца, внимание прежде всего уделяется толщине штыря. Длина же здесь не имеет большого значения.
Чтобы «гвоздь» выдержал нагрузку и не переломился, по регламенту установленного стандарта диаметр деревянного круглого нагеля составляет как минимум 1/6 толщины бревна. Следуя этому правилу, выполняются расчёты. Разница отверстия в древесине и нагеля в размере должно быть плюс-минус 0,5 мм. Кроме того, отмечается, что дерево – материал естественной влажности, диаметр сделанного отверстия увеличивается.
Так как размеры предметов, которые крепятся с помощью саморезов, определяются в основном длиной крепежного элемента, то решающую роль в работах с такими соединениями играет величина той части элемента, которая будет завинчиваться. С увеличением нагрузки должна увеличиваться эта часть самореза. Разброс в размере составляет промежуток от 50 до 200 мм включительно.
Назначение видов нагелей по бетону, как уже известно, различается, потому что тот или иной тип покрытия определяет качество и свойства шурупа. Распространенные в строительстве чёрные саморезы любой длины имеют один диаметр – 7,5 мм. Жёлтые омеднённые и с цинковой защитой в толщине колеблются от 2,5 до 3,5 мм. Последние два вида короче чёрных.
Размер штырей для соединения бревен от 140 мм (диаметр) – от 30 мм. В ответственном строительстве, таком как возведение срубов, коттеджей или даже бань, лучше использовать штыри, которые отвечали бы создаваемой на них нагрузке.
Особенности монтажа
Итак, когда уже определились с выбором подходящего по материалу типа нагелей и выполнили необходимый расчет размеров, можно устанавливать крепления.
Сборка происходит в следующем порядке. При строительстве деревянного дома намечаются по центру бревен точки, в которых будут просверлены отверстия под нагели. Расстояние от одного штыря до следующего в бревне – полтора метра.
Когда выполняются монтажные работы, установка нагелей происходит всегда под углом 90 градусов к несущему материалу (кирпичная стена, венцы). Поэтому просверливается брус вертикально. Отверстие в дереве сделать очень просто, используя специальную низкооборотную дрель с балочными свёрлами.
Диаметр сверла точно соответствует диаметру нагеля. Прежде чем сделать первое отверстие, не забывают отступать от конца бревна 20-30 см.
Чтобы завинтить саморез по бетону, используется бита Torx T30, может понадобиться отвертка или молоток. Однако избегают электроинструментов, которые сверлят на высокой скорости и нагревают хрупкий шуруп. Нагель забивается в отверстие в венце молотком и утапливается так, чтобы после установки оставалось сверху 2-3 см свободного пространства.
Расстановка нагелей в строительстве домов из бруса выполняется в шахматном порядке. Крепить венцы, располагая нагели один под другим, неправильно. Выбирайте для работы гладкие штыри без каких-либо сучков, из древесины первого сорта, обработанные мыльным раствором, антисептиком. Влажность крепёжных элементов должна быть ниже, чем у деревянной конструкции – это важно для надёжной посадки и противостоянию смещения одного бруса относительно другого.
Выполнив грамотную установку нагеля, можно рассчитывать на его долгую службу как соединительного элемента в любом проекте.
Как используют нагели в строительстве домов, смотрите далее.
Читайте также: