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.

Бетон за счет высокой прочности и долговечности является одним из лучших материалов для стен, перегородок и перекрытий. Однако некоторые недостатки у него есть. Например, неудобство монтажа на таких ограждающих конструкциях каких-либо навесных деталей – люстр, полок или обычного карниза.

Помочь решить эту проблему поможет специальное крепежное изделие, называемое нагель по бетону. Недорогие по цене и несложные в монтаже эти предметы позволят вам сэкономить множество времени, потраченного при попытках применения других способов крепления к бетону.

Особенности и назначение

Шурупы или нагели по бетону представляют собой стержни, имеющие переменную резьбу и острые наконечники. Как правило, изделие снабжено потайной головкой c внутренними насечками, для работы с которой понадобится специальная бита, выполненная в виде шестиконечной звезды. Насечки же позволяют шурупам держаться на основании еще плотнее.

В основном нагели предназначены для того, чтобы крепить различные конструкции к таким основаниям, как бетон. Среди них – шкафчики, рамы, дверные косяки, отопительные радиаторы и различные коммуникации. Впрочем, тот же крепеж подойдет и для кирпича (полнотелого или пустотелого). А надежность крепления при помощи изделия объясняется неравномерностью его резьбы, надежно фиксирующей шуруп-нагель в любой подходящей поверхности, в том числе и бетонной.

Классификация нагелей

Основная классификация, согласно которой отличают различные виды нагелей, зависит от формы их головки. Есть еще несколько вариантов разделения изделий, хотя все они имеют меньшее значение при монтаже навесных изделий – тип покрытия крепежа, размеры и цена.

По форме головки нагели по бетону бывают:

  • потайными, т.е. коническими и имеющими крестообразные шлицы;
  • прямоугольными или в виде крюка (петли), иногда округлого типа;
  • шестигранными с внутренней резьбой и крестообразной шлицей, предназначенными под накидные и рожковые ключи;
  • в виде шпильки, имеющей резьбовой сгон для гайки.

От формы головок в какой-то степени зависят и особенности их монтажа. Так, например, нагель, заканчивающийся крюком или шпилькой, допускается устанавливать только в заранее рассверленные отверстия с установленным дюбелем. Остальные варианты разрешается вкручивать без предварительного сверления.

Для шурупов, имеющих потайную или шестигранную головку, подготовка посадочных отверстий не требуется, хотя такое бывает возможным не для каждого бетона.

Тип покрытия

По типу покрытия нагели могут быть:

  • оцинкованными;
  • омедненными;
  • зачерненными.

Выбор типа покрытия нагеля по бетону зависит от того, как им будут пользоваться. Первый вариант имеет серебристый цвет и подходит для монтажа в любых местах как снаружи, так и внутри. Омедненные шурупы используют для выполнения только внутренних работ. А зачерненный нагель подходит для условий с невысоким уровнем влажности и, естественно, не может устанавливаться ни на улице, ни в подвалах.

Несмотря на то, что каждый шуруп-нагель имеет переменную резьбу (отличаясь этим от остальных вариантов крепежа) и одинаковый диаметр 7.5 мм, существуют отличия в длине изделий.

Она варьируется от 70 до 200 мм (72–202 мм с учетом размеров головки) с шагом в 20 мм, кроме 30-миллиметрового промежутка между 150 и 180 мм. От длины зависит время закручивания шурупа в стену, и, соответственно, прочность смонтированного на нем изделия.

Стоимость материалов

Стоимость нагелей по бетону зависит в основном от их длины и параметров покрытия. Например, омедненные изделия обойдутся дороже зачерненных, а за 150-миллиметровые придется заплатить больше, чем за 70-миллиметровые. В любом случае приобретение шурупов не нанесет особого ущерба вашему бюджету, так как стоит нагель недорого, а для строительных работ этих изделий обычно нужно немного.

Основных стадий установки нагелей всего три. Это – подготовительные работы, расчет количества и размеров изделия и непосредственно монтаж.

Для каждой из них следует знать некоторые особенности.

Подготовительные работы

Устанавливая шуруп-нагель, не получится обойтись без сверления дополнительных отверстий. Диаметры таких проходов в бетоне должны быть меньшими по сравнению с резьбовой зоной крепежного изделия примерно на 15–20 процентов. После того, как отверстия просверлены, их обязательно следует прочистить от пыли.

Расчеты размеров и количества

Размеры нагелей по бетону чаще всего выбираются исходя из той нагрузки, которую им необходимо выдержать. Например, вес в 100 кг потребует установки саморезов длиной около 150 мм. А маленькую полку весом до 10 кг легко удержат и небольшие нагели, длина которых не превышает 70 миллиметров. Не стоит вешать новую конструкцию на нагели, предназначенные для подвешивания более легкого предмета.

Определение количества нагелей проводится по расстоянию между ними. Обычно его принимают равным 70–100 мм в каждом из направлений. То есть, например, для шкафчика размером 60×90 мм понадобится установка по углам 4 шурупов, а для конструкции со сторонами 120×150 мм – уже восемь штук.

Монтаж

В отверстие, предназначенное для установки нагеля по бетону, вставляется дюбель соответствующего размера. Материалом его изготовления может быть и пластмасса, и древесина, а главной характеристикой – возможность выдержать крепеж и надежное закрепление в перекрытии или стене. Для вкручивания следует пользоваться специальной отверткой, параметры которой зависят от формы головки нагеля.

Правильное вкручивание самореза позволит избежать его обламывания. Поэтому делать это следует аккуратно, не перетягивая. Также стоит избегать и слишком быстрого вкручивания, которое приводит к перегреву головки шурупа и ее разрушению.

Основой любого дома является фундамент и его стены. Касается это и возведения деревянных домов. Их стены должны быть прочными, бревна либо брусья хорошо зафиксированными. Просто так уложить даже небольшой сруб не получиться, со временем венцы деформируются, сместятся, что приведет к искривлению стен или же вовсе к их полному разрушению. Именно поэтому изготавливаются самые разнообразные крепежные элементы, при помощи которых венцы сруба прочно скрепляются друг с другом. Наиболее простыми в использовании, доступными в цене и популярными являются нагеля. Но они существуют нескольких видов и различных форм, поэтому при их выборе необходимо знать, каким именно нагелям лучше отдать свое предпочтение.

Что представляют собой крепежные элементы – нагеля?

Нагеля – это стержни квадратного, треугольного либо цилиндрического сечения, предназначенные для закрепления двух бревен либо брусьев в срубе между собой (нижнего и верхнего). Устанавливаются нагеля в срубе в шахматном порядке, расстояние между ними должно составлять не менее 1 метра. Для начала в бревнах либо брусьев просверливается отверстие, а затем в них уже необходимо забивать нагеля. При этом нужно пользоваться только деревянными молотками, чтобы не повредить торец шканта. Устанавливаются нагеля строго вертикально, таким образом, они не будут препятствовать скольжению бревен либо брусьев вниз. Если нагель плохо поддается забивки, то усердствовать не стоит, лучше просверлить данное отверстие чуть большим диаметром.

Данные крепежные элементы обеспечивают стенам сруба устойчивость и прочность. Нагеля во время усадки сруба предотвращают деформацию бревен, снижается вероятность образования на них трещин внушительных размеров. Также после высыхания бревен нагеля обеспечивают им плавное скольжение вниз, чем уменьшают зазоры между венцами сруба. Изготавливаются они различных размеров. Чаще всего они встречаются выполненные диаметром 25-30 мм. Отличия у нагелей имеются не только в их размерах, но и разновидностях.

Виды нагелей

Существуют данные крепежные элементы нескольких видов: металлические и деревянные. Металлические нагеля являются прочными, изготавливаются из стали, обладают ребристой поверхностью. Используются они в деревянном домостроении редко, т.к. даже после обработки защитными составами, находясь в структуре дерева, они со временем подвергаются коррозии, а ржавчина в свою очередь негативно сказывается на самих венцах сруба. Да и на металлических шкантах образуется конденсат, который приведет рано или поздно к развитию гниения деревянного материала. К тому ребристая поверхность металлических нагелей травмирует древесину во время ее движения.

Деревянные нагеля по прочности не уступают металлическим, т.к. изготавливаются они из твердых пород древесины. Они обладают гладкой поверхностью, чем не травмируют движущиеся венцы сруба во время их высыхания и усадки. Деревянные нагеля хорошо сочетаются с венцами сруба, они не вызывают их гниение и других негативных реакций.

Как правильно выбрать нагеля для сборки сруба?

Покупая нагеля для сборки деревянного дома необходимо учитывать следующее:

  • Приобретать все же желательно именно деревянные нагеля. Наиболее прочными являются шканты, изготовленные из березы. Можно приобрести и нагеля, изготовленные из дуба, но по своей стоимости они слишком дороги.
  • Покупать желательно нагеля именно круглого сечения, под них будет легче подготавливать отверстие в венцах.
  • В продаже могут встречаться как короткие, так и длинные нагеля. Рекомендуется остановиться на длинных, их можно уже на месте разрезать на необходимую длину.
  • Обязательно нужно при покупке обращать внимание на имеющиеся дефекты. Их должно быть по минимуму, нагеля желательно приобретать идеально гладкие и без наличия сучков.

Считаются, что нагеля необходимо приобретать только для оцилиндрованных бревен, на самом деле они принесут большую пользу брусовым и даже рубленым срубам. Они придадут стенам прочность, устойчивость, снизят риски образования деформаций венцов, их кручение, и появление на них трещин.

Фото: схема установки нагелей в брусе деревянного дома.

Данные крепежи препятствует перемещению венцов относительно друг друга. Главное приобрести нагеля, соответствующие рекомендациям данными опытными строителями.

Фото: схема установки нагелей в бревнах деревянного бревенчатого дома или бани.

Фото: схема устройства бревенчатой стены деревянного сруба. Показано правильная установка шканта (нагеля) в рубленном бревне. Хорошо видно, что основной диаметр круглого нагеля из березы равен 25 мм. и хорошо виден допуск на осадку бревен который должен составлять примерно 50 мм.

Фото: при сверлении отверстий в брусе под установку нагелей необходимо присутствие двух рабочих. Так лучше всего выполнить данную работу правильно и без ошибок – перекосов сверления и контроля запаса на усадку бруса.

Фото: в местах установки дверных и оконных блоков, так называемых «вырезов» под окна и дверные коробки лучше всего вместо шкантов ставить строганные бруски 40х40 мм. в типовых деревянных срубах и бруски 50х50мм в бревенчатых срубах большого диаметра бревен. Это вызвано тем, что к таким брускам лучше всего крепить оконные и дверные, так называемые «обсады». Но, в местах стыка бревен и бруса – в «замках» обязательно ставятся деревянные круглые нагели из твердых пород древесины – дуба, бука или березы.

Фото: для улучшения осадочных деформаций в срубе из бревен и бруса, по новым технологиям рекомендуется ставить, сжимные устройства, так называемые пружинные узлы «Сила». Установка таких конструкционных деталей – «плавающих в дереве «глухарей»» с мощной пружиной сжатия позволяет, как следует прижимать брус и бревна друг к другу при постройке стен деревянных бревенчатых и брусчатых срубов.

Тематическое видео о «пружинных узлах»:

Сколько стоят нагеля? Цена?

Стоимость – цены нагелей в 2016 году на складе в Москве, таковы:

Универсальный нагель д.25 мм., длиной 1,25 м. (под нарезку) стоит 17 рублей за 1 шт. за 1 сорт. Цены на нагели 2-го сорта бывают процентов 5-10 ниже от данной цены. Но они не всегда имеются в наличии. На оптовые партии от 1000 шт. имеются скидки. Подробнее о наличии товара на складе и ценах лучше всего узнать по телефонам указанным в разделе контакты.

Тематическое Видео:

Самовывоз со склада и доставка

Наш интернет магазин – склад выдачи товаров расположен в г. Балашиха Московской области.

Имеется льготная доставка по ближайшим городам Подмосковья: Щелково, Реутово, Люберцы, Железнодорожный, Электроугли, Ногинск, Павлово-Посад, Орехово-Зуево, Черноголовка, Пушкино, Королев, Ивантеевка, Мытищи, Сергиев-Посад.

У нас есть недорогая (80 процентов от коммерческой стоимости) доставка в города:

1. Тверской области: Тверь, Конаково, Кимры, Калязин, Кашин, Мышкин, Углич, Торжок, Осташков, Нелидово

2. Владимирской области: г. Владимир, Ковров, Петушки, Киржач, Покров, Гусь-Хрустальный, Муром, Суздаль, Юрьев-Польский, Кольчугино, Лакинск и Струнино.

3. Ярославская область: города Ярославль, Переславль-Залесский, Ростов, Рыбинск, Тутаев, Углич, Мышкин.

4. Рязанская область: город Рязань, Касимов, Скопин, Сасово, Ряжск.

5. Краснодарский край: Краснодар, Новороссийск, Сочи, Ейск, Армавир, Кропоткин, Анапа, Туапсе, Геленджик, Славянск на Кубани, Тихорецк, Тимашевск, Белореченск, Усть-Лабинск, Апшеронск, Кореневск, Горячий Ключ, Темрюк и Крымск.

6. Калужская область: города Калуга, Обнинск, Людиново, Малоярославец, Балабаново и Козельск.

Нагелем называется стержень, который соединяет элементы деревянных конструкций, препятствует их взаимному сдвигу, а сам при этом работает на изгиб и срез. Нагели изготавливают из стали, древесины твердых пород и пластмасс, в виде стержней круглого сечения. Их устанавливают в предварительно просверленные отверстия. Диаметр отверстий для нагеля делают равным диаметру самого нагеля, чем обеспечивается плотность соединения и уменьшается опасность раскалывания.

Считается, что стальные нагели работают на срез, хотя на самом деле среза по телу нагеля не происходит. Древесина мягче нагеля и происходит ее смятие, а сами нагели - изгибаются, тем не менее, по аналогии с заклепочными соединениями металла, нагели рассчитываются на срез, а место среза (которого фактически нет) называют «условным срезом».

Растянутые стыки на цилиндрических нагелях могут быть симметричными и несимметричными (рис. 11). Для обжатия нагельного соединения, в сопряжение сплачиваемых элементов устанавливают стяжные болты, в количестве примерно равном 25% от общего количества нагелей. Стяжные болты включаются в расчетное (требуемое) количество нагелей. Нагели устанавливаются не менее чем в 2 ряда, количество нагелей в ряду ограничено шириной сплачиваемых элементов.

Рис. 11. Несимметричный и симметричный нагельные стыки

Расчетную несущую способность одного цилиндрического нагеля на один шов сплачивания в соединениях элементов из сосны и ели при направлении усилий, передаваемых нагелями вдоль волокон и гвоздями под любым углом, следует определять по таблице.

Расчетная несущая способность одного цилиндрического нагеля

На­пря­жен­ное со­сто­я­ние со­еди­не­ния Рас­чет­ная не­су­щая спо­соб­ность Т на один шов спла­чи­ва­ния (услов­ный срез) по СП 64.13330. 2011 2017
гвоз­дя, сталь­но­го, алю­ми­ни­е­во­го, стек­ло­пла­сти­ко­во­го на­ге­ля ду­бо­во­го на­ге­ля
кН кгс кН кгс
1. Смя­тие в сим­мет­рич­ных со­еди­не­ниях
а) смя­тие в сред­них эле­мен­тах
 0,5cd 50cd 0,3cd 30cd
б) смя­тие в край­них эле­мен­тах
 0,8ad 80ad 0,5ad 50ad
2. Смя­тие в не­сим­мет­рич­ных со­еди­не­ниях
а) смя­тие во всех эле­мен­тах рав­ной тол­щи­ны, а так­же в бо­лее тол­стых эле­мен­тах од­но­срез­ных со­еди­не­ний
 0,35cd
0,55cd 		35cd
55cd 		0,2cd
0,3cd 		20cd
30cd
б) смя­тие в бо­лее тол­стых сред­них эле­мен­тах двух­срез­ных со­еди­не­ний при a ≤ 0,5c
 0,25cd
0,4cd 		25cd
40cd 		0,14cd
0,2cd 		14cd
20cd
в) смя­тие в бо­лее тон­ких край­них эле­мен­тах при a ≤ 0,35c
 0,8ad
1,2ad 		80ad
120ad 		0,5ad
0,75ad 		50ad
75ad
г) смя­тие в бо­лее тон­ких эле­мен­тах од­но­срез­ных со­еди­не­ний и в край­них эле­мен­тах при c > a > 0,35c
 k н ad
1,5k н ad 		100k н ad
150k н ad 		k н ad
1,5k н ad 		100k н ad
150k н ad
3. Из­гиб на­ге­лей в сим­мет­рич­ных и не­сим­мет­рич­ных со­еди­не­ниях
а) из ста­ли С 38/23
из ста­ли С 235 и ар­ма­ту­ры А 240 (R н = 440 МПа) 		1,8d² + 0,02a², но не более 2,5d²
2,2d² + 0,025a², но не более 3,1d² 		180d² + 2a², но не более 250d²
220d² + 2,5a²,
но не более 310d² 		- -
б) из алю­ми­ни­е­во­го спла­ва Д16-Т 1,6d² + 0,02a², но не более 2,2d²)
2d² + 0,025a², но не более 2,2d² 		160d² + 2a², но не более 220d²
200d² + 2,5a², но не более 220d² 		- -
в) из стек­ло­пла­сти­ка АГ-4С 1,45d² + 0,02a², но не более 1,8d²
1,8d² + 0,025a², но не более 2,2d² 		145d² + 2a², но не более 180d²
180d² + 2,5a², но не более 220d² 		- -
г) из дре­вес­но-сло­и­сто­го пла­сти­ка ДСПБ 0,8d² + 0,02a², но не более d²
d² + 0,025a²,
но не более 1,5d² 		80d² + 2a², но не более 100d²
100d² + 2,5a²,
но не более 150d² 		- -
д) из ду­ба - - 0,45d² + 0,02a², но не более 0,65d²
0,55d² + 0,025a², но не более 0,8d² 		45d² + 2a², но не более 65d²
55d² + 2,5a²,
но не более 80d²
4. Из­гиб на­ге­лей из ста­ли С 235 и ар­ма­ту­ры А 240 (R н = 440 МПа) в тор­це­вых со­еди­не­ниях с ме­тал­ли­че­ской на­клад­кой с жест­ким креп­ле­ни­ем на­ге­лей
2d² 200d² - -
Примечания:

1. Расчетную несущую способность нагеля в рассматриваемом шве следует принимать равной меньшему из всех значений, полученных по формулам таблицы (то есть нужно просчитать все возможные варианы и выбрать наименьший результат).

2. В таблице: с - толщина средних элементов, а также равных по толщине или более толстых элементов односрезных соединений, а - толщина крайних элементов, а также более тонких элементов односрезных соединений; d - диаметр нагеля; все размеры в см.

3. Расчетную несущую способность нагеля в двухсрезных несимметричных соединениях при неодинаковой толщине элементов следует определять с учетом следующего:

а) расчетную несущую способность нагеля из условия смятия в среднем элементе толщиной c при промежуточных значениях a между c и 0,5c следует определять интерполяцией между значениями по пп.2,а и 2,б таблицы;

б) при толщине крайних элементов a больше c расчетную несущую способность нагеля следует определять из условия смятия в крайних элементах по п.2,а таблицы с заменой с на а ;

в) при определении расчетной несущей способности из условий изгиба нагеля толщину крайнего элемента а в п.3 таблицы следует принимать не более 0,6с .

4. Значения коэффициента k н для определения расчетной несущей способности при смятии в более тонких элементах односрезных соединений и в крайних элементах несимметричных соединений c больше a и больше 0,35c приведены в табл. 18 СНиП II-25-80 в табл.20 СП64.13330.2017 .

5. Расчет нагельных соединений на скалывание производить не следует, если выполняются условия расстановки нагелей в соответствии с пп. 5.18 и 5.22 СНиП II-25-80 6.18 и 6.22 СП64.13330.2017 .

6. Диаметр нагеля d следует назначать из условия наиболее полного использования его несущей способности по изгибу.

7. В соединениях число нагелей должно быть не менее 2. Исключение составляют нагели, устанавливаемые конструктивно (например, на период сборки и монтажа).

8. Для гвоздей, установленных в предварительно рассверленные отверстия диаметром, равным диаметру гвоздя, несущая способность по изгибу определяется как для нагеля из стали С235.

Расчетное количество нагелей определится по формуле:

n н ≥ N/Тn ш ≥ 2,

где n н - количество нагелей, шт; N - расчетное усилие, действующее на нагельный стык, кН (кгс); n ш - число расчетных швов одного нагеля, шт; Т - несущая способность одного условного среза нагеля, определяемая в кгс или в кН.

Для того чтобы в нагельном соединении не произошло раскалывания древесины, нагели устанавливают на определенном расстоянии друг от друга (рис. 12).


рис. 12. Порядок расстановки нагелей S 1 - расстояния между нагелями и от нагеля до торца элемента вдоль волокон; S 2 - расстояния между нагелями поперек волокон; S 3 - расстояние от нагеля до грани элемента поперек волокон; d - диаметр нагеля в см.

Нагели в растянутых стыках конструкций из цельной древесины следует располагать в 2 или 4 продольных ряда, а в конструкциях из круглых лесоматериалов допускается шахматное расположение нагелей в 2 ряда с расстоянием между осями нагелей вдоль волокон 2S 1 , и поперек волокон - S 2 =2,5d.

При обеспечении достаточной плотности посадки нагелей могут применяться соединения со стальными накладками. Чаще всего в них используются гвозди, шурупы, глухари или глухие стальные цилиндрические нагели (рис. 13). Глухие стальные цилиндрические нагели должны иметь заглубление в древесину сплачиваемого элемента на величину не менее 5d .

рис. 13. Нагельные соединения со стальными накладками на болтах и на глухих цилиндрических нагелях

Количество нагелей рассчитывается по выше приведенной формуле, а стальные накладки проверяют на прочность при растяжении по ослабленному отверстиями под нагели сечению.

Нагель (шкант) в строительном деле обозначает крепеж в виде штыря, и служит он для предотвращения смещения элементов строительной конструкции, так как при изменении температуры и влажности древесина также меняет свои характеристики – разбухает, усыхает, деформируется. Конструктивно нагель деревянный изготавливается круглым или прямоугольным, длина метиза – 120-150 мм. Также в домах из дерева может применяться не только деревянный нагель, но и железный или пластиковый. Для панельных строительных объектов производятся нагели по бетону.

Разновидности и характеристики нагелей

Теперь, когда мы знаем, что такое нагеля, можно рассмотреть их параметры и классификацию. При применении деревянных нагелей в соединении бруса, балок, бревен или других элементов конструкции штыри удерживают от непропорционального изменения размеров соединяемые детали при усушке дерева. Вбитый в древесину нагель для бруса при приложении изгибающих, сдвигающих или прямых нагрузок проворачивается из-за смятия древесины, и изгибается, увеличивая площадь соприкосновения и сопротивление нагрузке.

Если древесина набирает влажность, то ее объем увеличивается, и в месте нахождения нагеля для бруса начинается обратный сдвиг, то есть, нагрузка на метиз уменьшается, и нагель вновь занимает первоначальную позицию. Поэтому именно для деревянных конструкций, более подверженных изменениям геометрии и физических характеристик, деревянные нагеля предпочтительнее других типов метизов.

Преимущества, которыми обладают деревянные нагели:

  1. Шканты из дерева гораздо эффективнее выдерживают любые нагрузки, так как дерево – материал гибкий;
  2. Так как и нагели для бруса, и сам брус сделаны из древесины, их параметры схожи, и при усушке, переувлажнении или механических нагрузках объем и размеры изменяются одинаково и одновременно, что помогает сохранить целостность конструкции;
  3. При переувлажнении деревянный нагель расширяется, уплотняя и герметизируя соединение.

Недостатки: деревянный шкант служит намного меньше, чем металлический нагель, больших нагрузок выдержать не способен, поэтому использование таких метизов ограничено особенностями зданий и сооружений.

Металлические нагели сделаны из железного прута, но их увеличенная долговечность и прочность не являются основанием для более частого применения в строительстве деревянных домов. образует слишком прочное и неподвижное соединение, которое удерживает деревянные детали от необходимых минимальных сдвигов пир усадке, усушке или увлажнении.

Достоинства металлических нагелей в строительстве:

  1. Фиксированный размер – это надежность удержания нагеля в заданном положении без выдавливания или проваливания;
  2. При забивании железных метизов верхних слой древесины не способен деформироваться или коробиться;
  3. На металлические нагеля проще крепить теплоизоляцию, использовать пружинную стяжку.

Недостатки: из-за высокого коэффициента теплопроводности железа в местах креплений часто появляются «мостики холода». При этом жесткое крепление помогает появлению и накоплению конденсата вокруг метизов, а резьбовая поверхность, разрушая при вкручивании древесину, облегчает впитывание влаги в деревянные элементы конструкции брусового сооружения.

Классификация нагелей

Деталь нагель что это такое? Конструктивно и как деталь, имеющая определенные формы и размеры, эти метизы подразделяются на несколько подгрупп.

По функциональной принадлежности:

  1. Гладкий цилиндрический нагель – это круглый симметричный или асимметричный стержень из перечисленных выше материалов. В свою очередь, такие метизы подразделяются на:
    1. Гладкие цилиндрические изделия, которые вбиваются в заранее просверленные отверстия и соединяют элементы конструкции по длине. Для более плотного соединения диаметр нагеля и отверстия делается одинаковым. Кто хоть раз сверлил отверстия под шканты – знает, как важно соблюдать это условие. Из-за точности соблюдения диаметров лучше использовать дрель для сверления бруса под нагели со сверлом по дереву, а не по металлу – так внутренние края отверстия меньше разбиваются;
    2. Стяжной болт с гайкой тоже считается нагелем, и применяется для увеличения сил трения между элементами, что увеличивает несущую способность узла;
    3. Если диаметр отверстий при расчетах соединений оказывается ≤ 6 мм, то используют винтовые нагели. При вкручивании винт разрушает волокна древесины, поэтому такой способ соединения применяют в особых случаях;
    4. Металлические гвозди Ø ≤ 6 мм. Их не вкручивают, а забивают, что намного быстрее. При этом гвоздь раздвигает волокна, не разрушая их. При этом дерево вокруг образующегося отверстия уплотняется и может расколоться;
    5. Пластинчатыми нагелями соединяют сразу несколько бревен или балок по высоте. Длина пластины зависит от нагрузки.

По форме:

Основные геометрические формы нагелей: круглые и сложные (фигурные). Цилиндрические метизы на практике применяются чаще, особенно в деревянных объектах.

  1. Круглый стержень обеспечивает надежное соединение;
  2. Квадратный нагель имеет меньшую площадь контакта с элементом, поэтому деталь будет закреплена не жестко;
  3. Шестиугольные нагели объединяют преимущества первых двух вариантов;
  4. Метизы сложной конфигурации специального назначения.

Свойства и материалы нагелей

Деревянный шкант должен изготавливаться из более прочной древесины, чем соединяемые детали. Например, при соединении элементов из хвойных пород дерева нагели должны изготавливаться из дуба, березы, бука, ясеня, лиственницы, и т.д.

  1. Согласно нормативам СНиП, при изготовлении деревянных нагелей можно пользоваться древесиной высшего или первого сорта, без сколов, трещин, сучков и отверстий от них, свилеватости и т.д. влажность такой древесины не должна быль более 12%;
  2. Все метизы необходимо пропитывать антисептическими и антипиреновыми составами;
  3. Геометрические размеры шкантов не устанавливаются точно – требования ГОСТ 30974-2002 определяют диаметр или сечение нагеля не более 1/6 от диаметра или сечения соединяемого изделия – бруса, балки, бревна. Например, при соединении бревен Ø ≤ 140 мм используют метизы Ø 20-25 мм, при Ø ≥ 140 мм – нагели Ø ≥ 30 мм;
  4. По длине шканты могут быть произвольными, но строительная практика показала, что длина в среднем нагелей берется в диапазоне 120-150 мм для скрепления двух элементов. При соединении трех и более деталей длина метиза увеличивается соответственно.

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.