что такое нагель в деревянном срубе
Блог межвенцовых утеплителей
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:
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.
Советы мастеров по установке нагелей
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.
Нагель деревянный или металлический
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
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
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.
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.
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.
Что такое нагели и для чего они нужны
Крепёж, противостоящий изгибающим нагрузкам в соединениях, которые работают на сдвиг, именуется нагелем.
1. Типы нагелей и решаемые ими задачи
Дословный перевод слова «нагель» (Nörgeln), с немецкого языка на русский, означает гвоздь. Но это не привычные каждому из нас гвозди, а штыри квадратного, круглого или многогранного сечения, не имеющие шляпки и острия. Обязательное требование гладкая поверхность (резьба не наносится). Подобные изделия имеют еще одно распространённое наименование, шкант.
Эти элементы имеют значительный разброс по длине, которая действующими нормативами не регламентируется. Диаметры, согласно действующему нормативу 30974-2002, должны быть следующими. Для стыковки бруса, толщина которого ≤ 140 мм, (20-25) мм. Более 140 мм, ≥ 30 мм. Материалом для изготовления нагеля может быть дерево (используется чаще всего) или металл.
Основная задача, которую решает использование шкантов, противостояние сдвигу элементов конструкции деревянных сооружений под влиянием изменения влажности и внешних температур, который происходит непропорционально. Его величина зависит от расположения древесных волокон.
1.1. Принцип работы нагеля.
Под действием сдвигающих нагрузок элемент первоначально проворачивается на определённый угол вдоль продольной оси, что обусловлено его обмятием материалом бруса, после чего изгибается.
При этом пропорционально возрастает площадь соприкосновения шканта с древесиной бруса. Это приводит к росту сопротивления его дальнейшему смещению. В процессе происходящего взаимодействия нагель и элементы (соседние брусья), им соединённые, не подвергаются разрушающим деформациям. Изменение объёма бруса в процессе усадки приводит к обратному сдвигу, что снижает давление на шкант, и он принимает исходное положение.
Чтобы не допустить разрушения данного элемента крепления, его выбирают с учётом ожидаемых нагрузок.
1.2. Деревянные нагели
Практика показывает, что в подобных ситуациях нагели из дерева являются более предпочтительным решением по целому ряду причин:
Недостатком деревянного нагеля можно считать меньшую долговечность, относительно металлического аналога. А также меньшую величину нагрузки, которую он может выдержать. Этим объясняются специфические особенности, учитываемые при монтаже.
1.3. Нагели из металла
Несмотря на то, что эти изделия превосходят деревянные аналоги по прочности и долговечности, применяются они реже. Главным недостатком, определяющим это, является излишне прочное крепление, не позволяющее брусу сдвигаться в процессе усушки, что может приводить к зависанию бруса и образованию щелей в стенах.
Достоинствами металлических нагелей является:
К недостаткам относятся:
Наиболее часто используемые нагели выполняются из берёзы. Реже, из дуба или лиственницы.
Работы выполняются аналогично.
3. Сборка профилированного бруса на нагели
Выполнять сборку следует вдвоём. Для минимизации трения можно использовать мыльный раствор.
4. Сборка на гвоздях
Данный вид сборки часто используется при возведении срубов бань и дачных домиков. Главное преимущество их применения, скорость выполнения сборки и её дешевизна (в сравнении с использованием нагелей).
Стандартная длина гвоздей, (200-250) мм. При сборке требуется топить их шляпки в верхний брус на глубину не менее 30 мм. В противном случае, возможно зависание бруса при усадке, либо выдавливание верхнего бруса шляпкой. И в том, и в другом случае в стене образуются щели.
К недостаткам использования гвоздей относится их подверженность коррозии, худшие показатели при работе на изгиб (по сравнению с нагелями из дерева).
Нагель для бруса: специфика использования
Что такое нагель Преимущества и недостатки Виды нагеля Изготавливаем нагель своими руками Особенности монтажа бруса при помощи нагеля Советы специалистов Дома из бруса – современная альтернатива бревенчатым домам. При всех их плюсах нужно помнить, что древесина – достаточно неоднородный материал, и в процессе строительства возможна небольшая деформация. На помощь приходят нагеля для бруса.
Оснастка для изготовления нагелей своими руками
Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины!
Не можете купить подходящий нагель или шкант в магазине? В данной статье автор YouTube канала «izzy swan» расскажет Вам об одном способе изготовления нагелей среднего и большого диаметра из любой древесины при помощи шуруповерта.
Этот метод очень прост, а приспособление для него можно сделать за несколько минут.
Поскольку требуемый диаметр готового нагеля должен составить ¾ дюйма (20 мм), то и отверстие делается при помощи сверла Форстнера того же диаметра.
Если в Вашем арсенале отсутствует такая зенковочная насадка, то можно воспользоваться конической фрезой, или же сделать всё с помощью ножа, вручную.
Затем на циркулярной пиле делается разрез по касательной линии к окружности отверстия и немного за неё, так чтобы на боковой части «цилиндра» получилась щель.
Сама щель должна иметь V-образную форму, сужающуюся к входному отверстию. Это достигается небольшим наклоном пильного диска циркулярной пилы.
Для этого он размещает выдающийся край стамески таким образом, чтобы он выступал за край верхней плоскости корпуса в сторону входного отверстия.
Лезвие будет залегать под максимально острым углом к плоскости в которой расположена ось отверстия. При этом та точка, в которой отверстие переходит в тонкий желобок, должна оказаться где-то по центру лезвия.
В таком положении лезвие стамески можно двигать назад и вперёд с целью подобрать требуемый размер готового кругляка. Когда лезвие сдвигается назад, диаметр кругляка будет больше, когда оно движется в противоположном направлении — диаметр уменьшается.
Мастер советует перед началом обработки древесины обязательно наточить лезвие стамески с помощью специальной точилки для столярных инструментов. Про ее изготовление было подробно рассказано в недавней статье.
Также во время распиловки заготовок, следует стараться максимально точно подогнать размеры восьмигранника к диаметру отверстия точилки.
Если же Вам необходимо выполнить финишную шлифовку, то можно не доставать нагель из головки, и обработать также с помощью дрели.
Для изготовления шкантов маленького диаметра, лучше подойдет другое приспособление, которое также позволяет сделать на них насечки. Про него рассказано в следующей статье.
Благодарю автора за простое, но полезное приспособление для столярной мастерской.
Всем хорошего настроения, крепкого здоровья, и интересных идей!
Авторское видео можно найти здесь.
Нагель деревянный для бруса и бревна. Сборка и особенности соединения
Немецкое слово «Nagel» переводится как «гвоздь», что есть это любой гвоздь, не зависимо от материала или формы и размера. Если же гвоздь сделан из дерева, то это будет « Holznagel». Как и лафет, нагель настолько плотно вошел в обиход, что даже в нормативные документы вошло отдельное понятие «нагельные соединения»
Нагельное соединение (ГОСТ Р 56711 – 2015) – это соединение элементов конструкции, выполненное с применением цилиндрических или пластинчатых нагелей из разных материалов, которые плотно устанавливаются в предварительно подготовленные отверстия и работают на сдвиг, который сопровождается изгибом нагеля.
Сращивание бревна в чаше с помощью нагеля
Сращивание бревна в чаше с помощью железной скобы
По описанию нагельное соединение очень напоминает соединение дюбелем: также предварительно сверлится отверстие. Но, если дюбель работает в совокупности с другим крепежным элементом: винтом, саморезом, гвоздем, то нагель и есть этот крепежный элемент. Кроме этого нагель работает на сдвиг, поперечное смещение, а дюбель на вырывание.
Нагель может изготавливаться из материалов, обладающих достаточной упругостью: дерево, металл, пластмасса.
Нагель ( в строительстве ) – механическая связь цилиндрической или пластинчатой формы для восприятия сдвигающих усилий. В деревянном домостроении под нагелем понимают деревянное крепежное изделие разной длины, диаметра и формы. Фактически нагель и шкант – это одно и то же, но, если последний чаще применяется для торцевых соединений (это видно даже из названия «кант»
«торец»), то нагель – для плоскостей.
Правила монтажа с использованием нагелей
Деревянные гвозди нужны, чтобы фиксировать венцы сруба, удерживая от поперечных смещений, а также, исключая деформацию при усадке. Технология монтажа нагелей основывается на этом правиле. При монтаже обязательны следующие действия:
В правила монтажа входят расчет количества элементов крепежа. Соединение с помощью крепежных гвоздей производится в шахматном порядке с расстоянием 2м. Шахматное расположение штырей позволяет выполнить крепление в векторе заданной траектории. Крепление ставится на каждом угловом стыке. Подсчитывать необходимое количество следует исходя из этого правила.
Важно! Вбивать гвоздь нужно с усилием, лучше использовать киянку, чтобы дерево не деформировать, если нагель давит на венец, могут образоваться трещины. Чем меньше штырь выглядывает из бруса, тем легче его забить, но чем он длинней, тем надежней соединение.
Рядом с оконными и дверными проемами брус следует крепить за 15-20см до выреза, штыри забивать от угла на 30 сантиметровом отдалении.
Можно изготовить нагели своими руками
Деревянные штыри длиной до 3 см с немного суженным входным концом можно сделать из черенка лопаты, древесина, как правило, нормальная крепкая. Можно взять доски 25Х150мм. Зная размер бруса или бревна ошибиться с длиной штырей сложно, они составлять полторы длины.
Своими руками проще сделать квадратные штыри, на доске рисуют несколько абрисов нужного размера и выпиливают дисковой пилой. Штыри с сучками и свилью сразу следует отброс ить. На самодельных нагелях возможно неплохо сэкономить. Упаковка, в которой 500 штук нагелей стоит 45-50 рублей, сколько потребуется таких упаковок и какой будет экономия не сложно подсчитать.
Нагель деревянный
В строительстве домов применялся и рекомендуется применять деревянный нагель, как максимально близкий к материалу стены, а значит и «ведет» себя аналогично. В противовес деревянному нагелю металлические нагеля могут ржаветь, давать конденсат при перепаде температур, что повышает риск распространения гнили в деревянной стене.
Важно понимать. Уважающий себя и, тем более клиента – заказчика, в срубах из бревна и бруса не будет применять металлические нагели. По этой причине в дальнейшем под нагелем в статье будет пониматься только деревянный нагель.
Виды деревянных нагелей
Цилиндрический березовый нагель
Различаются деревянные нагели и по форме сечения. Наиболее распространены варианты с круглым сечением или цилиндрические нагели. Они достаточно просты в изготовлении, так как легко вытачиваются на станках. Кроме этого для них просто сделать посадочное отверстие.
Помимо цилиндрических нагелей существуют нагели с квадратной, прямоугольной, треугольной, шестигранной формами, которые, это очень важно, имеют свое место применения. Изготовление отверстий такой формы большой глубины сложно, а порой не возможно. Как правило, место их применения в столярном деле, а не деревянном строительстве.
Применение нагелей в деревянном домостроении
Необходимо заметить, что в строительстве домов из массива дерева нагель может применяться в нескольких случаях. Перечислим три основных момента, хотя круг значительно шире.
Советы и рекомендации
Строительство дома самостоятельно довольно сложный и ответственный этап. Однако если не торопиться и выполнять все согласно рекомендациям, то можно вполне с этим справиться.
Если такая работа кажется слишком трудоемкой, тогда есть смысл обратиться к профессиональным строительным компаниям, специализирующихся на возведении деревянных домов. Они помогут возвести дом быстро и грамотно, а также смогут гарантировать, что он будет выполнен по всем необходимым нормам.
Сборка сруба на нагеля
Быть или не быть нагелю в срубе? Вопрос интересный и жаркий! С одной стороны, встречаются столетние и более строения из бревна с применением березового или соснового нагеля, в то же время в других домах аналогичного возраста их нет. С другой стороны, в современной действительности кто-то утверждает, что ставить нагеля обязательно, а кто-то наотрез отрицает ее необходимость.
Интересно, но факт. Статей об установке нагеля в срубе из бревна практически нет. Вся информация «крутится» вокруг бруса. Почему? Для этого необходимо вспомнить особенности соединений, которые применяются с этими материалами, а также специфику самих материалов.
Рубленное бревно
Межвенцовый паз и чаша, особенно в канадской рубке, препятствуют изгибанию и кручению бревна. Слабыми местами оказываются только места стыковки бревен и выпилы под дверные и оконные проемы, где есть только межвенцовый паз, а обсада еще не установлена. Именно по этой причине проемы раньше или не выпиливали заранее, или сразу ставили обсадную коробку с учетом усушки и усадки сруба. Смещение, при условии, что стена установлена вертикально, практически исключено.
Калиброванное или оцилиндрованное бревно
Бревно производится на станках по двум принципиально разным технологиям. На станках проходного типа бревно движется через роторную головку, в результате чего получается оцилиндрованное бревно с повторением кривизны исходника. На станках позиционного типа вращается само бревно исходник, а на выходе получается ровный цилиндр, у которого заболонь снята неравномерно.
В результате в первом случае уже имеется кривизна, которая при усушке будет только увеличиваться, а во втором будет высокая склонность к деформации из-за разных сил напряжения. В ряде случаев кручение одного единственного бревна способно приподнимать угол и образовывать щель до 1 – 2 см.
Чаша и межвенцовый паз также противодействуют кручению и смещению, но противодействие деформации бревна им существенно больше.
Строганый и нестроганый брус
Самым дешевым вариантом дома из массива дерева является дом нестроганного бруса – это брус сразу после пилорамы. Так как у него спилены округлости бревна, которые, по сути, работают как ребра жесткости, то склонность к деформации на изгибание и кручение у него, как и у любого бруса вообще, значительно выше. Строганый брус отличается только дополнительной обработкой лицевых сторон.
Если дом или баня из такого бруса собираются в чашу, то она частично противодействует кручению, но при большой длине бруса все решает только общий вес, а он меньше, чем в случае с бревном.
Но в подавляющем большинстве случаев дома из такого материала собираются не в чашу, а встык, «в шпонку» или в «коренной шип» (теплый угол). При этих способах кручению бревна противодействуют только верхние ряды, а изгибанию по горизонтали и смещению не препятствует ничто.
Профилированный брус
Описанная выше ситуация характерна и для профилированного бруса, за исключением ситуации с изгибанием. Этот вид деформации находится «под контролем» у профилированных пазов. Но если кручение выведет брус из пазов, то и изгибание будет возможно.
Деформация бруса при кручении
Деформация профилированного бруса при кручении
Клееный брус
Сама технология изготовления клееного бруса направлена на то, чтобы исключить процессы деформации бревна, которые характерны для других видов бруса. Ламели предварительно просушиваются в камерах, строгаются, затем склеиваются. Но именно это может оказаться «проблемой» клееного бруса в срубе, так как при влажности меньше 12% он будет стремиться набрать влагу из воздуха. В результате клееный брус может деформироваться еще до укладывания в сруб.
Применение нагеля позволяет компенсировать недостатки строительных материалов, оказывая сопротивление их деформации.
Соединения на нагелях по ГОСТ
ГОСТ 300974-2002 «Соединения угловые деревянных брусчатых и бревенчатых малоэтажных зданий. Классификация, конструкция, размеры» обязывает установку деревянных шкантов (нагелей) в угловых и Т-образных соединениях брусьев с коренным шипом и на шпонках. Это соединения, где нет чаши. Нагель при этом ставится в центр углового соединения.
Диаметр нагеля зависит от ширины бруса:
Диаметр отверстия должен быть равен диаметру нагеля, но с учетом допустимых отклонений:
отверстие может быть на 1 мм больше диаметра нагеля. Длина нагеля не оговаривается.
Влажность нагелей не должна сильно отличаться от влажности древесины стен. Влажность нагеля может быть ниже не более чем на 2-3%, так как при большей влажности отбудет забирать ее из стенового материала, увеличиваться в размерах и заклинивать брус, препятствуя его свободной усадке.
Перечисленные в ГОСТ 300974-2002 требования касаются только угловых соединений, но это не решает проблемы линейных искривлений. Они лишь оговаривают требования, влияющие на целостность конструкции.
В тоже время существует ГОСТ Р 56711-2015 «Соединения нагельного типа для деревянных конструкций. Технические условия» сказано, что для гладких цилиндрических нагелей сверлят отверстия такого же диаметра, как и у нагелей, а в отдельных случаях, для увеличения плотности их посадки, диаметр отверстия выбирают на 0,2-0,5 мм меньше диаметра нагеля. Влажность соединяемых элементов и используемых деревянных нагелей должна соответствовать ожидаемой эксплуатационной с целью исключения высыхания древесины и ослабления соединений.
Ситуация обязательной установки нагеля согласно ГОСТ 300974-2002
Исправление кривизны бруса за счет установки нагелей
На первый взгляд возникает противоречие во влажности и диаметре отверстий. На самом деле ГОСТ Р 56711-2015 и СП 64.13330.2017 говорит о жестко соединенных деревянных конструкциях, а ГОСТ 300974-2002 о конструкциях подвижных, в которых происходит усадка.
Установка нагелей
Для срубовых конструкций нет жестких требований по необходимости установки нагелей, однако такая потребность может возникать при применении, в первую очередь, материалов естественной влажности.
Преимущества и недостатки крепления бруса нагелями
У нагелей, как и у другого крепежа, есть свои преимущества и недостатки.
Из преимуществ можно отметить:
Однако есть и свои недостатки:
С данным крепежом лучше всего работают профессионалы, мастерам одиночкам лучше использовать металл.
Нагеля для бруса: пошаговая инструкция изготовления
Дома из натурального дерева сейчас снова обрели популярность. Но древесина – это далеко не однородный материал, поэтому в процессе усадки происходит небольшая деформация, разные части дома принимают окончательный вид неравномерно.
Отсюда вытекает проблема крепления бруса между собой, которое обеспечит надежность, с одной стороны, и равномерную усадку с другой. Решение было найдено очень давно – нагели. Элемент отличается по размеру, форме сечения (круг или квадрат), материалу изготовления.
Деревянный нагель для бруса: изготовление и установка
Дом из бруса – это удобно и красиво, но недешево. После монтажа дом выстаивается около года. Венцы сруба держатся между собой не только угловыми соединениями. В процессе высыхания и усадки брус будет изгибаться, скручиваться, трескаться. Из-за этого появятся щели, стена развалится. Необходим дополнительный крепеж, который удержит детали на месте и не даст им разрушиться. Таким крепежным элементом является деревянный нагель для бруса.
Это небольшие штыри квадратного или круглого сечения, используемые при строительстве зданий из материалов естественной влажности.
Проводим расчеты
В зависимости от выбранной технологии крепления, можно с достаточной точностью определить количество нагелей, вычислить их правильные характеристики.
Определяемся с размерами
Существует много научных трудов, которые помогут определиться с диаметром шканта. Но в профессиональной среде плотников-строителей уже сформировались определенные правила:
Считаем количество
Даже небольшая баня потребует довольно большого количества шипов, которые необходимо приобрести или сделать, что может занять много времени. Поэтому количество крепежных элементов лучше знать заранее.
Существуют правила крепления:
Зная эти хитрости, высоту строения, диаметр бруса, можно с легкостью вычислить количество необходимых для строительства нагелей.
Технология крепления
Сверление
Используется мощная дрель, если необходимо делать отверстия непосредственно на строительной площадке либо станок, если брус подготавливается заранее.
Второй способ распространен на западе и позволяет собрать конструкцию практически любого дома за несколько дней. Но требуется внимательность, точный чертеж, профессионализм.
Диаметр сверла и толщина шканта должны совпадать, а для верхних ярусов бруса отверстие должно быть даже на миллиметр два больше. Так избавляются от провисания несущей конструкции из-за небольшой вертикальной нагрузки. Отверстие делается на 2 сантиметра длиннее необходимого, чтобы шип мог спокойно ходить во время усадки.
Забивание
Обычно используется кувалда весом несколько килограмм. Нагель вгоняется внутрь ниже кромки бруса до конца отверстия, для этого используются насадки (обычно из латуни).
Правильное расположение
Идеальным считается вариант, когда нагели расположены в шахматном порядке. Но строго вертикальное направление по параллельным линиям также допускается и на прочность влияет не существенно.
Рекомендуется зазор до начала проема не менее тридцати сантиметров. Расстояние крепежа до угла не должно превышать 70 сантиметров. Шаг может варьироваться от метра до 3, в зависимости от материала, из которого сделан брус (твердые сорта требуют меньший шаг).
Описание деревянных нагелей и правила их установки
При сооружении различных строительных конструкций требуется большое количество разнообразных крепежей и других деталей для обеспечения прочности и надежности. При создании конструкций из древесины следует использовать специальные нагели. Данные элементы представляют собой направляющие, которые необходимы при присоединении бруса. Сегодня мы поговорим о наиболее значимых особенностях таких нагелей и о том, как их правильно устанавливать.
Особенности
Деревянные нагели считаются необходимым элементом при монтаже крупных построек из древесины. Они позволяют предотвратить смещение конструкции в дальнейшем, а также обеспечивают защиту от возможных деформаций, ведь даже хорошо просушенный материал со временем может потерять свою форму из-за лишней влаги и других природных факторов. Деревянный нагель не станет источником конденсата в готовой конструкции, также он не будет подвержен образованию коррозийного слоя.
Такие дополнительные детали для монтажа легко воспринимают нагрузку на изгиб. При изготовлении все деревянные нагели обязательно обрабатываются с помощью специальных защитных пропиток. Они позволят предотвратить процесс гниения при эксплуатации, продлить срок службы деревянной конструкции.
Такие направляющие создаются из сырого материала.
Разновидности
Деревянные нагели могут выпускаться в различных вариантах. Они могут отличаться друг от друга в зависимости от материала, из которого они изготовлены. На производстве такие элементы могут изготавливаться из разных пород дерева. Часто можно встретить модели, сделанные из березовой, сосновой, буковой, дубовой основы. Но при этом чаще выпускаются образцы из сосны, по сравнению с остальными вариантами они обладают доступной стоимостью. Также подобные деревянные детали различаются по форме сечения.
Круглая форма
Модели с таким типом сечения нередко называют цилиндрическими. Они позволяют обеспечивать наибольшую площадь соприкосновения с внутренней частью посадочных мест. Такие нагели могут легко выдерживать большие нагрузки, их, как правило, применяют для усиления внешних настенных покрытий, а также для закрепления углов сруба.
Но следует помнить, что установка цилиндрических изделий требует особых усилий.
Квадратное сечение
Данные образцы можно использовать при сооружении построек небольшого веса. Также они нередко применяются при возведении внутренних перегородок из бруса. При плотной установке таких нагелей вся нагрузка переходит на острые концы, они равномерно складываются и делают площадь соприкосновения гораздо больше. Модель с квадратным сечением гораздо проще установить, по сравнению с предыдущим вариантом.
Такие разновидности легко изготовить своими руками, для этого понадобятся обрезки доски и специальный инструмент.
Плоский нагель прямоугольной формы
Подобные разновидности для монтажа считаются облегченной версией квадратной модели. Они применяются в процессе закрепления оконных и дверных проемов. Также иногда их используют при сооружении декоративных конструкций небольшого веса.
Плюсы
Гвозди из дерева можно купить, можно изготовить своими руками. Крепеж с помощью штырей предотвращает горизонтальный сдвиг бруса, крепеж захватывает несколько элементов конструкции сразу. Особенно пригодятся нагели при сборке дома или другого строения из сырой древесины. Надежное крепление обеспечивает нужное количество деревянных гвоздей, которое нужно правильно рассчитать в зависимости от типа и качеств материала, проекта постройки.
Главное достоинства нагелей в том, что они гарантируют надежное крепление, кроме этого к преимуществам их использования относится:
Очевидно, что деревянные элементы обладают несомненными преимуществами перед металлическим крепежом при сборке постройки из древесины.
Однако есть мнение обратное. Деревянные гвозди могут промокать и расширяться, сохнуть и уменьшаться, оставляя щели, однако вбитые в древесину дома нагели изменяются, так же как и весь дом. Впрочем, время расставит все на свои места, и каждый решит для себя, какой крепеж использовать.
Требования к материалу
Прежде чем приобрести нагели, следует определиться, из какого именно материала они должны быть сделаны. Так, если вы будете использовать их для монтажа конструкций из сосны либо из ели, то тогда предпочтение стоит отдать березовым моделям. Если вы планируете применять нагели для сооружений из лиственницы, то тогда можно приобрести детали из этого же материала.
Для клееного бруса оптимальным вариантом станут образцы, сделанные из дубовой основы камерной просушки.
Как сделать своими руками?
Если вы не хотите приобретать деревянные нагели в специализированных магазинах, то тогда можно изготовить их самостоятельно. Для начала нужно будет подготовить все соответствующие материалы и инструменты. Для изготовления понадобится токарный станок. Если его не будет, то тогда можно использовать черенок от лопаты, но при этом его диаметр должен составлять примерно 40 миллиметров. С конца нужно будет снять лишние слои, придав при этом изделию конусообразную форму. Сделать это можно при помощи рубанка либо топора.
С посадочного края аккуратно снимают фаску под конус высотой 8-10 миллиметров. Поверхность необходимо заранее защитить от неровностей, сделать это лучше с помощью шлифовального материала. Если вам нужны прямоугольные образцы, то тогда их можно сформировать, взяв остатки обрезной доски. Нарезку рекомендуется производить циркулярной пилой либо электрическим лобзиком. При этом с посадочной части края ребер надо немного спилить под углом в 50-60 градусов.
На заключительном этапе готовые детали подвергаются тщательной обработке, на их поверхности не должно быть даже мелких дефектов.
Как правильно выбрать нагеля для сборки сруба?
Покупая нагеля для сборки деревянного дома необходимо учитывать следующее:
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.
Как устанавливать?
Чтобы готовое сооружение из дерева смогло прослужить максимально длительное время, следует правильно устанавливать все деревянные нагели. Монтаж осуществляется в несколько основных этапов.
Расположение
Для начала нужно правильно разместить элемент. Предварительно лучше сделать карандашом разметку на деревянной поверхности. При этом не забывайте, что все посадочные отверстия для нагелей должны располагаться по всему периметру конструкции, расстояние между ними должно составлять около 1,5-2 метров. Первую отметку следует делать на расстоянии в 400-700 миллиметров от края деревянного бруса.
Каждый брус должен быть присоединен к верхнему и нижнему отделу разными нагелями. В каждом венце часть для посадки должна быть немного отодвинута (на 0,5 метров). Повторение допускается через каждые 2 или 3 ряда. Все отверстия высверливаются в центральной части бруса, глубина их должна превышать высоту деревянного нагеля на 15-20 миллиметров.
Поверхность посадочных мест должна быть тщательно очищена, там не должно быть мусора и древесной стружки.
Сверление
На данном этапе установки нагеля по дереву нужно правильно подобрать инструмент. Для формирования отверстий лучше взять дрель. Если вы планируете формировать места с диаметром более 12 миллиметров, то тогда предпочтение стоит отдать модели низкооборотистого вида. И при этом ее мощность не должна быть меньше 1200 Вт.
Сверло для такой дрели обязательно должно быть на 30-35 миллиметров больше по высоте, по сравнению с высотой нагеля. Кроме того, лучше выбирать такие насадки, чтобы они смогли обеспечивать отвод образующейся в процессе сверления стружки. Оптимальным вариантом смогут стать фрезерные сверла по дереву. Заранее определитесь с диаметром насадки. В запасе лучше сразу иметь 6-8 таких деталей для дрели.
Отверстие под нагель формируются дрелью сразу в двух венцах. Чтобы предотвратить сдвиг конструкции в процессе сверления, надо надежно и прочно зафиксировать и нижний, и верхний брус.
Для этого рекомендуется воспользоваться специальными монтажными скобами из металла.
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.