Специалистов компании «Арт Крепеж» часто спрашивают: «Что такое нагель и зачем он нужен? Нужен ли он вообще и где купить эту деталь?»
В данной статье мы подробно расскажем, для чего нужны нагели и как они используются, рассмотрим их виды, узнаем оптимальную длину и диаметр и поймем, можно ли без них обойтись.
Нагель: что это такое?
Нагели – это детали, обязательно использующиеся при строительстве деревянных срубов и сборке домов из профилированного бруса. Их не видно ни снаружи, ни внутри, но они являются важным элементом, играющим ключевую роль в конструкции здания.
Они представляют собой деревянные шипы, соединяющие в вертикальной плоскости оцилиндрованные бревна или брус, из которого выложены стены зданий. Грубо говоря, это большой деревянный гвоздь, забитый в отверстие внутри стены и скрепляющий смежные венцы.
Иногда в строительстве используют другие виды нагелей, изготовленные из стали или пластика, но характеристики этих материалов не полностью соответствуют требованиям деревянного домостроения.
Принцип работы и функции нагелей
Стеновой материал, используемый в строительстве зданий из древесины (оцилиндрованные бревна или профилированный брус), на протяжении всего срока эксплуатации постоянно меняет свою влажность. Изменение процентного содержания влаги в дереве приводит к деформациям. Брус стремится изогнуться в сторону фасада или внутрь здания, а забитый перпендикулярно его оси деревянный штырь ему мешает.
Нагели, забитые в вертикальные отверстия в стенах, выполняют функции конструктивного элемента, предотвращающего смещение смежных венцов по отношению друг к другу. Они:
Производство и монтаж
Для производства нагелей используются хорошо высушенные заготовки из твердых пород древесины: березы или дуба. Они выпускаются двух видов:
- круглые (диаметр нагеля составляет 25-30 мм);
- квадратные (изготавливаются с поперечным сечением 25×25 мм).
Перед тем как забить нагель, в брусе или бревнах необходимо просверлить отверстие соответствующего диаметра с помощью винтового сверла по дереву. Отверстия должны быть строго перпендикулярными оси бруса, иначе вставленные в них штыри будут мешать бревнам скользить вверх-вниз при усадке здания.
Шипы устанавливают в шахматном порядке каждые 1,5-2 метра по схеме «два венца через венец». Они забиваются в высверленные отверстия с небольшим усилием легкими ударами молотка-киянки.
Подведем итоги
Невзирая на очень простую конструкцию и минимальную стоимость, нагели играют важную роль в строительстве. Именно они являются залогом ровных стен и отсутствия щелей, которые портят внешний вид дома и приводят к потерям тепла. Эта небольшая деталь играет важную роль в домостроении, поэтому экономить на качестве данного элемента не следует.
Плотность бетона по многим параметрам является очень высокой, что делает его идеальным стройматериалом для строительства стен и перекрытий. Однако в нем очень сложно вмонтировать крепеж для полки, люстры и других «навесных» деталей интерьера. В данной статье мы будем искать решение данной проблемы, и поможет в этом нагель.
Что это и где применяется
Он представляет собой обычный саморез с усиленным стержнем и шестигранной головкой, который можно вкручивать в бетон.
Помимо мелких предметов, с их помощью можно укрепить:
- дверные коробки ;
- рамы ;
- ограждения ;
- трубопроводы ;
- радиаторы отопления .
Ниже разберемся более подробнее с разновидностями подобного крепежа, а также с тем, как пользоваться нагелем по бетону правильно.
Виды
Метизные изделия, применяемые для монтажа в поверхности из бетона, обычно классифицируют по следующим признакам:
| Форме головки |
|
| Типу защитного покрытия |
|
| Форме и шагу резьбы на стержне |
|
Форма головки непосредственно влияет монтаж самореза. К примеру, шурупы в виде крюков и шпилек разрешено устанавливать лишь в отверстие, предварительно рассверленное и с дюбелем. Другие без сверления или с ним.
Например, шурупы с шестигранной или потайной головкой вкручиваются без рассверливания посадочного отверстия. Однако под такой монтаж подходит не каждый бетон.
Совет: лучшим является ячеистый бетон, а железобетон для данного способа монтажа не подходит.
Цена саморезов зависит от сферы их применения, формы и шага резьбы, влияет на нее также и длина метизов. С «елочкой» изделия будут стоить дешевле нагелей и универсальных, а шуруп длиной 12 мм обойдется дешевле 200 мм, так как на него будет затрачено меньше материала и рабочего времени
Выбираем и устанавливаем саморез
Обычно шурупы для бетона подбирают по величине нагрузки, которую им придется выдерживать из-за веса детали интерьера. Например, для поддержки 100 кг понадобиться саморез длиной от 160 мм и Ø10 мм, а вот полку массой 5 кг удержит саморез длиной до 25 мм и Ø3 мм.
После определения типа и габарита изделия, можно приступать к процедуре монтажа. В данном случае нагели и универсальные шурупы разрешается вкручивать в стену (пол или потолок) сразу, не делая предварительное рассверливание основания, в тоже время с саморезом с резьбой «елочка» придется повозиться.
Совет: шуруп с «елочкой» следует устанавливать в посадочное отверстие, диаметр и длина которого должны превышать его габариты на 5 мм.
Связано это с тем, что после высверливания, в него требуется установить дюбель (желательно в натяг). Он может быть из полимерных материалов или древесины, его основная обязанность — принять и удержать крепеж. Вкрутить саморез в дюбель можно своими руками обычной отверткой.
Совет: после высверливания отверстия уберите из него пыль.
Важно правильно использовать саморез, иначе его можно просто обломать. Закручивать шуруп с не потайной головкой необходимо с определенным усилием, следя за тем, чтобы во время процесса его не сломать, элементарно перетянув. Также можно обломать головку из-за высокой температуры нагрева тела
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:
- Дерево, в сравнении с металлом, обладает существенно большей степенью гибкости, поэтому способно лучше противостоять изгибающим нагрузкам;
- Изменение геометрических размеров и объёма деревянного шканта соразмерно аналогичным изменениям, происходящим в брусе, так как эти характеристики у них сопоставимы;
- При повышении влажности нагель из дерева набухает. Это повышает прочность фиксации и герметичность сборки. Подобный эффект используется при строительстве лодок из дерева.
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:
- Предупреждение коробления наружных слоёв древесины;
- Стабильность размеров, в отличие от деревянных изделий. Последние, при неверно подобранной длине или диаметре, могут, в процессе усадки сруба, выходить из отверстий, в которые они установлены;
- С ними проще устанавливать теплоизоляцию, допустимо использование пружинных стяжек. Это существенно упрощает сборку и сокращает сроки выполнения работ.
К недостаткам относятся:
- Высокая теплопроводность металла, что может стать причиной возникновения мостиков холода;
- Излишняя жёсткость фиксации;
- Появление в местах крепления конденсата.
2. Монтаж нагелей
2.1. Деревянных
- высверливается отверстие под его установку (верхний брус сверлится насквозь, нижний примерно вполовину);
- гнездо под установку должно выполняться строго вертикально и по центру бруса. Это обеспечивает ему свободное перемещение по высоте в процессе усадки;
- для выполнения первого отверстия от углового крепления требуется отступить не менее 300-500 мм. Остальные выполняются в шахматном порядке с шагом 1500-2000 мм;
- глубина отверстия на 20-30 мм должна превышать длину нагеля. Это исключает вероятность провисания бревна в процессе усадки;
- шкант забивается в гнездо киянкой. Плотно, но без натяга.
Наиболее часто используемые нагели выполняются из берёзы. Реже, из дуба или лиственницы.
2.2. Металлических
Работы выполняются аналогично.
3. Сборка профилированного бруса на нагели
- В отверстие, выполненное в нижнем брусе, вставляется шкант, и осаживается киянкой;
- Верхний брус, с просверленными сквозными отверстиями, надевается на установленные нагели, и осаживается киянкой до упора.
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).
В зависимости от назначения нагеля, нагрузка на строительную конструкцию может быть разной. Эти элементы призваны противостоять давлению и обеспечивают связь, которая исключает изгиб. Крепеж предлагается к продаже в нескольких разновидностях. Классифицировать его можно по материалу в основе, форме и назначению.
Что такое нагель
Если вас заинтересовал нагель, что это такое, вы должны узнать. В переводе с немецкого это слово означает «гвоздь», но он не является типичным. Изделие представляет собой штырь, который может обладать круглым или квадратным сечением. У крепежа нет ни шляпки, ни острия. Он гладкий, а резьба в некоторых соединениях и вовсе нежелательна. Длина может составить 150 мм максимум. Но размеры не регламентируются на практике.
Если вы хотите приобрести нагели, что это такое, вы должны знать. В эту информацию входит и материал в основе изделий. Обычно это металл или древесина. Последний вариант встречается чаще, ведь используется для возведения деревянных построек. В качестве основной задачи, которую строители пытаются достичь при установке деревянных нагелей, выступает противостояние сдвигу.
Доски, бревна и брусья изменяют размеры при воздействиях внешних факторов по типу влажности и температуры. Происходит это непропорционально, что зависит от направления волокон. Детали в процессе эксплуатации сдвигаются в разные стороны. Если же использовать штырь, удерживающий их, то будет происходить поворот, объясняемый сминанием материала.
После осуществляется изгибание. Площадь соприкосновения крепежа с древесиной увеличивается, растет и сопротивление сдвига. Соединяемые элементы и нагель не подвергаются разрушающим деформациям.
В строительстве довольно часто используются нагели, что это такое, вы должны знать, если планируете возведение деревянного дома. Вам должно быть известно, что при изменении объема деревянных деталей произойдет обратный сдвиг. При этом давление на крепеж снизится, а штырь вернется в первичное положение.
Нагель подбирается с учетом предполагаемой нагрузки. В противном случае давление может быть критичным и штырь разрушится.
Подобное соединение более практично при сдвиге деталей, который происходит постоянно. Решая вопрос о том, что это такое - нагель, вы должны знать, что данный крепеж предлагается к продаже еще и в виде изделий из пластика. Но они распространены сегодня не столь широко.
Основные разновидности нагелей по материалу: деревянный крепеж
Деревянный нагель обладает множеством плюсов. Во-первых, такой штырь изменяется в объеме и размерах, а происходит это соразмерно деревянному брусу, ведь характеристики у материала и крепежа схожи.
Во-вторых, древесина является более гибким материалом по сравнению с металлом. Поэтому подобное изделие способно лучше противостоять нагрузке на изгиб.
В-третьих, при воздействии на штырь влаги происходит его расширение, что способствует повышению герметичности всей конструкции. Подобный эффект на протяжении многих веков использовался при строительстве лодок.
Но стоит учесть, что деревянный нагель не отличается длительным сроком эксплуатации в отличие от металлического штыря. Он не будет способен претерпевать высоких нагрузок на давление, что объясняет особенности монтажа.
Металлический штырь
Металлический крепеж представляет собой прут, который применяется намного реже. Этот факт остается правдивым, несмотря на долговечность и более высокую прочность таких изделий. Среди основных недостатков следует выделить высокую прочность крепления, которая исключает сдвиг древесины.
Но металлические нагели имеют множество плюсов, а именно:
- неизменность размеров;
- способность противостоять короблению верхнего слоя материала;
- облегченная установка.
Что касается первого фактора, то этого нельзя сказать о деревянных нагелях, которые при высыхании будут выходить из отверстий. Если для вас важным моментом является простота монтажа, то вы выберете металлический крепеж, так как при его установке возможно использование пружинных стяжек, что упрощает строительство. Но металл имеет высокую теплопроводность, что непременно становится причиной возникновения мостиков холода.
Древесину такой крепеж удерживает чрезвычайно жестко, тогда как разница в теплопроводности становится причиной появления конденсата в тех местах, где был осуществлен крепеж. Обычно металлические штыри обладают рифлеными поверхностями, что влечет повреждение материала. Для того чтобы добиться положительных результатов, довольно часто строители комбинируют описываемые выше крепежи.
Применение
Применение нагеля для бруса весьма ограничено. С его помощью выстраиваются деревянные здания. Именно поэтому особенности монтажа связаны с укладкой бруса или бревна. Отверстия для крепления просверливают сверху бревна насквозь, а снизу - лишь наполовину. Гнездо выполняется вертикально.
Брус должен скользить по стержню в процессе усадки. Отверстия должны быть расположены по центру. Нагель для бруса обычно устанавливается с отступом от угла в 50 см. Остальные отверстия проделываются в шахматном порядке. Минимальное расстояние между ними должно составить 150 см.
Особенности монтажа
В глубину отверстия должны быть больше длины самого нагеля на 2 см. Это требование обусловлено тем, что при усадке бревно не должно повиснуть на крепежах. Соединение нагелями сопровождается плотным вхождением стержня в гнездо. Однако особых усилий при этом прилагать вы не должны. Но киянка все же должна использоваться. Важно учесть, что крепеж не должен болтаться в отверстии.
В заключение
Нагель и шкант - это одно и то же название крепежа, который используется в строительстве. Его стоимость зависит не только от длины изделия, но и сорта древесины. Если крепеж относится к первому сорту, а его длина достигает 30 см, то за одну единицу товара придется заплатить от 4 руб. и выше. При увеличении длины до 60 см минимальная цена становится равна 8 руб.
Цена за одну штуку возрастет до 11 руб. минимум, если длина шканта 1-го сорта составит 120 см. Ценится более высоко крепеж из лиственницы. Это обусловлено устойчивостью материала к воздействию влаги. Один нагель может потянуть на 30 руб., если относится к первому сорту, а его длина составляет 25 мм.
Нагель – что это такое? В переводе с немецкого просто «гвоздь». Изначально так назывались деревянные гвозди, используемые для крепления брусьев и бревен при строительстве домов.
Ещё в старину деревянные нагели использовали для постройки парусных лодок, которые хорошо себя зарекомендовали, поскольку, в отличие от металлических нагелей, которые ржавели от морской воды, деревянные разбухали, не давая протечки, соединение уплотнялось и становилось герметичным. Это полезное свойство деревянного нагеля стали впоследствии использовать и в деревянном домостроении.
Но некоторые строительные фирмы, в погоне за удешевлением строительства, желая сэкономить, вместо деревянных нагелей используют металлические, чего делать категорически не рекомендуется! Главный недостаток металлического нагеля в древесине заключается в том, что он чересчур прочен и не дает сдвигаться брусу при усадке, прочно удерживая его в первоначальном положении, препятствуя усадке. Металл также обладает свойством высокой теплопроводности, а дерево, наоборот – низкой. Таким образом, разница в теплопроводности приводит к образованию т.н. «мостиков холода» в брусе, отчего образуется конденсат, который, в конце концов, приводит к коррозии металла, образуются ржавые подтеки на деревянных стенах сруба.
Работа с металлическими нагелями намного удешевляет и упрощает строительство, что на руку недобросовестным застройщикам. Но строительные компании, которые заботятся о своей репутации и строят качественные и , никогда не будут использовать эти дешевые методы в возведении деревянных домов и используют хоть и трудоемкие в работе, но качественные детали – деревянные нагели.
Плотность деревянных нагелей должна быть из твердолиственных пород, т.е. выше, чем у древесины, которая используется при возведении дома, поэтому плотники из компании «Дома и бани от Вани» используют березовые нагели. Кроме того, влажность деревянных нагелей должна быть ниже, чем у бруса, чтобы после выравнивания влажности в соединениях посадка не ослабла.
Нагели в срубе крепятся в шахматном порядке на расстоянии около 2м, но с отступлением от углов не менее 20см. Отверстия в брусе сверлятся вертикально, строго по центру деревянного бруса, на 2-3 см глубже, чем длина деревянного нагеля. Затем при помощи киянки, ударами небольшой силы, нагель вколачивают в отверстие. Гладкие цилиндрические деревянные нагели по диаметру должны совпадать с диаметром отверстия. Таким образом, получается хорошее сцепление в срубе при усадке.
При соблюдении технологии нагельной сборки, конструкция деревянного дома будет прочной и долговечной.
