Нагель — необходимый крепеж для мебели, лодок и небольших построек. Что такое нагель? Основные разновидности нагелей по материалу: деревянный крепеж
Бетон имеет очень большую плотность, что отвечает требованиям к материалам для возведения стен и перекрытий. На такую стену бывает проблематично повесить полку или другую тяжелую конструкцию. Однако существуют специальные шурупы для бетонных стен и перегородок. Они подходят для разных типов конструкций и просты в использовании.
Что такое нагель по бетону
Такие шурупы чаще всего используются для крепления тяжелых конструкций - рам, косяков дверей, шкафов, полок, ограждений, радиаторов отопления и других коммуникаций. Шуруп крепко удерживается за счет неравномерной двухзаходной резьбы и насечек по всей длине. Такая форма обеспечивает надежную фиксацию даже в бетонной стене. На головке шурупа расположены насечки для раззенковки.
Нагель по бетону выглядит как удлиненный саморез с резьбой по центру. С одной стороны головка с шестигранным пазом, с другой стороны - острой конец. Для их изготовления используют углеродистую сталь с защитным оцинкованным или анодированным покрытием, что обеспечивает защиту от коррозии и других воздействий. Для ввинчивания используются биты TORX Т30.
Крепления могут использоваться повторно, что является большим преимуществом для временных конструкций. Их выбирают за низкую цену, устойчивость к влажности и нагрузкам и надежную фиксацию предметов независимо от материала.
Преимущества использования
Главное достоинство, по сравнению с другими шурупами по бетону, заключается в том, что его используют без дюбеля. Перед прикручиванием чего-либо к бетонной стене, балке или перегородке необходимо просверлить отверстие диаметром 6 мм, затем в него вкручивается нагель. Плотность бетона не имеет значения. Шуруп можно использовать для плотного или ячеистого бетона. В стены из некоторых видов ячеистого - можно вкручивать саморезы без предварительного рассверливания.
Разновидности нагелей по бетону
Форма головки
- Потайные . Плоская шляпка, которая позволяет закручивать шуруп вглубь конструкции, не оставляя выпуклости на поверхности. На головке имеются крестообразные шлицы. Есть насечки для раззенковки.
- Прямоугольные . Имеют форму крюка. Может быть округлого типа.
- Шестигранные . Резьба находится внутри с крестообразной шлицей. Для этих видов используются рожковые и накидные ключи.
- Шпилька . Имеется гаечный резьбовой сгон.
Вид головки влияет на способ вкручивания нагеля в бетонную стену. Шуруп с крюком или шпилькой монтируются только с предварительно высверленным отверстием. Остальные типы допускается вкручивать непосредственно в стену.
Тип покрытия
- Зачерненные . Саморезы черного цвета с оксидированным покрытием. Применяются только для помещений с нормальной влажностью. На улице или в подвалах его не применяют.
- Омедненные . Желтого цвета. Чувствительны к различным воздействиям. Используются только при работах внутри помещения.
- Оцинкованные . Серебристого цвета. Могут использоваться внутри и снаружи. Не разрушаются и не деформируются.
Нагель используют там, где другое крепление невозможно: основание слишком хрупкое, или монтаж вызывает определенные трудности.
Основные размеры шурупов, которые можно купить в магазинах
Диаметр нагеля всегда остается одинаковый - 75 мм. Длина рабочей части бывает различной - от 52 до 202 мм с шагом 20 мм, кроме 30 мм промежутка между 150 и 180 мм. Нагели продаются в коробках по 20, 100 и 200 штук. На некоторых строительных сайтах можно заказать от 1000 штук. Между шурупами с разным покрытием разницы в цене нет. Стоимость зависит только от длины рабочей части.
Сверло под нагель по бетону: нужно ли
Перед вкручиванием крепления в стену из бетона необходимо высверлить отверстие. Для этого используют сверло диаметром 6 мм. Ширина и длина отверстия должны быть меньше, чем сам нагель на 15-20%. Если в работе используется электродрель в режиме сверления, то подойдет универсальное, либо специальное сверло по бетону.
При использовании ударной дрели или перфоратора применяют сверло, у которого имеется канавки, расположенные на цилиндрической поверхности. Для керамзитобетона, пено - или газобетона сверлить предварительное отверстие не нужно. Это делается для того, чтобы создать полное контактирование шурупа с бетоном.
Как закрутить нагель в бетон
Можно ли крепить тяжелые конструкции
Нагель по бетону используют при работе с конструкциями из разных материалов. Его применяют для металлических, пластиковых или деревянных изделий. Также с его помощью крепят алюминиевые и пластиковые окна к бетонным стенам и балкам. Выполненные насечки на рабочей поверхности самореза исключает произвольное выкручивание.
Нагелями крепят алюминиевые профили, дверные коробки, кровли, лестницы, навесы, ограждения, пожарозащитные двери. При выборе длины рабочей части следует учитывать, что шуруп размером 7,5х72 мм выдерживает конструкцию в 10 килограмм. Чтобы закрепить конструкцию весом более 100 килограмм, необходимо использовать нагель не меньше 152 мм. Несущая способность самореза зависит от длины рабочей части. Материал, из которого он изготовлен, позволяет применять его в квартирном ремонте, строительстве и промышленности.
Для бетона нагель является самым надежным креплением. Его невысокая цена и простота в использовании станет отличным помощником в строительстве и ремонте. Минимум инструментов для монтажа и различные типы шурупов упростят ремонт и сделают крепление надежным и крепким.
В нынешнее время древесина достаточно часто применяется для создания всевозможных конструкций. В большинстве случаев используют профилированный брус, который хорошо подходит в качестве строительного материала для возведения домов и иных построек.
Нагель деревянный начали применять для того, чтобы обеспечить надежность и прочность во время соединения элементов здания. Таким образом, конструкция получает необходимую жесткость, а вероятность деформации древесины отходит на второй план. Помимо этого, будет возможность нормальной усадки дома. Правильная установка даст возможность объединить все элементы, дома не потеряв требуемые свойства конструкции.
Деревянные нагели для строительства дом из бруса Источник es.decorexpro.com
Непосредственное предназначение нагелей
Нагель – это своеобразные штыри, монтаж которых выполняется перпендикулярно оси элементов. Они используются для соединения смежных венцов. Основная задача нагелей для бруса – предотвратить возможность смещения элементов. Это обусловлено тем, что даже сухие элементы деревянного сруба в ходе эксплуатации поддаются деформации, причиной чему становятся разнообразные факторы, к примеру, влажность. Использование данного компонента для крепления не допускает вероятности происхождения деформации дерева, ведь они плотно объединяют венцы сруба друг с другом.
Можно услышать много мнений, что нагель служит для стяжки каркаса, но такое суждение является ошибочным. Этот компонент предназначен для того, чтобы при усадке и сушке бруса, он не утратил исходное положение, дабы конструкцию постройки не повело.
Достоинства и недостатки крепления при помощи деревянных нагелей
«Нагель» в переводе с немецкого – «гвоздь». Он имеет вид штыря, который произведен из деревянной основы. Этот строительный элемент бывает двух основных форм: квадратной и круглой.
При помощи нагеля вероятность смещения бруса устраняется, благодаря чему все элементы возведения постоянно удерживаются на одном уровне.
На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу строительства деревянных домов . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».
Самое главное, чтобы данный элемент крепления имел гладкую поверхность, потому как в ином случае имеют возможность появиться щели в стене. Среди преимуществ, которые открываются при использовании нагелей при строительстве деревянных домов, отметим:
Коррозия для них не страшна;
Не деформируются при перемене температурного режима;
Нагеля во время сборки конструкций не становятся помехой для усадки стен.
Такое крепление усыхает вместе со стенами, что весьма немаловажно.
Что касаемо негативных сторон таких «гвоздей» – они отсутствуют. В том случае, когда было принято решение возвести дом из бруса, выбор такого вида крепления будет самым идеальным. Есть лишь один нюанс – выполнение работ с использованием нагелей будет длиться дольше по времени и окажется более затратным, чем при помощи обычных металлических гвоздей.
Виды и формы
Нагели производятся с разным сечением:
Прямоугольные.
Квадратные.
Безусловно, в большинстве случаев применяют крепления круглой формы, потому как под квадратное сечение сделать отверстие довольно затруднительно. По виду нагели делятся на: деревянные и металлические.
Формы нагелей для монтажа брусового дома Источник kamtehnopark.ru
Металл – не совсем выгодно
В том случае, если выбор был отдан металлическому варианту крепления, то он может быть произведен из арматуры или же будет полый внутри. Такой материал новичку покажется достаточно сложным в работе с ним, а помимо этого, есть вероятность навредить недешевому брусу. Именно по этим причинам и предпочитают работать с деревянным крепежом. Также металлический вид нагеля по стоимости обходится дороже, что делает его не совсем подходящим вариантом при постройке конструкций из дерева.
Дерево – лучший выбор
Готовые деревянные нагели для бруса должны быть выполнены из сырого материала, а также обязательно их нужно пропитать специальным средством, не допускающим возможности гниения.
Производство и эксплуатация нагелей во время возведения построек из бруса
Плотники активно применяют нагели при возведении деревянных домов. Чтобы изготовить такой крепежный элемент, используют дерево лишь твердых пород.
Во время изготовления используют токарный станок, при помощи которого и удается выточить изделие. В таком случае, обязательно обращают внимание на то, чтобы не было всевозможных сучков или же повреждений. Стержень в диаметре должен быть не менее 2,5 см.
Видео описание
Наглядно про нагели смотрите в видеоролике:
Установка нагеля – достаточно незамысловатое дело. Его забивают в отверстие, но не полностью, чтобы не создать трещину в брусе. Штырь обязан входить в готовое отверстие без излишнего затруднения, чтобы усадка дерева в дальнейшем проходила свободно. Расстояние, которое оставляют между креплениями, необходимо рассчитывать исходя строительной документации. Установку производят в шахматном порядке. Перед монтажом крепления, его смазывают особым строительным клеем, после чего забивают киянкой.
Итог
Сборка бруса на нагеля из твердых пород дерева – наиболее выгодный и оптимальный выбор, когда требуется надежно соединить конструкцию строения. Такой элемент крепления способен обеспечить прочностью и долголетие возведения, а также устранить возможность появления деформаций дерева. Использование такого крепежного элемента незаменимо, ведь он дает возможность не допустить вероятности смещения венцов сруба, что может иметь место вследствие усадки в период эксплуатации. В таком случае усыхание древесины осуществляется равномерно, благодаря чему поддерживается целостность стен домов.
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).
Итак, что же такое нагель? Проще говоря, нагель - это штырь (крепёж), выполненный из дерева или метала. Нагеля бывают круглого, квадратного или прямоугольного сечения. Основная задача нагеля - предотвращение смещения друг от друга строительных конструкций, в частности брусов (брёвен) в срубе. Для изготовления деревянного нагеля, как правило, используется более плотная древесина (например берёза) без сучков и внешних изъянов с желательно меньшей влажностью на 4-5%. Поверхность нагеля должна быть гладкой, чтобы он позволял беспрепятственно усаживаться венцам сруба.
Сама технология сборки домов без единого гвоздя с использованием деревянных нагелей известна с древних времён. Немало таких построек хранит исторический комплекс Кижи, демонстрируя профессионализм древних зодчих. На Руси нагеля назывались куксами, и выполняли абсолютно ту же роль. Название нагель (nagel) пришло к нам в 17 веке из Германии вместе с деревянным кораблестроением. Деревянные нагеля помогали плотно состыковать корабельные элементы. При набухании от морской воды нагеля плотно заполняли монтажные отверстия, препятствуя протечкам. Попытки использовать металлические нагеля не увенчались успехом, т.к. морская соль пагубно сказывалась на металле, разъедая его в первые годы эксплуатации судна. Так в наш обиход плотно вжился именно деревянный нагель, вытеснив металлического собрата. В прочем, зря, ведь прочностные характеристики железа в разы выше.
Монтаж нагелей круглого сечения
Как писалось ранее, основная задача нагеля - предотвращение поперечного смещения венцов относительно друг друга. Отверстия для нагеля выполняется строго вертикально, дабы исключить зависание венцов сруба и не препятствовать плотной усадке. Диаметр отверстия и нагеля подбирается так, чтоб нагель не болтался и не входил туго. Загнанный в тугую нагель может препятствовать усадке сруба. Длина нагеля рассчитывается из толщины двух венцов, при том, она должна быть на пару сантиметров меньше длины отверстия. Первый нагель устанавливается на расстоянии 50 см от угла сруба. Все последующие нагеля монтируются с шагом 1,5-2 метра. На всех последующих рядах нагеля монтируются в разбежку, исключая совпадения с предыдущими венцами.
Сборка сруба на нагеля квадратного сечения - достаточно редкий случай, ввиду сложного подбора комфортного сочетания толщины нагеля и диаметра отверстия. Сама же технология монтажа квадратных нагелей полностью идентична технологии монтажа круглых нагелей.
Монтаж плоских (прямоугольного сечения) нагелей
Отличительной особенностью данной технологии является более частое расположение нагелей с шагом в 50-60 см в разбежку, чередуя отверстия по уличной и внутренней сторонам. Отверстия выполняются бензопилой и выпиливаются на всю ширину цепной шины. В качестве нагелей используются деревянные полоски из доски или фанеры. Данная технология является более бюджетной и простой в монтаже, так как стоимость комплекта нагелей значительно ниже стоимость круглых берёзовых нагелей заводского изготовления.
Нагель используется при строительстве деревянных домов. Бревна или брусья в срубах крепятся между собой не только перевязкой в углах и не только за счёт перерубов в Т-образных примыканиях. Для обеспечения целостности конструкции также используют нагели – специальные крепежные элементы, соединяющие соседние венцы.
Дерево – прекрасный строительный материал, но подверженный усушке, которая может длиться месяцами, при этом усадка деревянного дома порой достигает 3-5% высоты. При этом пиломатериалы могут растрескиваться и коробиться. Соответственно, существует вероятность того, что венцы разойдутся, возникнут перепады на плоскостях. Все эти неприятности предотвращаются с помощью нагелей или как их еще называют — шкантов.
Смысл использования шкантов в том, чтобы предотвратить смещение бревен/брусьев в горизонтальной плоскости, но обязательно не препятствуя при этом вертикальной усадке. Нагель деревянный стабилизирует и направляет усадку, работает примерно как окосячка в проемах.
Деревянные или металлические нагели
Иногда отдают предпочтение нагелям из металла. Это могут быть длинные гвозди, арматура, прут, квадрат или трубы. Однако на практике металлические шканты часто себя не оправдывают, они ржавеют, изгибаются, стопорят венцы при усадке.
В продаже имеется специальный металлический крепеж, который более эффективно выполняет роль нагелей. Речь идет о глухарях с пружиной , пружинный узел – удачное решение для фиксации слабонагруженных верхних венцов.
Впрочем, чаще покупают все же деревянные шканты. При правильном использовании, они не мешают усадке дома, выбор в пользу дерева гарантирует отсутствие конденсата внутри стен, исключает появление мостиков холода.
Размеры и выбор древесины
Нагель не обязательно должен быть круглым – существуют прямоугольные и многогранные . Однако наиболее востребована продукция в виде шестов с круглым сечением. Фасовка осуществляется в пачки по 25-50 штук, длина каждого хлыста в которых — 1000-1200 мм. На объекте хлысты режут под нужную длину. Покупателям обычно предлагают два варианта диаметров нагелей: 25 и 30 мм. Первый диаметр нагеля подходит для бревен толщиной до 300 мм, второй для более массивных стен.
Среди пород древесины производители чаще всего используют березу, поскольку сосна не обладает достаточной прочностью для этих целей, а дуб и бук стоят слишком дорого.
Качество нагелей
При покупке важно обратить внимание на следующие нюансы:
- У хлыстов должно быть четкое круглое сечение, отклонения диаметра не допустимы. Сужения и расширения – это признаки брака, а бракованный шкант не зайдет в отверстие или неплотно сядет в нем;
- Недопустимо наличие сильных искривлений, но небольшие коробления допускаются, поскольку метровый хлыст будет резаться на несколько частей;
- Недопустимы глубокие трещины, сквозные и гнилые сучки. Дерево должно быть здоровым, не пораженным грибком или гнилью;
- Остатки обзола допускаются, если его площадь незначительна, а кора отсутствует.
Что касается влажности древесины нагеля, то в идеале она должна совпадать с влажностью бревна или бруса. Главное не купить шканты из сырого пиломатериала, иначе они станут слишком тонкими после усушки.
Особенности использования нагелей
- Нагелями скрепляют бревна или брусья попарно (иногда по 3 венца). В верхнем венце просверливается сквозное отверстие, переходящее в глухое нижнее;
- Оптимальное расстояние между нагелями – 1-1,5 м, максимальное – 2 м;
- Отверстия обязательно сверлятся по краям каждого бревна или бруса, даже если деталь длиною всего, например, в метр. Короткие детали крепятся минимум двумя шкантами;
- Выбирая место для крайнего отверстия, необходимо делать отступ от края детали — 200-300 мм;
- Нагели разных ярусов располагают в шахматном порядке;
- Отверстия сверлятся глубиной примерно в 150-180% высоты бруса или бревна. Нагели после нарезки должны быть примерно на 20-30 мм короче;
- При выборе диаметра отверстия необходимо обеспечить, чтобы крепеж забивался плотно, но легко. Поэтому диаметр сверла выбирают равным диаметру шканта. Слишком плотное соединение помешает венцам осесть в процессе усадки, слишком свободное – может нормально не сработать, не выполнить свою задачу;
- Для сверления нужно иметь мощную дрель с винтовым сверлом, хорошо выводящим стружку;
- При сверлении важно держать строго вертикальное направление. Иногда перед этим приходится слегка подравнивать венцы, используя шнур-маяк или другой подобный инструмент;
- Сверление производится через центральную ось стенового материала, отклонения в сторону и наклоны недопустимы;
- Заколачивать нагели удобнее, когда просверленная деталь немного нагружена, для этого на стену может встать рабочий. Если верхний элемент стены все равно приподнялся, его нужно немного осадить с помощью ударного инструмента;
- Шкант сначала заколачивается заподлицо с поверхностью, а затем утапливается еще примерно на 20 мм., с помощью добойника. Нельзя заколачивать нагель до упора или, игнорируя утапливание добойником, подрезать его по месту. Важно соблюдать технологию, тогда после усадки верхние бревна не будут упираться в торчащие нагели, и не появятся щели между венцами.
