Любые расчёты покажут, что при ремонте, строительстве или реконструкции - на долю крепежей, по сравнению с остальными материалами , приходится ничтожно малые расходы. Однако, при неправильном выборе или при неправильном использовании этих комплектующих, мы рискуем надёжностью и функциональностью всего объекта.
Поэтому существует неписаное правило: «нельзя экономить на крепежах и на расходниках». Но что интересно, иногда самое доступное и недорогое решение может оказаться наиболее удачным. Так получилось с нагелями - специальными деталями для сборки срубов, которые могут быть изготовленными из древесины, полимеров или металла. Какой вариант из этого лучше и почему, попробуем разобраться.
Задачи, которые решаются нагелем
Всегда считалось, что традиционное деревянное зодчество на Руси обходилось «без единого гвоздя». Но даже потомственные мастера высшего пилотажа кое-что используют. Это - нагеля.
Если быть более точным, то нагели, которые также называются «шкантами» - это не совсем крепёж в традиционном понимании. Всё дело в том, что шкант работает иначе, чем например, гвоздь, винт или штифт.
Для его установки в каждом элементе собираемой деревянной стены через 1,5-2 метра сверлятся отверстия, по диаметру сопоставимые с сечением нагелей (чтобы нагель заходил без излишних усилий). Сверление осуществляют строго вертикально и строго по оси стены.
Отверстия эти проходят насквозь через только что установленный брус (или бревно) и почти полностью - через брус/бревно, что располагается ниже. Нужно отметить, что существует технология, когда прошивается не два, а три венца.
Затем шканты забивают в эти отверстия и добойником притапливают на 3-5 сантиметров, чтобы по мере усадки дома, шканты не упирались в вышестоящий брус/бревно.
Установленный на своё место нагель не скрепляет и не стягивает брёвна или брусья между собой. Он служит закладным элементом, который не даёт венцам перемещаться друг относительно друга. К горизонтальному сдвигу и «выворачиванию» брёвна склонны во время усадки сруба, так как при потере влажности древесину начинает коробить. То есть нагель, позволяет сохранить стену ровной, но при этом он не должен препятствовать свободному вертикальному ходу элементов стены, чтобы венцы не подвисали, и впоследствии не образовывалось щелей между венцами.
Ещё раз подчеркнём: одним из самых главных условий правильной работы нагеля является чёткое соответствие диаметра крепежа - диаметру высверленного посадочного места.
Что собой представляет деревянный нагель
Нагели, купить которые можно в многочисленных торговых точках нашей страны, в большинстве случаев деревянные. Это - хлысты длиной от одного до полутора метров, обладающие круглым сечением. В некоторых случаях в качестве шканта строители используют обрезной брусок, но он, упираясь в стенки гнезда только гранями, может со временем сильно расшататься. К тому же общая площадь сечения (а значит, и прочность) у него будет значительно меньше, чем если бы в то же отверстие забивался нагель круглый.
Диаметр стандартных нагелей составляет либо 30, либо 25 мм. Выбор производится в зависимости от размеров используемых стеновых материалов . Определяющим порогом принято считать 150 мм. Если диаметр бревна меньше этого значения, то стоит заказать нагель с сечением 25 мм, а если больше - то лучше подойдут шканты в 30 мм.
Если говорить о применяемых породах древесины, то лучшим вариантом ожидаемо окажется недешёвый дуб или бук, так как их древесина наиболее стойкая к механическим нагрузкам. В свою очередь, ель, сосна и осина находятся на другом полюсе - изделия из них недороги, но будут слишком мягкими для использования в данных целях. Золотой серединой выступает берёза. Выточенные берёзовые нагели даже при наличии сучков, хорошо могут справляться с поставленными задачами.
К достоинствам берёзовых нагелей относится выгодная цена и доступность. Если они обладают той же влажностью, что и материал венцов - они будут работать как единое целое, а если и будут меняться в размерах, то одинаково. Кроме того, в отличие от металлов дерево обладает низкой теплопроводностью, из-за чего данная закладная деталь никогда не станет мостиком холода, не начнёт ржаветь, покрываться конденсатом…
Металлические нагели и крепеж для сборки срубов
Нагель из металла по определению будет прочнее такого же по сечению деревянного, но не всё так однозначно. Это утверждение будет верным, только если используется полный аналог по размеру сечения.
Например, нередко можно увидеть, как строители применяют стальную арматуру 10-12 мм, причём с рифлением, которую с огромным сопротивлением кувалдами забивают в узкие отверстия. В итоге, из-за впившихся в древесину рёбер венцы не могут свободно усаживаться и подвисают на металле - появляются щели, стены дома начинаются продуваться всеми ветрами.
Из-за небольшого сечения стальных шкантов и пластичности обычной чёрной стали, брёвна во время усадки изгибают и расклинивают даже гладкие металлические нагеля. Поэтому мощные гвозди - тоже не лучший вариант, хотя используются они довольно часто.
Этой проблемы не возникло бы, если бы в ход шли гладкие пруты сечением от 20 мм, либо трубы сечением 25-30 мм. Но стоимость таких металлических нагелей получилась бы просто неподъёмной.
Есть технология, когда вместо нагелей (в привычном понимании) похожую функцию выполняют резьбовые шпильки. Метровые шпильки крепят одним концом в фундаменте, затем на них надевают венцы. По мере сборки стен шпильки наращивают при помощи муфт. Используя гайки с шайбами, мастера получают возможность плотно соединять штучный стеновой материал , в том числе выполнять дотягивание крепежей по мере усадки.
В основном подобное решение нашло применение при работе с очень сухим профилированным брусом. В обычных условиях они только усложняют работу.
Шпильки хорошо подходят, когда нужно зафиксировать брёвна, которые стыкуются друг с другом торцами. Для этого в теле венцов выполняется пара пропилов и пара треугольных/круглых расширений под гайки.
Аналогичную стягивающую работу в зоне «перерубов» выполняют калёные П-образные скобы, но они обеспечивают несколько менее надёжное соединение.
Аналогами деревянных нагелей могут выступать самонарезные металлические винты и винты-сухари. Но так как при свинчивании венцов последние не могут уплотняться по мере усадки - то сфера использования таких крепежей ограничивается исключительно клееным профилированным брусом с минимальным процентом влажности, стены из которого практически не усаживаются.
Для строений из оцилиндрованного бревна и цельного бруса разработана специальная модификация самореза-сухаря, а именно - подпружиненный глухарь, диаметром 10 мм и длиной 200, 240 и 280 мм. Изюминкой данного крепежа является использование пружины, зажатой на штоке двумя шайбами. Все его элементы оцинкованы, что позволяет не беспокоиться о коррозии.
Благодаря такому конструктивному решению, после просверливания гнезда и ввинчивания крепежа - на венец сразу оказывается сдавливающая нагрузка (до 150-ти килограмм на сантиметр в каждой точке крепления). Но при этом свободный ход у брёвен и брусьев остаётся, что очень важно для обеспечения правильной равномерной усадки сруба. По сути, в этой детали удалось объединить достоинства винтов/шпилек и обычных нагелей.
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.
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.
Любое сооружение нуждается в крепежных элементах. Для крепления к бетонной основе оконных и дверных рам, для многих других работ по бетону и дереву используются нагеля. Что такое шуруп по бетону нагель, как он применяется?
Фома и разновидности нагеля
Нагель – что это такое? В переводе с немецкого просто «гвоздь». Изначально так назывались деревянные гвозди, используемые для крепления брусьев и бревен при строительстве домов. Деревянные гвозди иногда используются и сейчас, но у них есть серьезные минусы: недостаточная прочность, подверженность гниению.
Кроме того, деревянные крепежные элементы подходят только для соединения деревянных деталей. Железный нагель для бетона универсален: им можно крепить металл, дерево, пластик к бетону, кирпичу, камню, пеноблокам и т.д.
Сегодня в строительстве широко распространен турбошуруп металлический. Это оцинкованный стальной саморез с неравномерно нанесенной резьбой (неравномерная резьба лучше сопротивляется выталкиванию при усадке конструкции). С изнанки у шляпки конический скос и есть насечки для раззенковки. Сверху шляпка чаще всего плоская, шлиц – крест или звездочка.
Шурупы металлические
Другие формы:
- коническая головка с крестообразным шлицем;
- шестигранная полая с внутренней резьбой и крестообразным шлицем;
- головка с прямоугольным или округлым профилем;
- саморез по бетону в форме шпильки с резьбовым сгоном под гайку и др.
Стандартный диаметр нагеля – 7,5 миллиметров. Наиболее востребованы шурупы длиной от 5,2 до 20,2 см. Могут применяться с дюбелями и без них.
Дюбель-гвоздь
Нюансы изготовления
Кроме формы шурупы по бетону имеют и другие различия. По виду защитного антикоррозийного покрытия нагелябывают:
- оцинкованными. Этот вид подходит для большинства строительных операций: внутренние работы, фасадные работы, подвалы, кровли и т.д.;
- омедненными или зачерненными. У обоих видов пониженная устойчивость к влажности, они непригодны к использованию на фасадах и в подвалах. Применяются для внутренних работ в сухих помещениях.
Пример, как могут варьироваться размеры нагеляпод сверло 6 мм:
- наружное сечение – 7,35-7,65 мм;
- диаметр с резьбой – 6,3-6,7;
- шаг резьбы – 2,55-2,75;
- внутреннее сечение без резьбы – 5,15-5,45;
- высота головки – 2,8-3,2;
- диаметр шляпки – 10,82-11,82;
- глубина шлица Torx 30 – 2,3-2,7;
- длина стержня – 50-184.
Формы нагелей
Выбор метизов и расчет необходимого количества
Применение шурупов-нагелей:
- крепление ПВХ-окон;
- деревянных окон;
- дверных рам;
- металлопрофилей для гипсокартона;
- навешивание полок, зеркал, картин;
- крепление к фасадной стене обрешетки для вентилируемого фасада и т.д.
Нагель по бетону выбирают исходя из ожидаемой нагрузки на него. Для нагрузки 100 кг подходящая длина шурупа – 15 см. Для 10 кг достаточно 7 см.
Обычно шаг между шурупами от 7 до 10 см. При монтаже ПВХ-окон максимальный шаг – 6 см. Расстояние от края/угла зависит от вида работы. Например, окна крепят в 5-6 см от края рамы или дальше.
Особенности монтажа
Как пользоваться нагелями:
- Приложить к поверхности конструкцию, которую требуется зафиксировать, выровнять по уровню и разметить сквозь крепежные отверстия точки крепежа на поверхности.
- Просверлить отверстия. Диаметр сверла должен быть примерно на 15 % меньше, чем сечение шурупа, чтобы тот закрепился прочно.
- Вычистить пыль из пробуренных отверстий.
- Приложить конструкцию снова и завинтить шуруп нагель. Размеры и форма насадки шуруповерта/отвертки должны соответствовать размерам и форме шлица.
Крепление металлопрофильных листов
Заключение
Нагель для бетона – это надежное, прочное, долговечное крепление. Он недорого стоит, им несложно пользоваться. Единственное, что требуется – аккуратность. При завинчивании не следует прикладывать избыточное усилие, чтобы не повредить метиз. Нужно также избегать слишком быстрого вращения: головка может перегреться и сломаться.
При строительстве дома каждый неизбежно сталкивается вопросами, связанными с использованием различных стройматериалов. Желая помочь вам в этом важном деле, мы хотим обсудить один немаловажный аспект – использование нагелей при строительстве коттеджей и домов из профилированного бруса, а также ответить на самые популярные вопросы начинающих и более опытных строителей.
Любые деревянные дома, даже элементы деревянного сруба, изготовленные из качественного профилированного бруса, под действием внешних факторов в процессе эксплуатации могут деформироваться. Чтобы этого не произошло, строители используют специальные детали – нагели. По сути, нагели представляют собой штыри, которые монтируются перпендикулярно оси соединяемых венцов .
Предназначение нагелей – препятствование деформации дома, а также соединение смежных венцов между собой, предотвращение их смещения и придание стенам дома большей прочности.
Типы нагелей
Нагели бывают нескольких видов, которые классифицируются по материалу, из которого они изготавливаются – пластмассовые, деревянные и стальные – и по форме – пластинчатые и цилиндрические. Чаще всего строители используют деревянные нагели с квадратным или круглым сечением и цилиндрические нагели из стали.
Стальные нагели обычно изготавливаются из арматуры или труб. При строительстве домов из бруса использовать штыри из арматуры нежелательно: они обладают рифленой поверхностью, на которой брус может попросту «зависнуть», и между венцами образуются зазоры.
Вследствие того, что нагрузка, приходящаяся на нагель, в основном действует на изгиб, при соединении венцов лучше использовать не стальные, а деревянные нагели. Они изготавливаются из твердых пород дерева. Наиболее качественными считаются нагели из березы или дуба. Чаще всего российские строители используют березовые штыри квадратного сечения со стороной в 25 мм или круглого – диаметром 24-25 мм.
В последнее время используются нагели с квадратным сечением. Именно их рекомендуют мировые эксперты – финские строительные компании, лидирующие в деревянном домостроении. И это неудивительно: такие нагели лишь частично касаются стенок отверстия, сделанного в брусе, в результате чего риск «зависания» на них венца в период усадки значительно снижается. Но есть у деревянных нагелей и свой недостаток – они не прижимают брусья друг к другу, что становится причиной изгибов малонагруженных верхних венцов.
Монтаж нагелей
При монтировании штырей в брусьях просверливаются отверстия. Делают их строго перпендикулярно, в шахматном порядке с шагом в 150-200 см. Для правильной установки нагелей имеет значение не только местоположение просверленных отверстий, но и влажность нагелей, которая должна совпадать с влажностью профилированного бруса.
Еще по теме:
Основные положения по уходу за домом из бруса
Дома из профилированного деревянного бруса обладают целым рядом положительных качеств. Они экологичны, современны, в них комфортно проживать в любое врем года. Великолепные характеристики таких домов делают их очень популярными и востребованными в настоящее время.