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.

Виды нагелей

Разновидностей крепежного элемента много, но условно их делят на группы по материалу и форме. Рассмотрим этот вопрос подробней.

Материал изготовления

Активно используются два вида:

1. Деревянный. Большинство специалистов настоятельно рекомендуют использовать именно деревянный шип при возведении конструкций из дерева. Приводятся главные преимущества при выборе такого крепежа:
   • Равномерное высыхание. Брус и нагель должны быть приблизительно одной влажности. Это позволит пройти процессу усадки практически без видимых изменений;
   • Не подвержен действию перепадов температур . Дерево практически не меняет линейные размеры при различных температурах, поэтому крепежный элемент будет всегда на своем месте;
   • Отсутствует ржавчина . Металл со временем ржавеет, что приводит к гниению соприкасающихся с ним деревянных поверхностей;
   • Отсутствует конденсат. На стали при резком изменении температуры образовывается влага, которая совсем ни к чему внутри несущей стены.
   • Шкант срастается со стеной. Через определенное время дом станет монолитным, деревянные поверхности спаиваются.
2. Металлический. Этот вариант также относится к бюджетному способу крепления, часто используются отходы (трубы, арматура). Хотя специалисты отдают предпочтение предыдущему способу, у металлического нагеля есть свои преимущества:
   • Верхние слои древесины защищены от кручения;
   • Долговечность конструкции.

Форма

Также выделяют несколько основных форм:

1. Округлое сечение. С учетом того, что отверстия под крепление в бревне выполняются сверлом, то круглый нагель обеспечит максимальную площадь соприкосновения, гарантируя надежность и долговечность конструкции;
2. Квадрат. Сделать такой элемент проще, стоит он также дешевле. Но на этом положительные стороны заканчиваются. При входе в отверстие края шипа деформируются, а общая площадь контакта остается минимальной. Строить таким образом дом опасно;
3. Узкий прямоугольник . Наиболее простой в изготовлении вариант. Берется доска определенной толщины, распускается на прямоугольники. Единственное преимущество – очень небольшая толщина. Подходит для узкого бруса, но монтаж крайне затруднен.

Изготавливаем нагель своими руками

Этот вид крепежа продается в магазинах, но без особого труда можно сделать его и дома. Деревянный элемент изготавливается следующим образом:

• берутся обрезки досок, из которых нарезаются брусья размером 25 на 25 сантиметров;
• изготавливаются колья, длинной 1,5 толщины строительного бруса, диаметром 2,5 сантиметра;
• топором срезаются углы, для придания округлой формы.

Но необходимо принимать во внимание следующее:

• древесина для крепежа должна быть тверже бруса. Сейчас для этих целей чаще всего используется береза;
• нагель не должен значительно отличаться влажностью от основного элемента конструкции;
• категорически запрещено использовать шкант с сучком.

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:

• для бруса толщиной 20 сантиметров и менее используется нагель диаметром 25 миллиметров;
• более толстый брус крепится шипом размером 3 сантиметра;
• брус толще 0,2 метра можно крепить шкантом 2,5 см, но при условии уменьшения шага до метра.

Длина определяется еще проще – наиболее распространенный и рекомендованный способ – крепление двух бревен нагелем длиной в полтора бруса.

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:

• первый шкант вставляется на расстоянии от 20 до 70 сантиметров до угла;
• шаг составляет от полутора до 2 метров;
• скрепляются два соседних по высоте бревна обязательно.

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.

В первом и втором случае незыблемым остается правило – отверстие должно быть строго вертикальным.

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).

Преимущества и недостатки

Как и любой другой крепежный элемент, нагель обладает рядом положительных сторон, а также пассивом из недостатков.

Преимущества:

1. Шип придает надежное сцепление, предотвращает провисание венца;
2. Обеспечивает долговременную надежность при нагрузках на изгиб, чем не могут похвастаться гвозди и болты;
3. Способствует равномерной усадке дома. Крепежный элемент свободно ходит по вертикальной плоскости, предотвращая горизонтальные деформации;
4. Деревянное изделие не подвергается образованию влаги и коррозии, исключая процесс гниения;
5. Предельная дешевизна. Даже покупка готовых нагелей не слишком ударит по карману, позволяя минимизировать бюджет.

Но есть и недостатки:

1. Сложность монтажа. Абсолютное вертикальное расположение, идеальный подбор диаметра, подразумевает наличие приличных навыков строительства;
2. Серьезные требования качества. Наличие сучков или неоднородность материала могут привести к плачевным последствиям;
3. Чрезмерное приложение силы при забивании часто приводит к трещинам в брусе. После чего его необходимо менять.

Существует набор хитростей при монтаже, позволяющих построить дом своей мечты, который прослужит долгие годы:

1. Шахматный порядок. Условие не обязательное, но настоятельно рекомендованное плотниками всех мастей;
2. Во избежание провисания, необходимо пользоваться деревянными нагелями округлой формы. Квадратные изделия в основном продвигаются производителями, так как они проще в изготовлении;
3. При забивании можно и нужно снижать трение. Для этого достаточно использовать мыльный раствор;
4. Рекомендуется использовать крепеж из березы. Это гарантирует надежность конструкции, придает определенный шарм, при этом не увеличивает себестоимость строительства;
5. Сходная влажность между шипом и брусом – принципиальное условие долговечности конструкции. На это нужно обращать пристальное внимание;
6. Не стесняйтесь использовать дополнительные элементы крепления. Наука не стоит на месте, современные приспособления могут значительно облегчить задачу.

Приспособления как нагели представляют собой штыри, используемые во время строительства деревянного дома для того, чтобы предотвратить смещение строительных элементов друг относительно друга.

Свойства нагелей

На сегодняшний день наиболее часто используемыми материалами являются дерево и металл, сечение нагеля может быть как круглым, так и квадратным. Главным требованием к нагелю является гладкость его поверхности.

Более оптимальным вариантом для дома из бруса являются, конечно, изделия из древесины. Поскольку основная задача нагелей – это предотвращение изгибания бруса, лучше всего решить ее может древесина, которая великолепно работает на изгиб. На нагелях из дерева не происходит образования конденсата, если имеется разница температур, как на металлических нагелях, кроме того, они не ржавеют.

Технология сборки стен на нагели из дерева

Нагели должны быть такой длины, чтобы можно было захватить 2 венца. Вначале с помощью нагелей скрепляются первые 2 венца, затем на них укладывается следующий ряд брусьев и сверлится отверстие на глубину 2-х венцов для захвата верхнего бурса. Нужно помнить, что отверстия для штырей должны быть просверлены только вертикально, в противном случае деревянные стержень будет создавать препятствия для скольжения бруса при усадке.

Отступ от угла 1-го нагеля равен примерно 50 см, остальные штыри располагаются на расстоянии 1,5-2 метра. В брусья нагели забиваются с небольшим усилием молотком или деревянной киянкой, при этом нужно оставлять примерно один сантиметр пространства между дном отверстия и концом штыря.

Итог - ровные и гладкие стены

Соблюдая технологию строительства деревянных домов с использованием нагелей, можно полностью избежать таких проблем, как возникновение щелей между венцами и кручение древесины. Деревянный дом, в строительстве которого были использованы нагели из древесины, будет радовать своих владельцев не одно десятилетие ровными и гладкими стенами.

Видео - Монтаж нагеля при сборке брусового дома

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.

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.

Нагель — что это и где он применяется? На самом деле это слово обозначает штырь (крепеж), который предотвращает скольжение и смещение элементов стен деревянного дома. Конструкция из бруса, какой бы хорошо высушенной она ни была, всегда подвержена деформации и просадке. Нагели бывают круглой и прямоугольной формы, они могут быть сделаны как из металла, так и из дерева.

Нагель, установленный в стену из бруса, препятствует вращению бревен во время усадки дома.

Единственное условие, которое является обязательным при установке крепежа, он должен быть гладким, не иметь рифленой поверхности, выбоин и вставок. Его длина должна быть подходящей.

Выбор и установка

Поскольку главное предназначение нагеля — это удержание бруса в правильном положении и препятствование его выгибанию, то и при выборе материала нужно учитывать характер постройки. Лучше всего с такой задачей справляется дерево, так как брусья, на которые крепится штырь, также состоят из дерева.

Кроме того, крепежи из древесного материала не так подвержены изменениям формы в результате резких перепадов температуры. Они не ржавеют и не образуют конденсат от смены влажности. Деревянные крепежи не препятствуют запланированной просадке стен, так как выполнены из того же материала.

У деревянных штырей и деталей, которые они скрепляют, обычно одинаковая влажность, что благоприятствует равномерному распределению давления и естественному процессу впаивания крепежа в материал стен.

В том случае если брусья сделаны с применением мягких сортов древесины, к примеру, сосны, настоятельно рекомендуется взять штыри более твердых пород. Именно поэтому большой популярностью сейчас пользуются березовые крепежи. Они тверже большинства других пород дерева и поэтому применяются почти повсеместно.

Можно сделать вывод, что выбор штыря в случае, если строится деревянный дом, должен быть березовым. Это сможет гарантировать стабильное поведение крепежей при резких колебаниях погодных условий.

Металлические нагели

Но и у металлических штырей есть свои преимущества.

Почти все современные строительные фирмы утверждают, что построить надежный деревянный дом без использования металлических крепежных элементов невозможно.

Они приводят следующие причины:

• деревянные нагели не могут удержать верхние слои древесины от кручения;
• в процессе естественной усадки штыри начинают выходить из отверстий и шататься;
• нагель из дерева препятствует нормальной установке утеплителя;
• в случае использования деревянных крепежей исчезает возможность применения пружинных стяжек, которые очень хорошо себя зарекомендовали при сборке конструкций из бруса.

Металлический нагель бывает как цельным, так и пустым внутри, очень часто штыри изготавливаются прямо на месте из отходов строительства — кусков арматуры и труб.

Следует тщательно изучить технику установки железных конструкций, чтобы не повредить материал. Нужно иметь в виду, что слишком тонкие штыри будут болтаться в отверстиях, а слишком толстые приведут к трещинам и разломам. Нагель для бруса — крайне важный компонент строительства, к этому этапу надо подходить взвешенно.

Установка нагелей при строительстве

Чаще всего при строительстве домов из бруса первый слой крепят к следующему именно с помощью нагелей. Затем просверливаются отверстия в третьем слое, для того чтобы соединить и его с двумя предыдущими. Между нагелями не должно быть дополнительных препятствий.

При использовании штырей необходимо строго следовать таким рекомендациям:

• сверлить отверстия для конструкций нужно только вертикально, чтобы затем крепежи не становились препятствием для естественного скольжения брусьев;
• расстояние от угла должно составлять не менее 40 см;
• отверстие для штыря необходимо располагать строго по центру деревянного бруса;
• нельзя прилагать больших усилий при забивании нагеля во избежание его деформации;
• длина штыря должна быть на 2-3 см короче, чем глубина просверленного заранее вертикального отверстия (это нужно для того, чтобы при запланированной естественной просадке между брусьями не образовывались щели);
• установка деревянных штырей поможет избежать кручения древесины и зазоров между слоями брусьев.

Кроме того, нагели, или, как их еще называют, шканты, способствуют устранению причин, которые в будущем могут привести к появлению трещин в древесине. Принцип строительства дома из деревянных брусьев с помощью шкантов очень напоминает сборку детского конструктора.

Деревянные шканты можно изготовить и в домашних условиях. Для этого нужно взять материал без сучков и трещин, поместить его в деревообрабатывающий станок и с помощью резца придать необходимую форму. Все просто, главное — не бояться творить и строить!