Статьи
Все фото из статьи
Нагели являются надежным крепежным элементом, который используется при строительстве брусовых домов. С одной стороны, они обеспечивают необходимую жесткость «коробки» здания, а с другой – не препятствуют равномерной усадке. В данной статье мы подробно рассмотрим, что представляют собой нагели для стяжки брусовых венцов, а также ознакомимся со всеми нюансами их монтажа.
Деревянные нагели
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.
Как правильно уложить окладной венец?
Первой и наиболее ответственной операцией является укладка первого (окладного) венца. Размеры первого ряда сруба определяют на этапе проектирования, они соизмеримы с длиной и шириной фундамента. С помощью строительного уровня на окладной венец наносят базовую горизонтальную линию для контроля текущей высоты кладки.
Материал фундамента и древесина имеет разные физические свойства: бетонное основание промерзает и образует влагу при оттаивании, роса образуется и в летнее время, бетон имеет рыхлую структуру и легко насыщается почвенной влагой. При недостаточной гидроизоляции, на нижних брусьях и под полом появится плесень и грибок. Окладной венец надежно изолируют от негативного воздействия влаги.
Для гидроизоляции основания сруба используют рубероид, стеклохолст или тканый геоматериал с битумной пропиткой. Для сцепки с фундаментом, устранения трещин и воздушных каверн, слой гидроизоляции обрабатывают открытым огнем.
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.
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.
Зная шаг, несложно подсчитать необходимое количество крепежных элементов: разделить периметр конструкции на расстояние между соседними шурупами.
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.
Виды углов в срубе
Угловые соединения могут быть «с остатком» или «без остатка». Отличие в концах бруса которые либо будут выходить за пределы сруба, либо нет.
Соединение бруса углов с остатком более затратное (увеличивается расход материала). Но зато теплоемкость и защитные функции у такого угла выше. Наиболее используемый вариант крепления бруса с остатком это «в курдюк».
Соединение без остатка
Сращивание бруса без остатка выполняется несколькими типами узлов: «в чашу», «в охоп» или «в охряп». Самый распространенный вариант в чашу.
Чаши в брусе делают на специальном станке чашкорезе или вручную при помощи пилы. У специалистов есть мобильный чашкорез им можно выполнять работы прямо на строительной площадке. Брус укладывается одной чашей на другую. Между ними прокладывают утеплитель войлочный или джутовый.
Соединение бруса «в охлоп» похоже на «в чашу», но отличается расположением выпила. Чашу вырезают сверху, а не снизу.
Если сравнивать с основными видами соединение «в охряп» то оно похоже на «в лапу». Только в данной конструкции убирают торец бруса, тем самым формируя угол без выступа. Соединяют брус в такой угол при помощи нагелей и присек. Такой тип соединения не имеет высокой ветроустойчивости, поэтому зачастую прямой выпил, заменяют трапециевидным.
Любое соединение нужно обговорить со специалистами, так как выбирать нужно отталкиваясь от особенностей конструкции. Для профилированного бруса соединения в длину допускаются только по определенным параметрам, согласна ГОСТу 30974-2002 «Соединение угловых деревянных и бревенчатых малоэтажных сооружений. Размеры, конструкция и классификация.»
Любое соединение нарушает герметичность стен, поэтому перед монтажом нужно проложить специальный утеплитель и обработать стыки антисептиками, так как в дальнейшем это будет сделать сложно, особенно у профилированного бруса.
Существует два основных вида углов сруба из деревянного бруса:
- «без остатка»
- «с остатком».
Приступая к строительству, следует определиться, что это будет за постройка, какую нагрузку должны будут нести фундамент и стены, и соответственно – какое именно соединение бруса в углах следует выбрать в каждом конкретном случае.
Предлагаем ознакомиться: Теплый пол в бане — варианты устройства своими руками
Учитывая, что правильно выставленные углы – залог прочности и надежности всего строения, к ним предъявляются и соответствующие требования. Это:
- Надежность крепления. Угол дома, независимо от того, каким способом он составлен, не должен быть сложен из пиломатериалов со щелями и расколами. Дерево для строительства нужно брать с уровнем просушки до 20%, что обеспечивает его способность выдерживать деформации и изменения окружающей среды без ущерба для строения.
- Воздухонепроницаемость. Отсутствие щелей, дающих возможность проникновению в жилище сквозняков, является основным требованием к угловым соединениям дерева.
Соединение углов строительство дома из бруса разделяют на:
- Угол с остатком.
- Угол без остатка
Угловые соединения дома с остатком еще называют «в обло». Конструкция узла замочная, может быть собрана несколькими типами:
- Одностороннее.
- Двухстороннее.
- Четырехстороннее.
Вязка внахлест – универсальное соединение пиломатериала, используется при укладке стен из бревен и бруса. Заготовки под прямым углом укладывают в вырубленные пазы, размер данного паза зависит от типоразмеров используемого материала. Такой замок используют при возведении срубов и перекрытий, строительстве мостов, сооружении навесов. Основные способы крестообразного скрепления:
- Соединение вполдерева;
- Соединение в четверть и треть дерева;
- Зарубка в один ряд.
Наибольшее распространение крестообразное соединение вполдерева получило при рубке углов в чашу, применяется при постройке сооружений хозяйственного назначения, жилых домов и бань. Конструкция усиливается строительными скобами, нагелями и шпонками.
Разновидностью крестообразной вязки является способ крепления бруса между собой без остатка, в этом случае две стороны крестообразного соединения не имеют продолжения. Такое соединение используют при укладке углов и называют «без остатка в лапу». Рубка замка без остатка не требуется применения специального инструмента, возведение сруба по такому методу пользуется популярностью у индивидуальных застройщиков.
Более сложный способ углового монтажа – укладка в «ласточкин хвост», замок ласточкин хвост является надежным, но сложным креплением. Разметка и сложная рубка такого соединения требует профессиональных навыков, технология широко используется в строительстве малоэтажного жилья эконом-класса.
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.
Характеристики
Основные параметры метизов:
- наружное сечение не превышает 7,65 мм;
- шаг резьбы варьируется от 2,5 до 2,75 мм;
- внутреннее сечение достигает 5,45 мм;
- высота головки не превышает 3,2 мм;
- диаметр шляпки — до 11,82 мм;
- при наличии головки всегда предусматривается шлиц;
- длина крепежного элемента варьируется в широком диапазоне, верхний предел которого составляет 184 мм;
- отверстие под шуруп всегда меньше внешнего сечения крепежа;
- глубина отверстий в бетонном массиве больше на 1,5 см, чем длина метиза;
- регламентируется и минимально допустимое расстояние между рядом стоящими шурупами, при установке крепежа в наиболее прочный материал (бетон) допускается оставлять не менее 3 см между отверстиями.
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.
Ошибки проектирования
При самостоятельном расчете проекта возникает угроза непрофессиональной проектировки. По этой же причине не следует очень сильно требовать от разработчика проекта значительной экономии строительств. На многократном опыте установлено, что мансарда дает большое увеличение жилой площади, но при этом не ведет к значительному удорожанию строительства.
Включая в проект строительства дома подвальное помещение, вы не значительно повышаете его стоимость, но значительно улучшаете качество жизни в этом жилище. Старайтесь сделать дом пропорциональным. Обилие маленьких комнат в большом доме и наоборот сделают проживание в нем не очень комфортным. Заранее предусмотрите зональное деление. Вам, скорее всего, не очень понравиться когда в спальной комнате будут витать запахи с кухни.
Крепление к стене
Для бетона шуруп подбирается достаточно короткий, т. к. рекомендованная глубина введения метизов в такие конструкции — 45 мм. Для сравнения, в кирпичной стене отверстия более глубокие — до 55 мм. Для ячеистого бетона рекомендована глубина до 75 мм. Чем менее прочным является материал, тем крупнее должен быть крепеж. По такому же принципу располагают шурупы. Если структура материала рыхлая, то отверстия делают в стене в конструкцию как можно дальше друг от друга.
Когда изучается вопрос, как пользоваться таким крепежом, необходимо оценить состояние конструкций. Прочность обеспечивается, если стена не разрушается. Бетон не должен осыпаться, при наличии трещин надежность конструкции снижается. В этом случае применение наиболее крупного нагеля не обеспечит требуемый результат.
Когда начинают работы, определяют участок для установки первого шурупа. Например, необходимо отступить от угла не менее 60 мм. Если нарушить это правило, степень прочности крепления снизится. Под воздействием существенной нагрузки конструкция начнет разрушаться. Это приведет к обрушению элемента, который был зафиксирован на саморезе в бетоне.
Рекомендации по применению нагеля:
- работы выполняют по заранее составленному проекту;
- на конструкции выполняется разметка;
- подготавливают отверстия, при этом необходимо следить, чтобы цемент не осыпался, сколов тоже не должно быть;
- если материал пористый, оказывать давление на инструмент при введении шурупа в бетонный массив нельзя, т. к. при этом есть риск повредить структуру, в результате саморезы не будут держаться, конструкция деформируется со временем или сразу же, как только на крепеж будет оказано повышенное давление.
В процессе работы возникает много нюансов, которые следует учитывать.
Монтаж начинают с подготовки инструмента. Понадобится шуруповерт, дрель или отвертка, саморезы по бетону, перфоратор, емкость, наполненная водой.
Инструкция по выполнению работ:
- Чтобы предотвратить образование сколов, нужно зачистить поверхность. Если конструкция с дефектами, можно выровнять ее с применением цементных составов, штукатурки.
- Определяется нагрузка на крепеж. На основании этого подбирают сверла нужной длины.
- Работы начинают после разметки участка.
- Бетон — плотный, прочный материал. При сверлении инструмент будет греться. Чтобы его охладить, используют воду. Альтернативный вариант — масло.
- Если не удается рассверлить бетон до требуемой глубины, используют молоток. Нужно несколько раз ударить по голове самореза. Однако этот метод применяется, когда на крепеж не будет оказывать воздействие существенная нагрузка.
Техника безопасности при работе
Оборудование для сверления отверстий отличается сложной эксплуатацией, существенным весом. Работать с ним нужно осторожно. Кроме того, по мере выполнения отверстий в бетоне под нагель твердые частицы разлетаются в разные стороны.
Чтобы обезопасить себя, нужно соблюдать правила:
- работать с электроинструментом в перчатках не следует, т. к. материал может зацепиться за сверло, что приведет к травме;
- используют защитные очки, одежда должна быть закрытой, что позволит избежать травмы, полученной осколком бетона;
- сверло периодически охлаждают — погружают в воду;
- рядом с участком, где проводятся работы, не должно быть детей, животных.
Если пыль или твердые фракции попали в глаза, слизистые оболочки, нужно промыть проточной водой, обратиться к врачу.
