При будівництві будинку кожен неминуче стикається з питаннями, пов'язаними з використанням різних будматеріалів. Бажаючи допомогти вам у цій важливій справі, ми хочемо обговорити один важливий аспект – використання нагелів при будівництві котеджів та будинків з профільованого бруса, а також відповісти на найпопулярніші питання початківців та досвідчених будівельників.
Будь-які дерев'яні будинки, навіть елементи дерев'яного зрубу, виготовлені з якісного профільованого бруса, під дією зовнішніх факторів у процесі експлуатації можуть бути деформовані. Щоб цього не сталося, будівельники використовують спеціальні деталі – нагелі. По суті, нагелі являють собою штирі, які монтуються перпендикулярно осі з'єднаних вінців.
Призначення нагелів – перешкоджання деформації будинку, а також з'єднання суміжних вінців між собою, запобігання їх зсуву та надання стінам будинку більшої міцності.
Типи нагелів
Нагелі бувають декількох видів, які класифікуються за матеріалом, з якого вони виготовляються – пластмасові, дерев'яні та сталеві – та за формою – пластинчасті та циліндричні. Найчастіше будівельники використовують дерев'яні нагелі з квадратним або круглим перетином та циліндричні нагелі зі сталі.
Сталеві нагелі зазвичай виготовляються з арматури чи труб. При будівництві будинків з бруса використовувати штирі з арматури небажано: вони мають рифлену поверхню, на якій брус може просто «зависнути», і між вінцями утворюються зазори.
Внаслідок того, що навантаження, що припадає на нагель, здебільшого діє на вигин, при з'єднанні вінців краще використовувати не сталеві, а дерев'яні нагелі. Вони виготовляються із твердих порід дерева. Найбільш якісними вважаються нагелі з берези чи дуба. Найчастіше російські будівельники використовують березові штирі квадратного перерізу зі стороною 25 мм або круглого – діаметром 24-25 мм.
Останнім часом використовуються нагелі із квадратним перетином. Саме їх рекомендують світові експерти – фінські будівельні компанії, що лідирують у дерев'яному будівництві. І це не дивно: такі нагелі лише частково стосуються стінок отвору, зробленого в брусі, внаслідок чого ризик зависання на них вінця в період усадки значно знижується. Але є у дерев'яних нагелів і свій недолік - вони не притискають бруси один до одного, що стає причиною малонавантажених вигинів верхніх вінців.
Монтаж нагелів
При монтуванні штирів у брусах просвердлюються отвори. Роблять їх строго перпендикулярно, в шаховому порядку з кроком 150-200 см. Для правильної установки нагелів має значення не тільки місцезнаходження просвердлених отворів, але і вологість нагелів, яка повинна збігатися з вологістю профільованого бруса.
Ще на тему:
Основні положення щодо догляду за будинком з бруса
Будинки з профільованого дерев'яного бруса мають цілу низку позитивних якостей. Вони екологічні, сучасні, в них комфортно проживати будь-якої пори року. Чудові характеристики таких будинків роблять їх дуже популярними та затребуваними в даний час.
Будинки з натурального дерева зараз знову набули популярності.Але деревина - це далеко не однорідний матеріал, тому в процесі усадки відбувається невелика деформація, різні частини будинку набувають остаточного вигляду нерівномірно.
Звідси випливає проблема кріплення бруса між собою, яке забезпечить надійність, з одного боку, і рівномірне усадження з іншого. Рішення було знайдено дуже давно – нагелі. Елемент відрізняється за розміром, формою перерізу (круг або квадрат), матеріалом виготовлення.
Види нагелів
Різновидів кріпильного елемента багато, але умовно їх поділяють на групи за матеріалом та формою. Розглянемо це питання докладніше.
Матеріал виготовлення
Активно використовуються два види:
- Дерев'яний.Більшість фахівців рекомендують використовувати саме дерев'яний шип при зведенні конструкцій з дерева. Наводяться головні переваги при виборі такого кріплення:
- Рівномірне висихання.Брус та нагель повинні бути приблизно однією вологістю. Це дозволить пройти процесу усадки практично без видимих змін;
- Не схильний до дії перепадів температур. Дерево практично не змінює лінійні розміри за різних температур, тому кріпильний елемент буде завжди на своєму місці;
- Відсутня іржа. Метал з часом іржавіє, що призводить до гниття дерев'яних поверхонь, що стикаються з ним;
- Відсутня конденсат.На сталі при різкій зміні температури утворюється волога, яка зовсім ні до чого всередині стіни, що несе.
- Шкант зростається зі стіною.Через певний час будинок стане монолітним, дерев'яні поверхні спаюють.
- Металеві.Цей варіант відноситься до бюджетного способу кріплення, часто використовуються відходи (труби, арматура). Хоча фахівці віддають перевагу попередньому способу, у металевого нагеля є свої переваги:
- Верхні шари деревини захищені від кручення;
- Довговічність конструкції.
Форма
Також виділяють кілька основних форм:
- Округлий переріз.З урахуванням того, що отвори під кріплення у колоді виконуються свердлом, то круглий нагель забезпечить максимальну площу зіткнення, гарантуючи надійність та довговічність конструкції;
- Квадрат.Зробити такий елемент простіше, він коштує також дешевше. На цьому позитивні сторони закінчуються. При вході в отвір краю шипа деформуються, а загальна площа контакту залишається мінімальною. Будувати в такий спосіб будинок небезпечно;
- Вузький прямокутник. Найбільш простий у виготовленні варіант. Береться дошка певної товщини, розпускається прямокутники. Єдина перевага дуже невелика товщина. Підходить для вузького бруса, але монтаж дуже утруднений.
Виготовляємо нагель своїми руками
Цей вид кріплення продається в магазинах, але без особливих труднощів можна зробити його і вдома. Дерев'яний елемент виготовляється так:
- беруться обрізки дощок, у тому числі нарізуються бруси розміром 25 на 25 сантиметрів;
- виготовляються коли, довжиною 1,5 товщини будівельного бруса, діаметром 2,5 сантиметра;
- сокирою зрізаються кути, для надання округлої форми.
Але необхідно брати до уваги таке:
- деревина для кріплення повинна бути твердішою за брус. Зараз для цих цілей найчастіше використовується береза;
- нагель не повинен значно відрізнятись вологістю від основного елемента конструкції;
- категорично заборонено використовувати шкант із сучком.
Проводимо розрахунки
Залежно від обраної технології кріплення можна з достатньою точністю визначити кількість нагелів, обчислити їх правильні характеристики.
Визначаємось із розмірами
Існує багато наукових праць, які допоможуть визначитись із діаметром шканта. Але у професійному середовищі теслярів-будівельників уже сформувалися певні правила:
- для бруса завтовшки 20 сантиметрів і менше використовується нагель діаметром 25 мм;
- товстіший брус кріпиться шипом розміром 3 сантиметри;
- брус товщий за 0,2 метра можна кріпити шкантом 2,5 см, але за умови зменшення кроку до метра.
Довжина визначається ще простіше - найбільш поширений і рекомендований спосіб - кріплення двох колод нагелем завдовжки півтора бруса.
Вважаємо кількість
Навіть невелика лазня вимагатиме досить великої кількості шипів, які необхідно придбати або зробити, що може зайняти багато часу. Тому кількість кріпильних елементів краще знати наперед.
Існують правила кріплення:
- перший шкант вставляється з відривом від 20 до 70 сантиметрів до кута;
- крок становить від півтора до двох метрів;
- скріплюються дві сусідні за висотою колоди обов'язково.
Знаючи ці хитрощі, висоту будівлі, діаметр бруса, можна легко обчислити кількість необхідних для будівництва нагелів.
Технологія кріплення
Свердління
Використовується сильний дриль, якщо потрібно робити отвори безпосередньо на будівельному майданчику або верстат, якщо брус готується заздалегідь.
Другий спосіб поширений на заході та дозволяє зібрати конструкцію практично будь-якого будинку за кілька днів. Але потрібна уважність, точний креслення, професіоналізм.
У першому та другому випадку непорушним залишається правило – отвір має бути строго вертикальним.
Діаметр свердла та товщина шканта повинні збігатися, а для верхніх ярусів бруса отвір має бути навіть на міліметр два більше. Так позбавляються провисання несучої конструкції через невелике вертикальне навантаження. Отвір робиться на 2 сантиметри довше необхідного, щоб шип міг спокійно ходити під час усадки.
Забивання
Зазвичай використовується кувалда вагою кілька кілограмів. Нагель вганяється всередину нижче за край бруса до кінця отвору, для цього використовуються насадки (зазвичай з латуні).
Правильне розташування
Ідеальним вважається варіант, коли нагелі розташовані у шаховому порядку. Але строго вертикальний напрямок по паралельних лініях також допускається і на міцність впливає не суттєво.
Рекомендується зазор до початку отвору не менше тридцяти сантиметрів. Відстань кріплення до кута має перевищувати 70 сантиметрів. Крок може змінюватись від метра до 3, залежно від матеріалу, з якого зроблений брус (тверді сорти вимагають менший крок).
Переваги і недоліки
Як і будь-який інший кріпильний елемент, нагель має низку позитивних сторін, а також пасив з недоліків.
Переваги:
- Шип надає надійного зчеплення, запобігає провисанню вінця;
- Забезпечує довготривалу надійність при навантаженнях на вигин, чим не можуть похвалитися цвяхи та болти;
- Сприяє рівномірному усадці будинку. Кріпильний елемент вільно ходить вертикальною площиною, запобігаючи горизонтальним деформаціям;
- Дерев'яний виріб не піддається утворенню вологи та корозії, виключаючи процес гниття;
- Гранична дешевизна. Навіть покупка готових нагелів не надто вдарить по кишені, дозволяючи мінімізувати бюджет.
Але є й недоліки:
- Складність монтажу.Абсолютне вертикальне розташування, ідеальний підбір діаметра, має на увазі наявність пристойних навичок будівництва;
- Серйозні вимоги до якості.Наявність сучків або неоднорідність матеріалу можуть призвести до плачевних наслідків;
- Надмірне застосування сили при забиванні часто призводить до тріщин у брусі.Після цього його потрібно змінювати.
Існує набір хитрощів при монтажі, що дозволяють побудувати будинок своєї мрії, який прослужить довгі роки:
- Шаховий порядок.Умова не обов'язкова, але настійно рекомендована теслями всіх мастей;
- Щоб уникнути провисання, необхідно користуватися дерев'яними нагелями округлої форми.Квадратні вироби переважно просуваються виробниками, оскільки вони простіше у виготовленні;
- При забиванні можна і потрібно знижувати тертя.Для цього достатньо використати мильний розчин;
- Рекомендується використовувати кріплення з берези.Це гарантує надійність конструкції, надає певного шарму, при цьому не збільшує собівартість будівництва;
- Подібна вологість між шипом та брусом- Важлива умова довговічності конструкції. На це потрібно звертати пильну увагу;
- Не соромтеся використовувати додаткові елементи кріплення.Наука не стоїть на місці, сучасні пристрої можуть значно полегшити завдання.
Щільність бетону за багатьма параметрами є дуже високою, що робить його ідеальним будматеріалом для будівництва стін та перекриттів. Однак у ньому дуже складно вмонтувати кріплення для полиці, люстри та інших «навісних» деталей інтер'єру. У цій статті ми шукатимемо вирішення цієї проблеми, і допоможе в цьому нагель.
Що це і де застосовується
Він є звичайним саморізом з посиленим стрижнем і шестигранною головкою, який можна вкручувати в бетон.
Крім дрібних предметів, з їх допомогою можна зміцнити:
- дверні коробки;
- рами;
- огорожі;
- трубопроводи;
- радіатори опалення.
Нижче розберемося докладніше з різновидами подібного кріплення, а також з тим, як користуватися бетонним нагелем правильно.
Види
Метизні вироби, що застосовуються для монтажу на поверхні з бетону, зазвичай класифікують за такими ознаками:
| Формі головки |
|
| Типу захисного покриття |
|
| Формі та кроку різьблення на стрижні |
|
Форма головки безпосередньо впливає на монтаж саморіза. Наприклад, шурупи у вигляді гаків і шпильок можна встановлювати лише в отвір, попередньо розсвердлений і з дюбелем. Інші без свердління чи з ним.
Наприклад, шурупи з шестигранною або потайною головкою вкручуються без розсвердлювання отвору. Однак під такий монтаж підходить не кожен бетон.
Порада: найкращим є пористий бетон, а залізобетон для цього способу монтажу не підходить.
Ціна саморізів залежить від сфери їх застосування, форми та кроку різьблення, впливає на неї також і довжина металовиробів. З «ялинкою» вироби коштуватимуть дешевше нагелів та універсальних, а шуруп завдовжки 12 мм обійдеться дешевше за 200 мм, тому що на нього буде витрачено менше матеріалу та робочого часу.
Вибираємо та встановлюємо саморіз
Зазвичай шурупи для бетону підбирають за величиною навантаження, яке їм доведеться витримувати через вагу деталі інтер'єру. Наприклад, для підтримки 100 кг знадобиться шуруп довжиною від 160 мм і Ø10 мм, а ось полицю масою 5 кг утримає шуруп довжиною до 25 мм і Ø3 мм.
Після визначення типу та габариту виробу можна приступати до процедури монтажу. В даному випадку нагелі та універсальні шурупи дозволяється вкручувати в стіну (підлогу або стелю) відразу, не роблячи попереднє розсвердлювання основи, в той же час із саморізом з різьбленням «ялинка» доведеться повозитися.
Порада: шуруп з «ялинкою» слід встановлювати в отвір, діаметр і довжина якого повинні перевищувати його габарити на 5 мм.
Пов'язано це з тим, що після висвердлювання в нього потрібно встановити дюбель (бажано в натяг). Він може бути з полімерних матеріалів або деревини, його основний обов'язок - прийняти та утримати кріплення. Вкрутити саморіз у дюбель можна своїми руками звичайним викруткою.
Порада: після висвердлювання отвору видаліть з нього пил.
Важливо правильно використовувати шуруп, інакше його можна просто обламати. Закручувати шуруп з не потайною головкою необхідно з певним зусиллям, стежачи за тим, щоб під час процесу його не зламати, перетягнувши елементарно. Також можна обламати головку через високу температуру нагрівання тіла
Кріплення, що протистоїть згинальним навантаженням в з'єднаннях, які працюють на зсув, називається нагелем.
1. Типи нагелів та розв'язувані ними задачі
Дослівний переклад слова «нагель» (Nörgeln), з німецької на російську, означає цвях. Але це не звичні кожному з нас цвяхи, а штирі квадратного, круглого або багатогранного перерізу, які не мають капелюшка та вістря. Обов'язкова вимога - гладка поверхня (різьба не наноситься). Подібні вироби мають ще одне поширене найменування, шкант.
Ці елементи мають значний розкид за довжиною, яка не регламентується чинними нормативами. Діаметри, згідно з чинним нормативом 30974-2002, мають бути такими. Для стикування бруса, товщина якого ≤ 140 мм (20-25) мм. Понад 140 мм, ≥ 30 мм. Матеріалом виготовлення нагеля може бути дерево (використовується найчастіше) чи метал.
Основне завдання, яке вирішує використання шкантів, протистояння зсуву елементів конструкції дерев'яних споруд під впливом зміни вологості та зовнішніх температур, що відбувається непропорційно. Його величина залежить від розташування деревних волокон.
1.1. Принцип роботи нагеля.
Під дією зсуву навантажень елемент спочатку провертається на певний кут вздовж поздовжньої осі, що обумовлено його обім'яття матеріалом бруса, після чого згинається.
При цьому пропорційно зростає площа зіткнення шканта деревини бруса. Це призводить до зростання опору його подальшому зміщенню. У процесі взаємодії нагель і елементи (сусідні бруси), їм з'єднані, не піддаються руйнівним деформаціям. Зміна об'єму бруса в процесі усадки призводить до зворотного зсуву, що знижує тиск на шкант і приймає вихідне положення.
Щоб запобігти руйнації даного елемента кріплення, його вибирають з урахуванням очікуваних навантажень.
1.2. Дерев'яні нагелі
Практика показує, що в подібних ситуаціях нагелі з дерева є кращим рішенням з цілого ряду причин:
- Дерево, порівняно з металом, має істотно більший ступінь гнучкості, тому здатне краще протистояти згинальним навантаженням;
- Зміна геометричних розмірів та обсягу дерев'яного шканта пропорційно аналогічним змінам, що відбуваються в брусі, так як ці характеристики у них можна порівняти;
- При підвищенні вологості нагель з дерева набухає. Це підвищує міцність фіксації та герметичність складання. Подібний ефект використовується при будівництві дерев'яних човнів.
1.3. Нагелі з металу
Незважаючи на те, що ці вироби перевершують дерев'яні аналоги за міцністю та довговічністю, застосовуються вони рідше. Головним недоліком, що визначає це, є надмірно міцне кріплення, що не дозволяє брусу зрушуватися в процесі усушки, що може призводити до зависання бруса та утворення щілин у стінах.
Перевагами металевих нагелів є:
- Попередження викривлення зовнішніх шарів деревини;
- Стабільність розмірів, на відміну дерев'яних виробів. Останні, при неправильно підібраній довжині або діаметрі, можуть, у процесі усадки зрубу, виходити з отворів, в які вони встановлені;
- З ними простіше встановлювати теплоізоляцію, допустимо використання пружинних стяжок. Це значно спрощує складання і скорочує терміни виконання робіт.
До недоліків відносяться:
- Висока теплопровідність металу, що може спричинити виникнення містків холоду;
- Зайва жорсткість фіксації;
- Поява у місцях кріплення конденсату.
2. Монтаж нагелів
2.1. Дерев'яні
- висвердлюється отвір під його установку (верхній брус свердлиться наскрізь, нижній приблизно наполовину);
- гніздо під установку повинно виконуватись строго вертикально та по центру бруса. Це забезпечує йому вільне переміщення по висоті у процесі усадки;
- Для першого отвору від кутового кріплення потрібно відступити не менше 300-500 мм. Інші виконуються в шаховому порядку з кроком 1500-2000 мм;
- глибина отвору на 20-30 мм має перевищувати довжину нагеля. Це виключає можливість провисання колоди в процесі усадки;
- шкант забивається в гніздо киянкою. Щільно, але без натягу.
Найчастіше використовувані нагелі виконуються з берези. Рідше, з дуба або модрини.
2.2. Металеві
Роботи виконуються аналогічно.
3. Складання профільованого бруса на нагелі
- В отвір, виконаний у нижньому брусі, вставляється шкант, і беруть в облогу киянкою;
- Верхній брус, з просвердленими наскрізними отворами, надягає на встановлені нагелі, і осідає киянкою до упору.
Виконувати збирання слід удвох. Для мінімізації тертя можна використовувати мильний розчин.
4. Складання на цвяхах
Даний вид складання часто використовується при зведенні зрубів лазень та дачних будиночків. Головна перевага їх застосування, швидкість виконання складання та її дешевизна (порівняно з використанням нагелів).
Стандартна довжина цвяхів (200-250) мм. При збиранні потрібно топити їх капелюшки у верхній брус на глибину не менше 30 мм. В іншому випадку, можливе зависання бруса при усадці або видавлювання верхнього бруса капелюшком. І в тому, і в іншому випадку у стіні утворюються щілини.
До недоліків використання цвяхів відноситься їх схильність до корозії, найгірші показники при роботі на вигин (у порівнянні з нагелями з дерева).
– являють собою штирі, що використовуються під час будівництва дерев'яного будинку для того, щоб запобігти зміщенню будівельних елементів один щодо одного. Конструкція з бруса, якою б добре висушеною вона не була, завжди схильна до деформації.
Нагелі бувають круглої та прямокутної форми, вони можуть бути виготовлені як з металу, так і з дерева. Головною вимогою до нагелю є гладкість поверхні. На нагелях з дерева немає утворення конденсату, якщо є різниця температур, як у металевих нагелях, ще, вони не іржавіють. Нагель встановлений у стіну з колоди, що перешкоджає обертанню колод під час усадки будинку.
Види дерев'яних нагелів.
По сортах деревини використовуються тверді породи, за перерізом можуть бути круглими та квадратними.
Під квадратні нагелі складно робити отвори в колодах, саме цим пояснюється їх рідкісне використання.
Круглі нагелі виточуються на токарних верстатах по дереву, для цього використовується лише суха деревина вищого або першого сорту, без видимих дефектів та грибкових ушкоджень. З мінімальною кількістю сучків, з нормальною будовою деревини. Діаметр нагеля підбирається з урахуванням параметрів колод, але в будь-якому випадку він має бути більше 2,5 см.
Металеві нагелі одні рекомендують застосовувати їх поряд з дерев'яними кріпленнями, інші радять відмовитися від останніх. Металевий нагель буває як цілісним, так і порожнім усередині, дуже часто штирі використовуються прямо з відходів будівництва – шматків арматури та труб.
Влаштування стіни з нагелями.
Дерев'яні нагелі не можуть утримувати верхні шари деревини від кручення.
У процесі природного усадки штирі починають виходити з отвору і хитатися.
Нагель із дерева перешкоджає нормальній установці утеплювача.
У разі використання дерев'яних кріплень зникає можливість застосування
пружинних стяжок, які дуже добре себе зарекомендували при складанні
конструкцій із бруса.
Слід ретельно вивчити техніку встановлення металевих конструкцій, щоб не пошкодити матеріал. Потрібно мати на увазі, що надто тонкі штирі бовтатимуться в отворах, а надто товсті приведуть до тріщин та розломів. Нагелі для бруса дуже важливий компонент будівництва, до цього етапу треба підходити зважено.
Технологія складання стін на нагелі з дерева.
Нагелі у будівництві будинків із бруса. Нагелі мають бути такою довжиною, щоб можна було захопити 2 вінці. Спочатку за допомогою нагелів скріплюються перші два вінця, потім на них укладається наступний ряд брусів і свердлиться отвір на глибину двох вінців для захоплення верхнього бруса. Потрібно пам'ятати, що отвори для штирів повинні бути просвердлені тільки вертикально, інакше дерев'яний стрижень створюватиме перешкоди для ковзання бруса при усадці.
Відступ від кута 1-го нагеля дорівнює приблизно 50 см, інші штирі розміщуються на відстані 1,5-2 метри. У бруси нагелі забиваються з невеликим зусиллям молотком або дерев'яною киянкою, при цьому потрібно залишати приблизно один сантиметр між дном отвору і кінцем штиря.
Але все ж таки виникає питання: цвяхи або нагеля, що краще?
Позитивні риси нагеля помітили, коли будували старовинні човни. Морська вода призводила до корозії металеві з'єднання, а нагеля з дерева намокали та розширювалися. Протікання не утворювалися, з'єднання ставали герметичними. Помітивши це, нагель стали використовувати під час будівництва дерев'яних будинків.
Збирати стіни із бруса за вартістю дешевше та швидше із цвяхів. Але вони іржавіють, легко згинаються і не так надійно тримають вертикальні бруси, як дерев'яні нагелі.
Дотримуючись технології будівництва дерев'яних будинків з використанням нагелів, можна повністю уникнути таких проблем, як виникнення щілин між вінцями та кручення деревини. Дерев'яний будинок, у будівництві якого були використані нагелі з деревини, радуватиме своїх власників не одне десятиліття рівними та гладкими стінами.
Завантаження...