Что представляет собой нагель. Нагель — необходимый крепеж для мебели, лодок и небольших построек. Деревянные или металлические нагели

Нагель - элемент для создания подвижного соединения между соседними деталями, в частности между брусьями и бревнами при возведении дома. Также встречается при производстве окон, в судостроении и т.д. Не многие слышали о таком приспособлении, но без него не обходится строительство деревянных домов и создание элементов привычных конструкций даже при том, что эти соединения нам не видны.

Что нужно знать о нагеле

Другое название нагеля - шкант. Слово «нагель» немецкого происхождения, означает «гвоздь», чем, по сути, и является. «Шкант» пришло в нашу речь с Вятки, где около 300 лет назад началось активное строительство деревянных домов из бревна. Уже тогда столяры внедрили в привычную технологию применение деревянных крепежей для устойчивости сруба, которые не видно при собранных конструкциях.

Изначально нагель деревянный, в настоящее время применяются крепежи из древесины и стали. Они служат на объектах с разным уровнем ответственности, поскольку могут воспринимать разную нагрузку.

У шканта круглое или квадратное сечение разного размера, который определяется расчетом.

Изготовление нагелей

Лучший деревянный нагель березовый или дубовый. Эти виды древесины обладают твердостью и достаточной жесткостью, чтобы удержать сруб любого размера. Материал должен быть тщательно просушен, в идеале - совпадать с брусом в содержании воды для равномерной усадки объема после сборки. Рекомендуется использовать принудительно просушенную древесину для снижения риска усушки, которая повлечет за собой ослабление соединения.

Квадратный нагель изготавливают на распиловочном станке строго по установленным размерам, поскольку в дальнейшем для них нужно будет проделывать отверстие в брусе или бревне по аналогичным параметрам. Часто используют унифицированные размеры: например, заказывают сруб с готовыми отверстиями под нагель, а крепеж заказывают отдельно, но того же сечения. Совпадение параметров необходимо для нормальной и быстрой работы, чтобы не пришлось подгонять изделия на месте.

Для изготовления шканта с круглым сечением рационально использовать токарный станок. С его помощью изготовить крепеж можно самостоятельно. Для этого используем деревянную заготовку подходящего размера, крепим ее на крутящий механизм станка и понемногу снимаем лишние слои ствола. Чтобы не убрать лишнего, постоянно сверяем диаметр полуфабриката штангенциркулем. Также важно, чтобы заготовка равномерно обрабатывалась по всей длине, чтобы изделие смогло без труда войти в подготовленное для него отверстие.

Нагель металлический изготавливают из стали разных марок и из готовых прокатов методом отливки или прокатки. Форма сечения у изделия может быть разной: круглой, квадратной, многоугольной. Стальной шкант более подходит для сборки металлических и бетонных конструкций. Сделанный из арматуры, крепеж при усадке древесины травмирует бревно, на месте разрыхления в последствии развивается плесень, ржавчина, что значительно снижает несущие характеристики конструкции.

Какой нагель выбрать

Нагель для бруса может быть металлическим или деревянным, квадратным или круглым. Какой же выбрать для строительства дома из бревна и бруса?

Дерево или металл

Для бревна лучше использовать деревянный шкант. Металл хоть и обладает большим запасом прочности, все же со временем ржавеет и портит древесину. Влажностью ржавые очаги подпитывает само бревно, которое несколько лет просыхает, а потом начинает интенсивно намокать-сохнуть.

Деревянный нагель обладает теми же характеристиками, что и бревно, потому диссонанса между элементами не возникнет.

Круг или квадрат

Форма сечения может быть определена расчетным методом. Если вкратце, то круглый нагель подходит для установки на небольшие дома облегченной конструкции, квадратный более надежен, потому применяется для фиксации бруса и бревна у больших коттеджей. Минимальный диаметр, который следует выбрать - 25 мм, можно больше.

Сверление отверстий под нагели

Расстояние между внутренними креплениями должно быть не более 1,5-2,0 метров. В обозначенных местах на собранном в несколько поясов срубе насквозь просверливается отверстие. Это можно сделать мощной дрелью с двумя ручками и с насадкой-сверлом большого диаметра по дереву.

На практике часто фиксируют по 2 бревна в шахматном порядке, но лучше пустить нагель на глубину 3-4 бревна. Получается, одно бревно связано и с верхним, и с нижним соседом через шаг.

Ширина отверстий в бревне для круглого и квадратного сечения нагеля должна быть меньше фактической на 2-3 мм. Для квадратного нагеля 25мм - отверстие 32мм. Запас берется с учётом предполагаемой величины усушки крепежа и стены. После сверления нагели забивать в отверстия будет непросто, особенно в случае с квадратным сечением: всегда есть риск даже незначительного смещения бруса относительно пояса на 1-2 мм, тогда процесс вбивания затрудняется. Если планируется внутренняя фиксация по 3-4 бревна, лучше заранее заказать сруб с уже пропиленными в заводских условиях отверстиями.

Сборка на нагеля: важные нюансы

Когда крепеж готов и отверстия высверлены, пора приступать к сборке основной конструкции. Важно помнить:

Не нужно ничем промазывать и прокладывать гнездо перед вводом нагеля.
Запрещено использования столярного клея, чтобы брус и нагель смогли двигаться относительно друг друга при усадке.
Шканты должны быть установлены строго вертикально, чтобы нанизанный брус был зафиксирован в одной плоскости и не менял своего положения при усадке в горизонтальной оси.
Забивание нужно осуществлять деревянной или прорезиненной киянкой. Металлический оголовок молотка повредит древесину и в ней начнутся процессы порчи.

В строительстве из бруса есть другая технология насаживания бревен и сруба:

1) На ярусе нижней обвязки высверливаются отверстия, в которые вставляются нагели.
2) Последующие ряды обвязки нанизываются на установленные нагели. Для этого в брусе или бревне нужно заранее высверлить отверстия для монтажа.

Нагели для дома из бруса или бревна вещь необходимая. Пусть их не видно в объеме дерева, зато можно ощутить прочность строения и быть полностью в нем уверенным.

Хотя «нагель» и означает в переводе с немецкого «гвоздь», это несколько иной вид крепежа. В отличие от шурупов, и винтов в соединениях он слабо противостоит внешнему давлению, больше работая на сдвиг и препятствуя изгибам конструкций. Применяется обычно при постройке деревянных сооружений из бревен, бруса или досок.

Что собой представляет

Нагели отличаются от большинства видов крепежа: у них отсутствуют шляпки, нет резьбы . Внешне это прямые деревянные или металлические штыри длиной в 12–15 см и диаметром от 10 до 30 мм. Предназначены они для работы с древесиной, хотя существуют нагели и для бетонных конструкций. Помещенные в просверленные отверстия прутья предотвращают горизонтальные сдвиги фрагментов.

Древесина имеет свойство изменяться в объемах при колебаниях температуры или влажности . Особенно это характерно для свежих материалов. В зависимости от структуры, брус или бревна могут увеличиваться и уменьшаться в размерах. Как только фрагменты дерева начинают расходиться, поверхность их соприкосновения с нагелями увеличивается: штыри под давлением незначительно изгибаются, возрастает сопротивление дальнейшим подвижкам. Когда происходит усыхание дерева, штырь перестает испытывать высокое давление и вновь возвращается в начальное положение.

Для того чтобы крепеж не был разрушен в ходе эксплуатации, требуется грамотно подбирать нагели, совмещая по диаметру с отверстиями в древесине. В результате стены сохраняются ровными, деформирование не происходит. Нагельные соединения более гибкие, в отличие от тех, что обеспечивают гвозди . Крепления препятствуют расшатыванию и смещению построек.

Виды

Так как нагели используются преимущественно для работы с древесиной, изготавливают их чаще из дерева. Применяются и металлические прутья. Допускается один или несколько видов крепежа из различных материалов.

Нагели из дерева

Деревянные нагели или шканты – это хлысты с гладкой цилиндрической поверхностью. Диаметр их сечения от 10 до 35 мм. Длина может быть любой: до 1,5 м и больше. При забивании в бревна применяют обычно отрезки 10–15 см. Реже используют крепеж из тонких обрезных брусков квадратного или прямоугольного сечения. Лучшим сырьем для производства нагелей являются твердые породы : или . Из-за относительной дороговизны этих материалов чаще используется или . Хвойные виды для этих целей не подходят из-за своей податливости. Вытачивают нагели только из сухого материала с влажностью не выше 12%. Применяют для работ как с мягкими, так и с твердыми породами древесины.

Преимущества деревянных нагелей:

равномерное изменение вместе с основным материалом: штыри из дерева набухают и меняют температуру одновременно с бревнами, не провоцируя выделения конденсата;

обеспечивают герметичность готовых конструкций;

не препятствуют естественному вертикальному сдвигу фрагментов, что исключает образование щелей между венцами.

Деревянные шканты подходят для постройки лодок, плотов, надворных сооружений, бань, одноэтажных домов из сруба, уличной мебели и других конструкций из древесины.

Недостатки деревянных штырей:

невысокая биостойкость;
подверженность разрушениям;
неспособность противостоять высокому давлению.

Этот вид крепежа не столько стягивает фрагменты конструкций, сколько служит закладным элементом, обеспечивая устойчивость относительно друг друга. Работа с деревянными нагелями занимает много времени, требует определенных навыков, довольно сложна в исполнении.

Шканты округлой формы создают лучшее сцепление с поверхностью, его рекомендуется использовать при постройке несущих стен . Квадратный крепеж менее прочен, так как упирается в материал только углами. Его применяют при сборке легких деталей или стен, не испытывающих массивных нагрузок.

Нагели из металла

Для обеспечения более жесткого соединения, способного противостоять высоким нагрузкам, требуется материал прочнее, чем деревянные штыри. При постройке стен крупных сооружений для скрепления бревен используют металлические прутья. Производство аналогического шканта из стали почти невозможно по причине дороговизны – нагельный крепеж диаметром в 25–30 мм для возведения дома обошелся бы в несколько сотен тысяч рублей. Железные прутья такого объема служат, как бы мощными мостиками холода при снижении температуры.

Большая, чем у букового или березового шканта, прочность позволяет использовать металлические прутья при работе не только с деревом, но и с бетонными конструкциями.

Нагели из металла имеют больше вариантов по размерам и конфигурациям, в зависимости от назначения:

полые внутри прутья круглого сечения напоминают по форме деревянные шканты, но имеют меньший диаметр;
пластинчатые предназначены для крепления сразу нескольких бревен;
прутья шестиугольного или звездчатого сечения – крепеж специального назначения, используется редко;
подпружиненные глухари: вид оцинкованных саморезов диаметром 10 мм, длиной от 20 до 28 см, конструкция крепежей предусматривает использование зажатых шайбами пружин, что позволяет элементам выдерживать нагрузку в местах соединений более 150 кг на 1 см²;
П-образные каленые скобы и шпильки используются для стягивания и фиксации бревен с торцевых сторон;
нагели для работы по бетону имеют вид шурупов с переменной резьбой, диаметром в 7,5 мм, длиной от 70 до 200 мм. В полотно вкручиваются ударными шуруповертами, предварительного сверления материала при работе с ними не требуется.

Нередко в ходе строительства в качестве нагелей применяют обычные отрезки арматуры или труб диаметром в 10–12 мм.

Металлический крепеж более прочен и долговечен, стабилен, препятствует короблению древесины, не выпадает из просверленных отверстий . Многообразие форм выпускаемых нагелей позволяет подобрать их под любой вид стяжки. Недостаток металлических изделий – слишком жесткое крепление. Из-за этого в течение некоторого времени брусья и бревна могут подвисать, между ними появляются щели. Железные рифленые штыри нередко расщепляют и портят поверхность дерева, разница в теплопроводности приводит к накоплению конденсата.

Изготовление

Промышленный деревянный шкант выпускается из сухого материала высшего или первого сортов, не содержащего свилеватостей или сучков. Структура готового крепежа должна быть полностью однородной. Параметры промышленных штырей регламентируются условно .

Распространенные размеры:

диаметр 20, 25, 30 мм;
длина 120, 150 мм.

По ГОСТу в ходе работ диаметр шкантов должен составлять ⅙ от диаметра бревна. Штыри стандартной длины используются для соединения двух бревен, для скрепления нескольких требуются более длинные нагели.

По окончании изготовления нагели обрабатывают антисептиками.

При наличии подходящей древесины шканты можно выточить самостоятельно в домашних условиях на деревообрабатывающем станке. Изготовленный таким образом крепеж может иметь любые параметры. Рекомендуется делать длинный, а позже нарезать по необходимости. Лучше использовать хорошо высушенный негигроскопичный материал .

Нагели квадратного сечения делаются просто: доску распиливают вдоль волокон на длинные бруски по 20–30 мм в диаметре, грани отрезков шлифуют.

Для получения округлых штырей квадратные бруски чуть больше необходимого размера закрепляют в токарном станке и обтачивают резцом. В процессе заданный диаметр несколько раз выверяют штангенциркулем, иначе есть риск чрезмерно истончить материал. Заточенные бруски нарезают и делают фаски на концах штырей.

Особенности монтажа

Необходимо помнить, что нагели должны быть обязательно прочнее соединяемого материала. Например, для скрепления сосновых бревен подойдут штыри из лиственницы, а березовую древесину необходимо скреплять не менее тяжелым материалом: березой или дубом. Бревна и крепеж должны быть одинаковой степени сухости, иначе механизм изменения давления и изгиба будет нарушен, крепеж растрескается.

Выстроить баню или сруб под дом в одиночку проблематично. Для работы с нагелями нужно привлекать нескольких работников.

Основные требования, которые нужно соблюдать при монтаже:

Отверстия в центральных частях венцов просверливают строго вертикально – по оси стен. Верхнее бревно обычно прошивают насквозь, подлежащее – по ½ его толщины. В случаях применения длинных нагельных соединений просверливают сразу 3 бревна. Диаметр отверстий должен быть таким, чтобы штыри не входили свободно, но и не застревали, проникали с небольшим сопротивлением.
Для первого отверстия от углов постройки отступают приблизительно на 40–50 см, дальнейшие отверстия делают через каждые 1,5–2 метра. На следующем уровне они должны располагаться в шахматном порядке.
В глубину отверстия должны превышать длину штырей на 2–3 см. Такая особенность предохранит брусья от подвисания при сезонных разбуханиях, а нагели – от деформации и разрушения.
При забивании крепежа желательно использовать не молоток, а деревянную киянку, аккуратно вгоняя ею штыри.

Наибольшая трудность при сборке конструкций из древесины заключается в правильном направлении или размере производимых отверстий. У неопытных строителей они нередко получаются искривленными или не соответствующими диаметру нагелей. Выполнить правильные соединения в таких случаях бывает проблематично.

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).

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

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:

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.
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:

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;
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;
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:

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

Но есть и недостатки:

Сложность монтажа. Абсолютное вертикальное расположение, идеальный подбор диаметра, подразумевает наличие приличных навыков строительства;
Серьезные требования качества. Наличие сучков или неоднородность материала могут привести к плачевным последствиям;
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:

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