Нагеля для бруса: пошаговая инструкция изготовления

Под нагелем в строительной терминологии понимают округлые стержни или бруски, предназначенные для скрепления строительных деталей путем установки в специально подготовленные отверстия. Основное назначение нагельных соединений – противодействие сдвигающим силам за счет упругости тела нагеля.

Деревянный нагель для бруса называют шкантом или деревянным гвоздем, нагельные (шкантовые) соединения используют при возведении срубов жилых домов, бань и хозяйственных построек, применяют при монтаже различных деревянных конструкций. Технология имеет многовековую историю, подобные крепления обнаружены в постройках XVI века на территории современной Австрии и при раскопках в Великом Новгороде.

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 и недостатки нагельных соединений

Достоинства применения деревянных нагельных соединений проверены веками, к ним относят:

• Шканты для бруса устойчивы к деформациям, сохраняют упругость в течение длительного времени, выдерживают значительные нагрузки на изгиб;
• Крепления парируют негативные последствия от усадки, устраняют причины образования трещин, щелей и зазоров между венцами;
• Брус и нагели одинаково реагируют на окружающую влажность и климатические изменения, что позволяет избежать деформации стен;
• Применение деревянных креплений позволяет построить дом без использования строительной техники и специального инструмента.

К недостаткам относят: дополнительные трудозатраты за счет необходимости сверления установочных отверстий, при подборе материала и проведении работ необходимо соблюдать определенные правила.

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.

Как изготовить шкант своими руками

Нагель своими руками

Полный комплект нагелей для постройки дома целесообразно купить, если не хватит несколько штук, шканты можно изготовить самостоятельно. Если в домашнем хозяйстве нет токарного станка, можно использовать черенок от лопаты. Диаметр черенка составляет 39-40 мм – это для нагеля много, лишнее необходимо снять с помощью топора и рубанка. С посадочного края снимается фаска под конус высотой 7-10 мм, поверхность зачищается от неровностей с помощью шлифовальной шкурки. Прямоугольные шканты для бруса нарезают из обрезков доски с помощью циркулярной пилы или электролобзика, с посадочной стороны края ребер спиливаются под углом 45-60 градусов, поверхность подвергается чистовой обработке (шлифовке).

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.

Блиц-советы

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.

Как закрутить нагель в бетон

• Перед монтажом конструкции необходимо рассчитать нагрузку. Сделать это довольно просто, так как диаметр у шурупов стандартный. Легкие предметы, такие как настенные полки, можно крепить на нагели длиной 72 мм. Для тяжелых и объемных предметов шуруп выбирается индивидуально.
• Перед сверлением необходимо зачистить поверхность стены. На поверхности выполняется разметка будущих креплений. Перед разметкой нужно убедиться, что она не попадает в место прохождения арматуры или проводки. Между точками креплений не должно быть более 60 сантиметров, при установке окон — шаг не больше 70 сантиметров. От края стены отступают 5-6 сантиметров.

• 
  Глубина высверленного отверстия должна быть чуть больше длины нагеля. Если отверстие недостаточно глубокое, можно использовать металлический штырь, чтобы добиться нужной глубины. При монтаже недопустимы отклонения от оси сверления, держать дрель необходимо строго перпендикулярно стене. Отверстие очищается от пыли с помощью шомпола или строительного пылесоса.

• При отсутствии инструмента для высверливания предварительного отверстия используют просто сверло. Его забивают в стену молотком. После нескольких ударов проворачивают и забивают снова, пока не получится отверстие необходимого размера.
• При вкручивании нагеля в бетон не советуют использовать шуруповерт. Так как сам шуруп довольно хрупкий, он может не выдержать чрезмерной затяжки и нагрева, который образуется в процессе работы электроинструмента. Для монтажа используют простую отвертку. Если возникают проблемы с вкручиванием, то лучше взять молоток. При вкручивании шурупа в стену из пористого бетона, монтаж необходимо выполнять аккуратно.

На каком расстоянии шканты?

Отступ от края бруса должен быть не менее 300 мм, расстояние

между точками крепления составляет от полутора до двух метров.

Интересные материалы:

Как быстро убрать направляющие в фотошопе? Как быстро убрать переносы строк? Как быстро убрать подписки в инстаграме? Как быстро убрать свои лайки в инстаграме? Как быстро убрать задний фон в фотошопе? Как из загрузчика убрать вторую систему? Как можно убрать человека из важных друзей в ВК? Как можно убрать голос в ВК? Как можно убрать клей момент с рук? Как можно убрать пароль на компьютере?

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.

Любые расчёты покажут, что при ремонте, строительстве или реконструкции – на долю крепежей, по сравнению с остальными материалами, приходится ничтожно малые расходы. Однако, при неправильном выборе или при неправильном использовании этих комплектующих, мы рискуем надёжностью и функциональностью всего объекта.

Поэтому существует неписаное правило: «нельзя экономить на крепежах и на расходниках». Но что интересно, иногда самое доступное и недорогое решение может оказаться наиболее удачным. Так получилось с нагелями – специальными деталями для сборки срубов, которые могут быть изготовленными из древесины, полимеров или металла. Какой вариант из этого лучше и почему, попробуем разобраться.

Строение и назначение

Нагель по бетону — это специальный шуруп (саморез) в виде металлического стержня с острым наконечником и неравномерно нарезанной резьбой. Метиз выпускается с головками разной формы, но чаще она имеет потайное исполнение с насечками на внутренней стороне. Это раззенковка, обеспечивающая максимальное прилегание крепежного элемента к изделию, фиксируемому на основании с твердой структурой.

Обычно нагель закручивается инструментом с крестовой насадкой или битой, форма которой имеет вид шестиконечной звезды. Это зависит от шлица на головке крепежа. Специалисты вариант под звездочку-шестигранник называют TORX.

Специальный шуруп — это крепеж для работы не только с бетоном, но и с природным камнем, пустотелым и полнотелый кирпичом. При правильном подборе диаметра и соблюдении правил монтажа нагель может даже применяться для крепления в пористых основаниях. Надежность фиксации обеспечивает именно частая резьба с переменной высотой. С помощью метиза крепятся:

• дверные коробки;
• оконные рамы;
• радиаторы;
• вешалки; люстры;
• карнизы для штор;
• полки;
• шкафчики и другие разные навесные элементы интерьера.

Нагели с антикоррозийным покрытием применяются на улице и в помещениях. С их помощью фиксируются деревянные, пластиковые, алюминиевые конструкции. Специальные шурупы популярны из-за возможности повторного использования. Поэтому их применяют для крепления временных изделий. Это приставные лестницы, поручни, леса.

Задачи, которые решаются нагелем

Всегда считалось, что традиционное деревянное зодчество на Руси обходилось «без единого гвоздя». Но даже потомственные мастера высшего пилотажа кое-что используют. Это — нагеля.

Если быть более точным, то нагели, которые также называются «шкантами» — это не совсем крепёж в традиционном понимании. Всё дело в том, что шкант работает иначе, чем например, гвоздь, винт или штифт.

Для его установки в каждом элементе собираемой деревянной стены через 1,5-2 метра сверлятся отверстия, по диаметру сопоставимые с сечением нагелей (чтобы нагель заходил без излишних усилий). Сверление осуществляют строго вертикально и строго по оси стены.

Что собой представляет деревянный нагель

Нагели, купить которые можно в многочисленных торговых точках нашей страны, в большинстве случаев деревянные. Это — хлысты длиной от одного до полутора метров, обладающие круглым сечением. В некоторых случаях в качестве шканта строители используют обрезной брусок, но он, упираясь в стенки гнезда только гранями, может со временем сильно расшататься. К тому же общая площадь сечения (а значит, и прочность) у него будет значительно меньше, чем если бы в то же отверстие забивался нагель круглый.

Диаметр стандартных нагелей составляет либо 30, либо 25 мм. Выбор производится в зависимости от размеров используемых стеновых материалов. Определяющим порогом принято считать 150 мм. Если диаметр бревна меньше этого значения, то стоит заказать нагель с сечением 25 мм, а если больше – то лучше подойдут шканты в 30 мм.

Если говорить о применяемых породах древесины, то лучшим вариантом ожидаемо окажется недешёвый дуб или бук, так как их древесина наиболее стойкая к механическим нагрузкам. В свою очередь, ель, сосна и осина находятся на другом полюсе – изделия из них недороги, но будут слишком мягкими для использования в данных целях. Золотой серединой выступает берёза. Выточенные берёзовые нагели даже при наличии сучков, хорошо могут справляться с поставленными задачами.

К достоинствам берёзовых нагелей относится выгодная цена и доступность. Если они обладают той же влажностью, что и материал венцов — они будут работать как единое целое, а если и будут меняться в размерах, то одинаково. Кроме того, в отличие от металлов дерево обладает низкой теплопроводностью, из-за чего данная закладная деталь никогда не станет мостиком холода, не начнёт ржаветь, покрываться конденсатом…

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;
2. Не подвержен действию перепадов температур. Дерево практически не меняет линейные размеры при различных температурах, поэтому крепежный элемент будет всегда на своем месте;
3. Отсутствует ржавчина. Металл со временем ржавеет, что приводит к гниению соприкасающихся с ним деревянных поверхностей;
4. Отсутствует конденсат. На стали при резком изменении температуры образовывается влага, которая совсем ни к чему внутри несущей стены.
5. Шкант срастается со стеной. Через определенное время дом станет монолитным, деревянные поверхности спаиваются.
6. 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;
7. 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.

Металлические нагели и крепеж для сборки срубов

Нагель из металла по определению будет прочнее такого же по сечению деревянного, но не всё так однозначно. Это утверждение будет верным, только если используется полный аналог по размеру сечения. Например, нередко можно увидеть, как строители применяют стальную арматуру 10-12 мм, причём с рифлением, которую с огромным сопротивлением кувалдами забивают в узкие отверстия. В итоге, из-за впившихся в древесину рёбер венцы не могут свободно усаживаться и подвисают на металле – появляются щели, стены дома начинаются продуваться всеми ветрами.

Из-за небольшого сечения стальных шкантов и пластичности обычной чёрной стали, брёвна во время усадки изгибают и расклинивают даже гладкие металлические нагеля. Поэтому мощные гвозди – тоже не лучший вариант, хотя используются они довольно часто.

Этой проблемы не возникло бы, если бы в ход шли гладкие пруты сечением от 20 мм, либо трубы сечением 25-30 мм. Но стоимость таких металлических нагелей получилась бы просто неподъёмной.

Есть технология, когда вместо нагелей (в привычном понимании) похожую функцию выполняют резьбовые шпильки. Метровые шпильки крепят одним концом в фундаменте, затем на них надевают венцы. По мере сборки стен шпильки наращивают при помощи муфт. Используя гайки с шайбами, мастера получают возможность плотно соединять штучный стеновой материал, в том числе выполнять дотягивание крепежей по мере усадки.