Нагелем называется стержень, который соединяет элементы деревянных конструкций, препятствует их взаимному сдвигу, а сам при этом работает на изгиб и срез. Нагели изготавливают из стали, древесины твердых пород и пластмасс, в виде стержней круглого сечения. Их устанавливают в предварительно просверленные отверстия. Диаметр отверстий для нагеля делают равным диаметру самого нагеля, чем обеспечивается плотность соединения и уменьшается опасность раскалывания.

Считается, что стальные нагели работают на срез, хотя на самом деле среза по телу нагеля не происходит. Древесина мягче нагеля и происходит ее смятие, а сами нагели - изгибаются, тем не менее, по аналогии с заклепочными соединениями металла, нагели рассчитываются на срез, а место среза (которого фактически нет) называют «условным срезом».

Растянутые стыки на цилиндрических нагелях могут быть симметричными и несимметричными (рис. 11). Для обжатия нагельного соединения, в сопряжение сплачиваемых элементов устанавливают стяжные болты, в количестве примерно равном 25% от общего количества нагелей. Стяжные болты включаются в расчетное (требуемое) количество нагелей. Нагели устанавливаются не менее чем в 2 ряда, количество нагелей в ряду ограничено шириной сплачиваемых элементов.

Рис. 11. Несимметричный и симметричный нагельные стыки

Расчетную несущую способность одного цилиндрического нагеля на один шов сплачивания в соединениях элементов из сосны и ели при направлении усилий, передаваемых нагелями вдоль волокон и гвоздями под любым углом, следует определять по таблице.

Расчетная несущая способность одного цилиндрического нагеля

На­пря­жен­ное со­сто­я­ние со­еди­не­ния	Рас­чет­ная не­су­щая спо­соб­ность Т на один шов спла­чи­ва­ния (услов­ный срез) по СП 64.13330. 2011 2017
	гвоз­дя, сталь­но­го, алю­ми­ни­е­во­го, стек­ло­пла­сти­ко­во­го на­ге­ля		ду­бо­во­го на­ге­ля
	кН	кгс	кН	кгс
1. Смя­тие в сим­мет­рич­ных со­еди­не­ниях
а) смя­тие в сред­них эле­мен­тах	0,5cd	50cd	0,3cd	30cd
б) смя­тие в край­них эле­мен­тах	0,8ad	80ad	0,5ad	50ad
2. Смя­тие в не­сим­мет­рич­ных со­еди­не­ниях
а) смя­тие во всех эле­мен­тах рав­ной тол­щи­ны, а так­же в бо­лее тол­стых эле­мен­тах од­но­срез­ных со­еди­не­ний	0,35cd 0,55cd	35cd 55cd	0,2cd 0,3cd	20cd 30cd
б) смя­тие в бо­лее тол­стых сред­них эле­мен­тах двух­срез­ных со­еди­не­ний при a ≤ 0,5c	0,25cd 0,4cd	25cd 40cd	0,14cd 0,2cd	14cd 20cd
в) смя­тие в бо­лее тон­ких край­них эле­мен­тах при a ≤ 0,35c	0,8ad 1,2ad	80ad 120ad	0,5ad 0,75ad	50ad 75ad
г) смя­тие в бо­лее тон­ких эле­мен­тах од­но­срез­ных со­еди­не­ний и в край­них эле­мен­тах при c > a > 0,35c	k н ad 1,5k н ad	100k н ad 150k н ad	k н ad 1,5k н ad	100k н ad 150k н ad
3. Из­гиб на­ге­лей в сим­мет­рич­ных и не­сим­мет­рич­ных со­еди­не­ниях
а) из ста­ли С 38/23 из ста­ли С 235 и ар­ма­ту­ры А 240 (R н = 440 МПа)	1,8d² + 0,02a², но не более 2,5d² 2,2d² + 0,025a², но не более 3,1d²	180d² + 2a², но не более 250d² 220d² + 2,5a², но не более 310d²	-	-
б) из алю­ми­ни­е­во­го спла­ва Д16-Т	1,6d² + 0,02a², но не более 2,2d²) 2d² + 0,025a², но не более 2,2d²	160d² + 2a², но не более 220d² 200d² + 2,5a², но не более 220d²	-	-
в) из стек­ло­пла­сти­ка АГ-4С	1,45d² + 0,02a², но не более 1,8d² 1,8d² + 0,025a², но не более 2,2d²	145d² + 2a², но не более 180d² 180d² + 2,5a², но не более 220d²	-	-
г) из дре­вес­но-сло­и­сто­го пла­сти­ка ДСПБ	0,8d² + 0,02a², но не более d² d² + 0,025a², но не более 1,5d²	80d² + 2a², но не более 100d² 100d² + 2,5a², но не более 150d²	-	-
д) из ду­ба	-	-	0,45d² + 0,02a², но не более 0,65d² 0,55d² + 0,025a², но не более 0,8d²	45d² + 2a², но не более 65d² 55d² + 2,5a², но не более 80d²
4. Из­гиб на­ге­лей из ста­ли С 235 и ар­ма­ту­ры А 240 (R н = 440 МПа) в тор­це­вых со­еди­не­ниях с ме­тал­ли­че­ской на­клад­кой с жест­ким креп­ле­ни­ем на­ге­лей
	2d²	200d²	-	-

Примечания:

1. Расчетную несущую способность нагеля в рассматриваемом шве следует принимать равной меньшему из всех значений, полученных по формулам таблицы (то есть нужно просчитать все возможные варианы и выбрать наименьший результат).

2. В таблице: с - толщина средних элементов, а также равных по толщине или более толстых элементов односрезных соединений, а - толщина крайних элементов, а также более тонких элементов односрезных соединений; d - диаметр нагеля; все размеры в см.

3. Расчетную несущую способность нагеля в двухсрезных несимметричных соединениях при неодинаковой толщине элементов следует определять с учетом следующего:

а) расчетную несущую способность нагеля из условия смятия в среднем элементе толщиной c при промежуточных значениях a между c и 0,5c следует определять интерполяцией между значениями по пп.2,а и 2,б таблицы;

б) при толщине крайних элементов a больше c расчетную несущую способность нагеля следует определять из условия смятия в крайних элементах по п.2,а таблицы с заменой с на а ;

в) при определении расчетной несущей способности из условий изгиба нагеля толщину крайнего элемента а в п.3 таблицы следует принимать не более 0,6с .

4. Значения коэффициента k н для определения расчетной несущей способности при смятии в более тонких элементах односрезных соединений и в крайних элементах несимметричных соединений c больше a и больше 0,35c приведены в табл. 18 СНиП II-25-80 в табл.20 СП64.13330.2017 .

5. Расчет нагельных соединений на скалывание производить не следует, если выполняются условия расстановки нагелей в соответствии с пп. 5.18 и 5.22 СНиП II-25-80 6.18 и 6.22 СП64.13330.2017 .

6. Диаметр нагеля d следует назначать из условия наиболее полного использования его несущей способности по изгибу.

7. В соединениях число нагелей должно быть не менее 2. Исключение составляют нагели, устанавливаемые конструктивно (например, на период сборки и монтажа).

8. Для гвоздей, установленных в предварительно рассверленные отверстия диаметром, равным диаметру гвоздя, несущая способность по изгибу определяется как для нагеля из стали С235.

Расчетное количество нагелей определится по формуле:

n н ≥ N/Тn ш ≥ 2,

где n н - количество нагелей, шт; N - расчетное усилие, действующее на нагельный стык, кН (кгс); n ш - число расчетных швов одного нагеля, шт; Т - несущая способность одного условного среза нагеля, определяемая в кгс или в кН.

Для того чтобы в нагельном соединении не произошло раскалывания древесины, нагели устанавливают на определенном расстоянии друг от друга (рис. 12).

рис. 12. Порядок расстановки нагелей S 1 - расстояния между нагелями и от нагеля до торца элемента вдоль волокон; S 2 - расстояния между нагелями поперек волокон; S 3 - расстояние от нагеля до грани элемента поперек волокон; d - диаметр нагеля в см.

Нагели в растянутых стыках конструкций из цельной древесины следует располагать в 2 или 4 продольных ряда, а в конструкциях из круглых лесоматериалов допускается шахматное расположение нагелей в 2 ряда с расстоянием между осями нагелей вдоль волокон 2S 1 , и поперек волокон - S 2 =2,5d.

При обеспечении достаточной плотности посадки нагелей могут применяться соединения со стальными накладками. Чаще всего в них используются гвозди, шурупы, глухари или глухие стальные цилиндрические нагели (рис. 13). Глухие стальные цилиндрические нагели должны иметь заглубление в древесину сплачиваемого элемента на величину не менее 5d .

рис. 13. Нагельные соединения со стальными накладками на болтах и на глухих цилиндрических нагелях

Количество нагелей рассчитывается по выше приведенной формуле, а стальные накладки проверяют на прочность при растяжении по ослабленному отверстиями под нагели сечению.

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.

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.

Отверстия эти проходят насквозь через только что установленный брус (или бревно) и почти полностью - через брус/бревно, что располагается ниже. Нужно отметить, что существует технология, когда прошивается не два, а три венца.

Затем шканты забивают в эти отверстия и добойником притапливают на 3-5 сантиметров, чтобы по мере усадки дома, шканты не упирались в вышестоящий брус/бревно.

Установленный на своё место нагель не скрепляет и не стягивает брёвна или брусья между собой. Он служит закладным элементом, который не даёт венцам перемещаться друг относительно друга. К горизонтальному сдвигу и «выворачиванию» брёвна склонны во время усадки сруба, так как при потере влажности древесину начинает коробить. То есть нагель, позволяет сохранить стену ровной, но при этом он не должен препятствовать свободному вертикальному ходу элементов стены, чтобы венцы не подвисали, и впоследствии не образовывалось щелей между венцами.

Ещё раз подчеркнём: одним из самых главных условий правильной работы нагеля является чёткое соответствие диаметра крепежа - диаметру высверленного посадочного места.

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…

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.

В основном подобное решение нашло применение при работе с очень сухим профилированным брусом. В обычных условиях они только усложняют работу.

Шпильки хорошо подходят, когда нужно зафиксировать брёвна, которые стыкуются друг с другом торцами. Для этого в теле венцов выполняется пара пропилов и пара треугольных/круглых расширений под гайки.

Аналогичную стягивающую работу в зоне «перерубов» выполняют калёные П-образные скобы, но они обеспечивают несколько менее надёжное соединение.

Аналогами деревянных нагелей могут выступать самонарезные металлические винты и винты-сухари. Но так как при свинчивании венцов последние не могут уплотняться по мере усадки - то сфера использования таких крепежей ограничивается исключительно клееным профилированным брусом с минимальным процентом влажности, стены из которого практически не усаживаются.

Для строений из оцилиндрованного бревна и цельного бруса разработана специальная модификация самореза-сухаря, а именно - подпружиненный глухарь, диаметром 10 мм и длиной 200, 240 и 280 мм. Изюминкой данного крепежа является использование пружины, зажатой на штоке двумя шайбами. Все его элементы оцинкованы, что позволяет не беспокоиться о коррозии.

Благодаря такому конструктивному решению, после просверливания гнезда и ввинчивания крепежа - на венец сразу оказывается сдавливающая нагрузка (до 150-ти килограмм на сантиметр в каждой точке крепления). Но при этом свободный ход у брёвен и брусьев остаётся, что очень важно для обеспечения правильной равномерной усадки сруба. По сути, в этой детали удалось объединить достоинства винтов/шпилек и обычных нагелей.

Размер: d-15 мм. L-1000 мм.
Материал: Береза
Артикул: 14020105

Количество:

Деревянные дома не такая уж редкость в современном строительстве. Поэтому все, кто планирует возводить деревянное жилье, дачу или просто небольшую баню, должны понимать технологию крепления, при которой используется нагель для бруса. Принцип соединения деталей простой, поэтому сам процесс строения сложным не покажется. Если нагель купить качественный, выполнить правильно соединение деталей, тогда можно быть уверенным в прочности и долговечности здания. Изучив досконально это непростое занятие, можно открыть для себя новые интересные возможности.

Многие впервые сталкиваются с понятием нагель деревянный и плохо представляют, что он собой представляет. Элемент напоминает штырь или кант, который устанавливают внутри брусьев или бревен, используемых при строительстве коттеджей. Нагель помогает сохранить отличную прочность деревянных стен, ведь в процессе усыхания наблюдается деформация бруса и его начинает крутить. Без нагелей конструкцию бы попросту повело. Избежать этого позволят нагеля березовые, купить которые важно в достаточном количестве для крепления определенной площади стены. Именно нагель березовый считается оптимальным выбором, который позволит предупредить растрескивание, что способствует долговечности строения.

Нагель может быть деревянным или металлическим. Нагель деревянный купить будет более разумно длякрепления деревянных элементов. Изделия из древесины разных пород считаются более практичными, чем железные, так как они способны работать на изгиб. Металлический прут на это не способен. Для производства нагеля используют твердые породы дерева. Желательно покупать нагель из той породы дерева, из которой создана стена. При использовании нагелей крепление осуществляется перпендикулярно в шахматном порядке. В первую очередь создается отверстие, в которое с усилием забивают деревянный нагель. Важно в процессе забивания крепления оставлять зазоры, благодаря которым не будет осуществляться давление на венец. Это давление часто может быть причиной образования трещин. Отверстия могут быть круглыми и квадратными, как и сами нагеля. Чаще используют сечения квадратной формы, так как вероятность зависания бруса в процессе усадки сруба у них заметно меньше. Диаметр нагеля выбирают в соответствии с сечением бруса. Обычно диаметр составляет 25-55 мм. Длина элемента должна быть такой, чтобы надежно захватывались и соединялись два ряда брусьев.

Нагеля обычно выбирают более сухие, чем основной материал. Это необходимо для того, чтобы в процессе усыхания строения нагель заклинивало в отверстии, и он мог прочно держать конструкцию. Отмечено, что при использовании деревянных нагелей в качестве элементов соединений, усадка дома происходит более равномерно. Важно и то, что дерево в дереве создает однородную среду, в которой влага распределяется равномерно.

В современном строительстве очень популярны нагели из березы. Промышленные предприятия часто используют именно эту породу дерева для производства элементов, так как стоимость древесины доступна и есть немало предприятий, которые занимаются её изготовлением. Береза - это качественный и сравнительно недорогой материал, который имеет плотную структуру и невысокую естественную влажность. Нагели из березы способны обеспечить отличную прочность соединений. Часто используется береза для крепления оконных рам, дверей.

Конечно, нельзя не отметить великолепное качество, прочность и долговечность нагелей из дуба. Правда, высокая стоимость делает их не слишком популярными в строительстве. На рынке также представлены элементы из сосны и ели. Но так как хвойные породы дерева очень мягкие, использовать нагели из них в строительных работах не желательно. Они не смогут гарантировать прочность соединения.

Нагель при сборке деревянного коттеджа – это важный, незаменимый элемент. Особенно сложно обойтись без нагеля при угловых соединениях. Поэтому от качества материала, от правильности выбора породы древесины и размеров нагеля зависит напрямую качество и долговечность всего строения, а вместе с этим комфорт и безопасность владельцев.

Нагели предназначены для предотвращения деформации венцов дома из бруса, а также для придания этим венцам вертикального расположения. Благодаря данным элементам, венцы плотно крепятся между собой, обеспечивая надежность строению. Процесс этот назвали нагелированием. Собственно, о назначении нагелей и пойдет речь в данной статье.

Какие бывают нагели?

Они бывают всего двух видов: нагели деревянные или металлические. И те, и другие – идеальный вариант для бюджетного возведения дома из бруса, поскольку они «впишутся» даже в самую скромную смету. Так какие изделия — деревянные или металлические лучше применять при строительстве дома из бруса? Как показано на практике, намного лучше пользоваться деревянными изделиями. И тут расчет прост — металл может проржаветь, что в результате приведет к гниению всего деревянного дома или бани. Если же в изготовлении нагелей использовали арматуру, то ее рельеф может зацепиться за брус, из-за чего возможно возникнет зависание. Чаще всего используют деревянные шканты из березы и дуба, так как для этих целей лучше породы дерева не придумаешь.

На что следует обратить внимание при выборе нагелей?

В первую очередь, приобретая такой стержень для сруба, нужно подумать о влажности. Влажность нагеля должна совпадать с влажностью сруба. В противном случае при усыхании, отверстия и детали будут сжиматься неравномерно. В конечном итоге, сруб повиснет на данных изделиях, а между брусом, возникнут щели.

Также необходимо тщательно подходить к вопросу выбора формы этих деревянных изделий. По форме нагели бывают круглые и квадратные. Наиболее разумным выбором станут круглые изделия. Они обладают большей площадью соприкосновения с брусовыми отверстиями. А это значит, что сруб не будет «плавать», как при выборе квадратных деталей.

Самыми популярными считаются нагели длиной в 1,25 метра с диаметром 0,025 метра. Забить такой стержень можно только при помощи деревянной киянки. Это очень важно, ведь если использовать именно её, нагель не будет упираться в венец. А значит, не будет ненужных трещин. Расположенные в верхней части венца нагельные отверстия, следует предусмотреть на 2 мм шире. Благодаря этому брус не будет провисать.

Не стоит недооценивать роль этих стержней в строительстве. Самое главное в возведении зданий из бруса – это правильная установка нагелей и правильная установка пружинных узлов сила .

В результате обязательно получится цельный, красивый и надежный сруб, который сможет противостоять самым разным внешним воздействиям.

При правильной установке нагелей, возведенный дом из бруса будет служить ни один десяток лет, радуя своей прочностью, великолепием и нерушимостью.

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.