Сборка бруса на шканты
Шканты для бруса – описание рабочего процесса
При возведении строений очень большое значение имеет их правильное крепление и фиксация отдельных элементов. Шканты для бруса относятся к тому виду изделий, которые не видны снаружи, но оказывают большое влияние на надежность и долговечность строения, поэтому следует разобраться с тем, какие изделия подойдут вам лучше всего и как правильно их применять.
На фото: шкант – важный элемент любого сруба, будь то брус или бревно
Основные требования к данному типу крепления
Рассматриваемые нами элементы по-другому называются нагели, поэтому если встретите этот термин ниже, то имейте в виду, что это одно и то же. Что касается изделий подобного рода, то их использование производится только с соблюдением нескольких важных условий:
Материал изготовления | Многие специалисты в качестве идеальной породы дерева рекомендуют использовать березу, но найти этот вариант получается далеко не всегда, поэтому зачастую используется та же древесина, из которой возводится строение, тем более, что чаще всего в процессе работы образуются отходы, которые можно использовать для изготовления шкантов |
Влажность элементов | Она должна совпадать с влажностью основного материала, это обусловлено тем, что при разности показателей высыхание будет происходить неравномерно, что чревато деформацией и возникновением проблем в будущем. С этой точки зрения использовать отходы используемого материала – разумное решение, так как в этом случае влажность точно совпадает |
Соответствие отверстия шканту | Это требование обозначает, что слишком свободное расположение нагелей так же нежелательно, как и слишком плотное. Дело в том, что после строительства сруб дает усадку, поэтому элементы будут двигаться вниз, а в случаях высокой влажности материал будет увеличиваться в объеме и конструкция приподнимется, шкант должен служить направляющей, предотвращающей деформацию, но не препятствующей движению бруса |
Правильность расположения элементов | Помните одно простое правило: нагель должен быть углублен примерно на 2 сантиметра относительно верхнего бруса, это предотвратит ситуацию, когда при увеличении объема крепеж приподнимает элементы, расположенные выше |
Важно! Не стоит слушать советчиков, утверждающих, что чем плотнее будет забит шкант, тем лучше будет держаться конструкция, такой вариант не даст двигаться срубу, что приведет к увеличению стыков и усиленному образованию трещин на поверхности.
Для углубления крепежа используйте проставку такого же диаметра
Описание рабочего процесса
Рассмотрим основные правила проведения работ, они довольно просты, поэтому справиться с ними может практически любой человек, самое главное – делать все аккуратно и использовать качественные материалы и инструмент.
Изготовление нагелей
Конечно, можно купить готовые элементы, но их цена достаточно высока, да и процесс изготовления своими руками не представляет больших сложностей.
Работа производится следующим образом:
При изготовлении шкантов не важна аккуратность и привлекательность, важна точность и соответствие элементов отверстиям
- Для начала вам нужно подобрать метод изготовления, если у вас есть хотя бы простейший токарный станок, то можно делать круглые варианты, не отличающиеся от готовых, которые продают в торговой сети. Если оборудования нет, то можно обойтись и прямоугольными элементами, особой разницы все равно не будет;
- Длина заготовок должна составлять 2,3 толщины бруса. Это обусловлено тем, что правильное расположение предполагает вариант, при котором каждый крепежный элемент проходит через три бруса, причем в верхнем и нижнем венце он должен располагаться примерно на 2/3 их толщины. Как отмечалось выше, шкант должен утапливаться как минимум на 20 мм, чтобы при движении конструкции не происходило деформаций;
Эта схема наглядно показывает все основные правила фиксации венцов, этот вариант используют уже более двух столетий профессиональные плотники
Совет! Можно упростить работу по изготовлению путем приобретения бруска нужного размера, его стоимость невелика, зато вам будет достаточно просто немного скруглить углы – и крепеж будет готов.
- Можно не резать элементы сразу, а делать это в процессе работы, все зависит от того, какой вариант предпочтительнее для вас.
Крепление бруса
Важно правильно провести работы, так как от этого зависит, насколько надежно будет зафиксирована конструкция, перечень мероприятий следующий:
- Для начала нужно подобрать качественную дрель для шкантов для бруса . Очень часто используются слишком слабые варианты, поэтому случаи, когда при сверлении сгорает электроинструмент, нередки. Лучше всего подходят малооборотистые модификации с трехступенчатым редуктором мощностью 1300 и более Ватт, они хорошо справляются с работой, так как предназначены для высоких нагрузок;
Выбирайте модификации с ручкой сверху, вам будет гораздо удобнее проводить работы по сверлению бруса
- Что касается сверла, то подбирается винтовой вариант нужной длины, лучше не экономить и приобрести изделие известного бренда, так как дешевые аналоги обычно не отличаются прочностью и могут выйти из строя чуть ли ни не на первом отверстии . Длина зависит от того, какой толщины у вас брус, а диаметр варьируется в зависимости от ширины стен, чаще всего используются изделия от 20 до 30 мм;
Сверла диаметром 30 мм – одни из самых востребованных
- Сверление производится начиная с третьего ряда, при этом очень важно соблюдать вертикальное положение оборудования при работе, ведь шкант будет служить направляющей, и если он будет расположен под наклоном, то поверхность может искривиться со временем. Работу следует поручать физически крепкому человеку, так как сверло иногда заедает и может провернуть инструмент, что небезопасно при работе на высоте;
При работе нужно очень крепко держать дрель
- Помните простое правило – отверстие должно быть на 1-2 мм больше размера шканта, это обеспечит его достаточно плотное расположение, при этом крепление не будет препятствовать усадке конструкции. То есть при диаметре сверла в 30 мм, нагель должен быть 28-29 мм;
- Отступ от края бруса должен быть не менее 300 мм, расстояние между точками крепления составляет от полутора до двух метров . Иногда можно увеличивать количество шкантов, располагая их в местах, которые могут деформироваться;
- Забивание нагелей производится с помощью тяжелого молотка или кувалды весом 2-3 кг, чтобы утопить элементы, заранее запаситесь проставкой.
Как видите, инструкция по проведению работ не отличается сложностью, важно иметь под рукой надежный инструмент и использовать крепеж нужного размера.
Вывод
Использование шкантов обязательно для деревянных построек. С их помощью строение не только укрепляется, но и получает направляющие для правильной усадки конструкции. Видео в этой статье расскажет о некоторых рассмотренных выше моментах более подробно.
Нагели для бруса
- Характеристика
- Виды
- Назначение
- Особенности выбора
- Правила установки
Строительство дома или какого-либо помещения из бруса – непростая процедура. Для этой работы необходимо использовать не только стандартный набор инструментов и материалов, но и нагели.
Характеристика
Нагель для возведения конструкций из бруса представляет собой небольшой крепежный элемент с круглым или квадратным сечением. В переводе с немецкого языка это слово означает «гвоздь». Приспособление имеет вид штыря, что зачастую изготовлен из древесины. У данного вида крепления гладкая поверхность, в противном случае в стене могут образоваться щели. Наличие нагеля способствует предотвращению смещения бруса и удержанию каждого из элементов конструкции на одном уровне, что имеет следующие преимущества:
- стойкость конструкции к коррозионным процессам;
- отсутствие деформаций при перепадах температур.
Стоит заметить, что конструкции со шкантами служат дольше и являются более целостными. Недостатки у деревянных гвоздей также имеются:
- медленная процедура сборки;
- затруднительный рабочий процесс для людей, у которых нет навыков;
- прямая зависимость результат работы от качества изделий.
Деревянные нагели еще называют шканты и гвозди из дерева. Их диаметр может составлять 6-20 мм, а длина 25-160 мм. Для бруса определенного размера должен применяться шкант с соответствующими размерами. Для бруса с размерами 150х150 мм необходим крепеж в 22,5-37,5 см, а для бруска 100х150 мм – немного меньше. Пользоваться нагелями довольно просто, однако, мастерам стоит помнить, что расстояние от метиза до угла не должно быть больше 70 см.
Нагельные соединения для бруса строго регламентируются ГОСТ Р 56711-2015. Согласно этому нормативу, шкант может быть изготовлен из дерева, металла и пластика. Деревянное крепежное изделие нашло свое применение в индивидуальном строительстве.
Изделия из пластмассы и железа применяют в каркасных домостроениях промышленного типа.
Нагели могут иметь разные виды, некоторые из них производятся с винтовой резьбой. В первую очередь они могут иметь разную форму сечения, а именно, прямоугольную, круглую, квадратную. Зачастую мастера используют крепежи круглой формы, так как для них довольно просто делаются отверстия. По материалу изготовления шканты делятся на следующие виды.
Деревянные
Шканты из дерева характеризуются простотой изготовления и применения. С их помощью можно надежно скрепить брусья. Наличие деревянных гвоздей способствует легкости усадки. Помимо прочего, дерево – это экологически чистый и безопасный материал. Шканты данного вида изготавливают из твердых древесных пород, а именно, дуба, березы, бука. Несмотря на то что железные нагели крепче, надежнее и выдерживают большие нагрузки, у деревянных по сравнению с ними есть свои преимущества:
- у металлического приспособления не возникает сопротивления сдвигающим силам за счет упругости;
- так как железное крепление способно образовать жесткое сцепление деревянного бруса, не происходит естественной усадки, поэтому стены перекашиваются, на них образуются трещины и щели;
- во время забивания металлический метиз может разорвать древесное волокно, за счет чего образуются трещины внутри конструкции и, как результат, мостики холода.
Металлические
Железные крепежные элементы считаются прочными и надежными, но при этом они подвергаются коррозии. Также стоит заметить, что в этом случае усадка будет происходить сложнее обычного. В продаже также можно встретить стеклопластиковые нагели, которые крепятся с помощью жесткой фиксации. При выборе материала шканта стоит брать во внимание характер используемых бревен и подготовленные в них отверстия. У потребителей часто возникает вопрос о замене деревянного стержня металлическим.
Назначение
Нагель для деревянного бруса нашел свое применение в креплении венцов по четко определенной траектории. Мнение некоторых потребителей о том, что данные изделия стягивают между собой каркас сооружения, является ошибочным. Зафиксированный в торец бруса нагель обеспечивает зависание древесины в исходном положении. Применение этого приспособления предотвращает то, что строение может повести в сторону.
Монтаж нагелями является актуальным не только при возведении дома, но и во время сборки мебели. Этот крепежный элемент борется с высыханием, деформацией, расшатываем, смещением конструкций из бруса.
Его использование гарантирует постройке устойчивость, стабильность и надежность длительный период.
Особенности выбора
Покупая шкант, потребителю стоит обратить внимание на следующие моменты.
- Наличие дефектов на поверхности. Мастеру стоит отказаться от приобретения товара, на котором есть хотя бы малейший дефект. Если установить бракованный нагель, то на долгий срок службы рассчитывать не стоит.
- Условия хранения. Этот фактор считается уместным для деревянных крепежей, так как они не проявляют устойчивости ко всем негативным факторам окружающей среды.
Правила установки
Для того чтобы сборка деревянной конструкции была правильной, мастеру потребуется не только правильно установить нагели, но и подготовить нужные инструменты, в частности, дрель. Пошаговая инструкция проведения процедуры такая.
- Определить место нахождения будущего здания. При этом стоит учитывать, что укладку деревянных гвоздей потребуется делать по всей древесной конструкции с замковым соединением. Дистанция между креплениями должна составлять не менее 0,5 метра.
- Осуществить сверление древесины. Сверлить отверстия лучше перфоратором и делать это сразу в 2-х венцах. Таким образом, можно предотвратить сдвиг верхнего или нижнего сруба.
- Установка шканта. Ставят деревянные приспособления с особой аккуратностью, так как при соскальзывании киянки мастер может получить травму. Чем меньше длина штыря, тем легче его забивать, однако, эффективность соединения в этом случае ниже. Для этой работы подходит как резиновая, так и деревянная киянка. Нанесение ударов должно быть строго вертикальным. В случае применения металлического инструмента стоит воспользоваться защитной прокладкой из доски либо фанеры.
Если во время установки бруса в нагеле образовалась трещина, то изделие высверливается, и операция повторяется заново.
Чтобы качественно собрать конструкцию из бруса с использованием нагелей, стоит придерживаться определенных правил. Рекомендации специалистов для правильности и надежности фиксации древесных крепежей:
- каждый ряд бруса должен монтироваться отдельно от остальных, иначе нагели могут быть сломаны;
- при помощи одного элемента крепежа можно соединить пару венцов;
- заколачивать деревянные гвозди лучше всего киянкой;
- отверстия в срубе стоит проделывать под углом, равным 90 градусам;
- установку штырей стоит проводить в шахматном порядке;
- на месте расположения оконных и дверных коробок брусья стоит крепить с дистанцией 0,2 м до границы выреза;
- нагель, который соединяет 2 бруса, должен переходить к 3-му, заглубляясь на 7 см;
- забивать деревянные гвозди стоит на дистанции от угла, равном 0,3-0,5 м;
- длина нагеля должна превышать глубину отверстия, что заблаговременно для него подготовлено.
Иногда для сооружения конструкции из бруса купленных нагелей может не хватить. В этом случае приспособления можно сделать собственноручно путем вытачивания на станке из высококачественной древесины. Материал стоит выбрать тот, у которого нет сучков и дефектов. Делать шканты из гигроскопичного материала категорически не рекомендуется.
Во время работы стоит следить за тем, чтобы диаметр стержня превышал 2,5 см. Длину нагеля можно подбирать по собственным предпочтениям, обычно она составляет 150-200 см. Мастеру важно правильно подобрать форму и размер крепежа. В случае качественного сбора конструкции из бруса и применения качественных нагелей потребитель может рассчитывать на долгий срок службы сооружения.
Шкант – в чем секрет безрезьбового крепления?
Соединение на шкантах внешне выглядит очень эстетично, потому что не выдает присутствия какого-либо крепежного приспособления, кажется, что детали держатся друг за друга сами собой. Что же это за мелочь и почему так популярна в хозяйстве, сейчас мы разберемся.
Знаем ли мы, что это за элемент?
При словах «крепежное изделие» мы подразумеваем, что им накрепко фиксируют какие-то детали, которые можно разделить лишь агрессивными методами. Такими надежными изделиями являются шурупы, болты, строительные гвозди и т.д. Но есть другая категория крепежей, которые работают на стабилизацию и позиционирование, абсолютно не препятствуя разборке соединенных деталей в определенном направлении. Примером такой группы можно назвать шкант. Это небольшое изделие цилиндрической формы, иногда имеющее на своей поверхности зазубрины.
Чаще всего увидеть данное изделие можно в мебели, наверняка вам приходилось собирать своими руками хотя бы тумбочку. Часть деталей и петли крепятся на шурупы, а вот перед этим основные части конструкции собираются на основе деревянных колышков, для которых уже имеются заводские отверстия. Это и есть шкант мебельный, как правило, он сделан из дерева, потому что скрепляет детали также из цельного дерева или же его производных (ДСП, МДФ). Иногда в сборке мебели участвуют пластиковые шканты.
Шкант мебельный – производство и параметры
Внешняя простота не означает, что данный крепеж производится кустарным методом. Для вытачивания шкантов используются станки для деревообработки, имеются даже специальные шкантонарезные машины. Дело в том, что их размеры четко калибруются в массовом производстве, а для тех случаев, когда нужен срочный мелкий ремонт мебели, применяют шаблон из металла, в котором имеется множество диаметров, выбрав нужный, вы пробиваете через него деревянную заготовку, делая таким образом шканты своими руками. Что касается крепежей из пластика, то их отливают в специальных формах.
Чтобы такой цилиндр лучше держался в отверстии, на его поверхности наносят рифления. Они могут быть продольными, поперечными, винтообразными или сложными (смешанными). На пластике также можно найти такие рифления. Диаметр шканта может быть 4-30 мм, а длина может составить 1,5-20 см. Можно, конечно, самостоятельно сделать дома изделие по заданным параметрам, но это достаточно хлопотная работа, чтобы получить круглую цилиндрическую деревяшку. Все размеры имеются в продаже, причем цена, понятное дело, вполне посильная. Другое дело, если вам потребуются более экзотические виды данного крепления, об этом поговорим ниже.
Элементы для бруса – особенности использования
При строительстве деревянного дома из бруса для страховочной фиксации бревен, а иногда и единственной, используют шканты для сруба. Они существенно больше по размерам, чем мебельные, их необходимо заказывать либо делать самостоятельно, да и проделывание отверстий под них часто нужно осуществить самому. Если планируется еще какое-то крепление, а данный способ является лишь способом ориентации и страховки от подвижности в перпендикулярной плоскости к оси шканта, то можно сделать все своими руками.
Для бревна диаметром 18 см, отверстия и диаметр крепежей должны быть около 2,5 см, такое следует взять сверло. Если не желаете долго шлифовать до цилиндрической формы, можно выполнить шканты для бруса с квадратным сечением в 2,4 см. В одном бревне следует делать как минимум 3 отверстия (два по краям и одно посередине), если оно очень короткое, то хватит и двух. Желательно выдержать одинаковую глубину, поэтому сделайте отметку на сверле, чтобы не загонять его глубоко. Желательно обходиться глубиной в 4 см.
Неудобство квадратных шкантов в том, что усадка дома неотвратима, и если она произойдет не в пропорциональном порядке, то бревна начнут свободно перемещаться. В случае с круглыми изделиями такая вероятность значительно меньше. Особенно, если у вас будет одинаковая порода дерева, но и это не является гарантией, ведь у них может быть разный возраст. Иногда для минимизирования данного эффекта в отверстия капают клей или промазывают поверхность шканта.
Есть еще один вариант крепежного соединения для строительства домов из бруса. Шкант металлический кажется на первый взгляд надежнее: он не дает усадку, вполне определенных размеров как в начале строительства, так и через много лет, очень крепкий, не треснет при каких-то неравномерных изменениях геометрии постройки. Но данное изделие ощутимо дороже по стоимости, и также не спасет при усадке самого материала дома. Все-таки от него отказываются в пользу натурального деревянного крепежа.
Что такое ламель?
Имеется в строительстве еще один интересный вариант такого крепежа – шкант плоский. В широких кругах его называют чаще ламель, так его можно найти и в магазинах. Суть его в том, что он не цилиндрический, а действительно плоский, крепится он также с помощью специально проделанных пазов, часто садится на клей. Отверстия проделываются, конечно, не дрелью, а специальным фрезером. Его используют в тех случаях, когда нельзя допускать возможности скручивания деталей относительно оси шканта.
В целом, данное соединение будет так же, как и в случае с круглым крепежом, достаточно надежным, устойчивым к срезанию, к тому же, позволяет производить монтаж очень тонких деталей. Правда, нужно быть более внимательным при сборке. Так как клеить лучше всего клеем на водной основе, а из-за тонкости крепежа его деформация будет значительной, то медлить не следует, важно быстро размещать ламель в отверстие. Можно, конечно, использовать синтетические клеи, но очень немногие сборщики голосуют за этот вариант.
Соединение на шкантах – использовать ли клей?
Сборка с помощью шкантов возможна в двух вариантах: на сухую или на клей. Каждый случай имеет свои особенности. Если мы имеем готовые детали с отверстиями, то насверливать самостоятельно ничего не потребуется. Остается только расположить в нужном порядке детали, потом вогнать в одну из них шкант, немного простучать его, чтобы он крепче вошел и расположился в отверстии, а потом надеть на него вторую деталь, и опять же постучать уже сверху по детали, чтобы и второй конец вошел прочно. Данное соединение не держит детали на разрыв, только на сдвиг, поэтому скрепленную конструкцию следует сразу же поставить в нужной ориентации, а не вверх ногами или еще как-то.
Если монтаж осуществляется без клея, то такую сборку можно через какое-то время разобрать. Если же таких планов нет, а хочется чувствовать себя немного увереннее насчет прочности крепежа, то можно посадить шканты на клей, а зазубрины на его поверхности усовершенствуют такой прием.
Не стоит заливать клеем отверстия, чтобы изделие потом там хлюпало, достаточно смазать конец с одной стороны, а потом также обработать и второй конец. Причем если на одной грани детали располагается несколько крепежей сразу, то установите сначала все шканты одним концом в отверстия, предварительно смазав их составом или капнув капельку в дырку. А потом промажьте клеем выступающие края, дайте им немного загустеть (буквально минуту-две) и насадите вторую деталь, совместив аккуратно отверстия на ней с выступающими концами шкантов. Легкое простукивание по насаженной детали лучше распределит клей и упрочнит конструкцию. Помните, она неразборная, при желании демонтажа вам придется только ломать.
Нагеля для бруса: пошаговая инструкция изготовления
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 ↓
- Материал изготовления ↓
- Форма ↓
- Изготавливаем нагель своими руками ↓
- Проводим расчеты ↓
- Определяемся с размерами ↓
- Считаем количество ↓
- Технология крепления ↓
- Сверление ↓
- Забивание ↓
- Правильное расположение ↓
- Преимущества и недостатки ↓
- Блиц-советы ↓
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.
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.
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.
Блиц-советы
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.
Нагель для бруса: особенности применения
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.
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.
Разновидности деревянных нагелей
Шканты для бруса могут иметь круглое, квадратное или прямоугольное сечение. Вырезать в теле бруса посадочное гнездо квадратной формы затруднительно, по этой причине в домашних условиях крепления любой формы устанавливают в круглые отверстия, диаметр зависит от размера шканта и должен обеспечивать установку «в натяг». Каждый вид креплений имеет свои преимущества и недостатки:
- Нагели круглого сечения (цилиндрические) обеспечивают максимальную площадь соприкосновения со стенками посадочных отверстий, способны выдержать значительные нагрузки, применяются для усиления внешних стен и углов сруба. Установка таких креплений «в натяг» требует значительных усилий. Шканты для бруса округлой формы трудно изготовить в домашних условиях, для этого необходимо иметь токарный станок;
- Шканты для бруса квадратного сечение используют при возведении легких построек и при кладке внутренних перегородок. При установке «в натяг» вся нагрузка приходится на острые края, которые равномерно сминаются и увеличивают площадь соприкосновения, забить такой шкант гораздо легче. Изготовить крепление квадратной формы можно из обрезка доски своими руками с использованием доступного инструмента;
- Плоский шкант прямоугольного сечения является облегченным вариантом квадратного шканта, используется при установке дверных и оконных проемов, монтаже легких и декоративных конструкций.
Согласно ГОСТ Р 56711-2015В, нагели цилиндрической формы являются основным крепежным элементом для сплачивания и сращивания цельного и клееного пиломатериала.
Замечание мастера: до настоящего времени нет единой позиции в вопросе о том, какие нагели лучше использовать при кладке сруба, некоторые мастера отдают предпочтение нагелям с квадратным сечением. Такое крепление обеспечивает более свободный ход бруса относительно ребер шканта и предотвращает развитие негативных процессов при усадке.
Требования к материалу
Нагельные соединения подвергаются значительным нагрузкам на срез, изгиб и кручение. По этой причине шканты округлой формы изготавливаются из прочной древесины – это может быть дуб, лиственница и береза. Для заготовок выбирают высокосортную древесину естественной влажности, без сучков с ровными и неповрежденными волокнами. Поверхность готовых креплений подвергается шлифовке с использованием абразива.
При выборе материала необходимо учитывать следующие рекомендации:
- Для брусьев из сосны или ели лучше использовать березовые шканты;
- При строительстве из бруса лиственницы, крепления могут быть из этого же материала;
- Для клееного и LVL-бруса используют дуб камерной сушки.
Шканты для бруса квадратного и плоского сечения можно изготовить из специально отобранного качественного пиломатериала, используемого при строительстве.
Размеры нагелей и диаметр отверстий
Рекомендации по выбору размеров нагельных соединений изложены в нормативных документах по строительному проектированию (СНиП), в их числе: диаметр сечения круглых нагелей должен составлять не более 1/6 от ширины бруса, длина в 1.5 раза превышать высоту бруса. Диаметр посадочных отверстий делают на 0.5-1.0 мм меньше диаметра шканта.
Несложно посчитать, что при строительстве из бруса180х180 надо использовать шканты диаметром 30 мм, длиной более 270 мм, диаметр отверстий для установки креплений – 31 мм. Специализированные магазины предлагают нагели следующих типоразмеров: цилиндрическийс диаметром от 15 до 30 мм, квадратный со стороной от 20 до 25 мм, длина заготовок – до 1100 мм.
Как изготовить шкант 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).
Технология крепления
Для установки нагеля потребуется выполнить ряд операций в следующей последовательности: произвести разметку, просверлить посадочное отверстие, установить крепление в подготовленное отверстие.
Расчеты и разметка
Требования к нагельным соединениям определены СНиП 2.01.07-85, при установке шкантов должны соблюдаться следующие правила:
- Креплению подлежат венцы сруба, углы и места примыкания внутренних стен;
- Посадочные места располагают по всему периметру сруба на расстояние 1.5-2.0 м;
- Каждый брус должен быть скреплен с нижним и верхним рядом отдельным нагелем;
- В каждом венце посадочное отверстие сдвигается на 0.5 м, повторение конфигурации допускается через 2-3 ряда;
- Отверстия высверливаются по центру бруса, глубиной на 15-20 мм превышающей длину нагелей.
Сверление
Для сверления посадочных отверстий диаметром более 12 мм используют низкооборотистые дрели мощностью не менее 1200 Вт с двумя рукоятками. Сверло должно отвечать следующим требованиям: на 30-35 мм превышать длину установочных штырей и обеспечивать отвод стружки. Лучшим решением будет использование фрезерных сверл по дереву. Определиться с диаметром сверла и нагеля необходимо на этапе проектирования, в запасе надо иметь 7-8 сверл.
Отверстие высверливаться сразу в двух венцах, для предотвращения сдвига, верхний и нижний брус должны быть надежно зафиксированы, для этого можно использовать строительные скобы.
Установка
Шканты устанавливаются в посадочные отверстия с натягом, для этого надо приложить значительное усилие, чем глубже стержень входит в отверстие, тем большее усилие надо прикладывать. Опасность заключается в том, что при забивании в брус шкант может треснуть, а верхняя часть размочалиться. Уменьшить трение можно мыльным раствором, использовать для этих целей парафин или технические смазки нельзя.
Под рукой надо иметь деревянную или резиновую киянку, тяжелый и легкий молоток. Удары наносятся строго вертикально, при пользовании металлическим инструментом, необходимо использовать защитную прокладку из обрезка тонкой доски или многослойной фанеры. Если в процессе установки в стержне образовалась трещина, его надо высверлить и повторить операцию.
Разница между деревянными и металлическими гвоздями
На различных строительных форумах часто задают вопрос: можно ли деревянный нагель для бруса заменить металлическими гвоздям или стержнями. Несмотря на то, что с металлическими гвоздями работать легче, такая замена недопустима по следующим причинам:
- Основное назначение нагельных соединений – сопротивление сдвигающим силам за счет упругости, металлический гвоздь массового производства такими свойствами не обладают;
- Металлический крепеж образует жесткую сцепку деревянных деталей, такое скрепление препятствует процессам усадки и может привести к перекосу стен, способствует образованию щелей и трещин;
- При забивании, гвозди разрывают древесные волокна, образуются глубокие внутренние трещины, в совокупности с металлом это способствует образованию мостиков холода.
Заключение
Технические требования к соединениям нагельного типа для деревянных конструкций определены в ГОСТ Р 56711-2015, согласно ГОСТ, нагели могут изготавливаться из металла, древесины и пластмасс. Деревянные нагельные соединения применяются в индивидуальном строительстве, металл и пластик используют в промышленном каркасном домостроении.