Гвозди или деревянные нагели для сухого бруса. Нагель или гвоздь? Чем крепить венцы сруба. Задачи, которые решаются нагелем

05.02.2016 08:24

При строительстве дома из бруса используются два основных вида крепежных элементов - это гвозди и нагеля. Они работают на растяжение и изгиб, потому и так популярны.

Компания «Русские дома» в своей работе применяет оба вида крепежа. Но следует понимать, что при возведении дома из бруса лучше использовать нагеля, а вот для строительства бани или дачного дома вполне подойдут и гвозди.

Какая же разница между этими видами крепления? Оба они служат для одной цели - не дать элементам крепления бруса сместиться. Но в то же время сборка на нагеля и на гвозди имеют много отличий. Рассмотрим их в этой статье.

Гвозди как элемент крепления бруса

Гвозди изготавливаются из металла, и поэтому конфликтуют с деревом, но вместе с тем часто используются в строительстве домов. И это иногда весьма оправдано, так как этот вид крепления имеет свои преимущества:

• Собирать здание из бруса с помощью гвоздей очень быстро;
• Стоимость такой работы существенно ниже.

Но, в то же время, гвозди имеют свои недостатки:

• Гвозди подвержены коррозии;
• Если сравнивать с нагелями, работа на изгиб у гвоздя намного хуже.

Кроме этого, при сборке бруса на гвозди нужно учитывать еще такой момент, как глубина их утапливания. Она не должна превышать пять миллиметров, иначе, когда здание усядет, могут образоваться щели.

Сборка бруса на нагеля

Если переводить слово «нагель» с немецкого, то оно означает «гвоздь». По своей сути он выглядит как штырь, сделанный из дерева. Нагеля могут быть квадратного или круглого сечения. Они позволяют предотвратить смещение элементов бруса и удерживать их на определенном уровне.

Основное требование к таким элементам крепления - они должны быть обязательно гладкими, иначе могут возникнуть щели в стене.

• Преимущества сборки на нагели:
• Они не подвержены коррозии;
• Отлично работают на изгиб бруса;
• Им не страшно влияние разницы температур;
• Сборка на нагеля в последствие не мешает усадке стен.

Этот вид крепления усыхает одновременно со стенами из бруса. Компания «Русские дома» рекомендует применять нагеля из более твердых пород дерева, чем сам брус. Например, если используется сосновый брус, лучше применить нагеля из березы с круглым сечением, с толщиной не менее 25 мм.

У деревянных «гвоздей» совершенно нет недостатков. Если нужно возвести дом из бруса - это идеальное решение, потому что такой вид крепления является однородным материалом. Единственный минус - такая работа будет стоить дороже, и строительство дома будет занимать немного больше времени, чем с помощью гвоздей из металла. Также важно заготовить деревянные штыри заранее.

Возведение стен по такой технологии должно проводиться с соблюдением всех правил и требований, зато потом постройка будет радовать прочностью и долговечностью.

С помощью одного нагеля соответствующей длинны можно сразу закрепить два уложенных венца. Забивается он в предварительно проделанные отверстия с помощью деревянной киянки. Удары не должны быть сильными - иначе можно повредить как сам элемент крепления, так и брусья. Забивать деревянный штырь нужно так, чтобы до дна отверстия он не доставал примерно два сантиметра.

Что усадка потом совершалась равномерно, отверстия нужно проделывать строго вертикально. Первый штырь следует забивать где-то за полметра от угла, а все остальные - в шахматном порядке, на расстоянии примерно двух метров друг от друга.

Вывод из всего вышесказанного напрашивается только один - гвозди при сборке бруса использовать вполне можно, но только если строится дача или баня, которые подлежат внешней отделке. Если же в доме хозяева будут жить постоянно, лучше строить его с помощью деревянных штырей.

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.

Многие строители рекомендуют собирать дома из профилированного бруса на деревянные нагеля. А что такое деревянный нагель? Старый проверенный метод для скрепления современных материалов? Да, в интернете есть куча отзывов о том, что брус, собранный на гвозди не уселся и остались сквозные щели. Но щели образуются не из-за гвоздей, а от кривых строителей или экономных заказчиков, как в последнее время часто бывает. Бригады считают, если дом эконом класса и зарплата маленькая значит, надо собирать их как можно быстрее чтобы за короткое время выполнить несколько объектов и заработать нормальную зарплату.

Когда мы собираем профилированный брус на гвозди, то обязательно утопляем шляпку гвоздя на 1 - 2 см. Если гвоздь не утопить, то после усушки дерева гвоздь начинает немного выпирать и не дает следующему брусу сесть на место, из-за этого и получаются щели.

Так же у нас были заказы на внешнюю отделку 10 - 15 летних брусовых домов . Все они были собраны на нагелях, и у всех стены шли волной.

Из за чего гнутся брусовые стены собранные на нагелях.

В старые времена, для того чтобы скрепить два бревна диаметром от 30 до 50см требовались гвозди длинной минимум 80см. Таких гвоздей даже в настоящее время не существует. За место этого использовались деревянные нагеля диаметром приблизительно 30мм, дырки под них сверлились на 5мм меньше диаметра нагеля, так чтобы нагель забивался очень плотно и после усушки дерева бревно не ходило в разные стороны, что может привести к деформации сруба. Из-за этой технологии сруб из бревна усаживается на своё место не менее чем через 5 - 10 лет.

Деревянные круглые нагеля диаметром 3-4см используются только для толстых деревянных стен например бревно или оцилиндровка. Если использовать нагель в профилированном брусе происходит следующее - толщина проф. бруса 14 см. Нагель высверливается по середине оставляя толщину стены от наружного края до нагеля не более 5 см. из за этого изначально сухой нагель очень хорошо впитывает влагу осенью и весной, а при высыхании (летом) в местах где брус не сел, его начинает гнуть. И если брус начнет выгибать нагель не будет его держать он просто изогнется как брус и после высыхания так и останется. Минимальная толщина бруса для такого нагеля 200мм. Плюс ко всему установка нагелей должна производится в шахматном порядке, что увеличивает жесткость и уменьшает изгиб стен.

Тонкий профилированный брус необладает достаточным весом, нижние венци содятся хорошо, на них давит весь вес сруба. А вот верхние венци на нагелях весят годами, собственного веса у бруса нехватает чтобы осесть, всетаки это не бревно. На гвоздях верха содятся легче.

В настоящее время для лучшей усадки бруса существует современный пружинный узел "СИЛА". Правда пока это дорогое удовольствие, Примерная стоимость установки узла для дома 6х6 м. будет 46 000 руб.

Перед ним встаёт вопрос о том, чем скреплять древесные элементы. Первая мысль, которая у него возникает, - использовать для этого гвозди. Но при этом многие люди волнуются, что они станут ржаветь под воздействием сырости. Это может привести к порче и разрушению древесины в местах стыков брусьев. Но всё же гвозди можно использовать для соединения деревянных элементов бань. Тем более что специалисты предлагают два варианта скрепления брусьев - при помощи нагелей или гвоздей.

Использование нагелей при строительстве бани

Нагели - крепёжные элементы, выполняемые из дерева. Они имеют довольно большую толщину, их диаметр обычно составляет не менее 3 см. Для того, чтобы установить нагель, нужно выпилить в брусе отверстие, в которое он будет помещаться. При этом сам крепёжный элемент должен быть по своей толщине чуть меньше, чем диаметр подготовленного для него отверстия. Но при этом нагель не должен быть слишком тонким для своего паза. Он должен в него входить туго. Иначе не будет обеспечена необходимая прочность соединения деревянных элементов бани.

Чтобы создать ровное отверстие для нагеля в брусьях, понадобится мощная дрель и длинное сверло. Паз для нагеля надо делать очень аккуратно, чтобы не пришлось в последствии заделывать свободное расстояние между ним и крепёжным элементом. Также требуется уделить внимание выбору материала для нагеля. Он должен быть выполнен из прочной древесины, которая способна выдерживать существенные нагрузки. От того, насколько прочным будет крепёжный элемент, зависит то, насколько крепким и безопасным будет соединение брусьев.

Использование гвоздей

Если будущий владелец бани всё же хочет скреплять брус при помощи гвоздей, ему нужно знать несколько важных моментов:

• для соединения брусьев подходят только длинные гвозди - не меньше 25 см. Крепёжные элементы меньшего размера не обеспечат требуемой надёжности крепления;
• гвозди не забиваются молотком непосредственно в брус, для них заранее готовятся отверстия. При этом они должны быть длиннее, чем сам гвоздь. Как и в случаях с нагелями, гвозди должны входить в созданные для них отверстия туго;
• отверстия создаются в брусе вертикально, и гвозди в них должны быть утоплены не менее чем на 3 см в глубину от верхнего края бруса. Это необходимо для того, чтобы в процессе усадки древесного материала крепёжный элемент не стал упираться в брус, расположенный в следующем ряду. Если это произойдет, то под воздействием силы металла древесина в месте, где расположен гвоздь, может начать трескаться. Результат - образование щелей, в которые будет задувать воздух, станут попадать осадки. Кроме того, в результате попадания в брус влаги металлический крепёж начнет ржаветь. И ржа станет разрушать деревянные стены бани.

Что лучше: нагели или гвозди

Чтобы использовать нагели, нужно заказать их изготовление из прочной древесины. Крепёж из недорогой сосны или березы не подойдет. Кроме того, он должен быть устойчив к влаге. Если нагели будут разрушаться под воздействием сырости, это негативно скажется на прочности постройки.

Гвозди - оптимальный вариант для скрепления бруса. Нужно только выбирать крепёжные элементы с противокоррозионной защитой, которая не даст им портиться под воздействием сырости. Если же суметь правильно установить гвозди в брус, то вообще не будет риска их ржавления, так как они будут располагаться внутри древесины, и у них не будет контакта с воздухом и влагой. Ещё один плюс использования гвоздей - их низкая стоимость. Кроме того, их срок эксплуатации дольше, чем у деревянных нагелей.

На этот глубоко специфический вопрос - почему нельзя применять гвозди вместо деревянных нагелей?, отвечает видавший много чего в деревянном строительстве Григорьев С.П.

На мой взгляд, когда я вижу, что некоторые молодые строители используют при сборке металлические гвозди при сборке деревянных срубных конструкций, это не просто нарушение всех строительных нормативов, а грубейшее отступление и нарушение главного правила строительства деревянных сооружений, особенно стен. Почему же все таки нельзя применять гвозди вместо деревянных нагелей? Да, все дело в том что гвозди из железа не дадут в последствии деревянным бревенчатым стенам сруба правильно усесть, что должно произойти в результате усушки стен из бревна деревянного сруба. Правильная усушка – усадка деревянных стен в срубе возможно только в случае когда в бревенчатой стене установлены деревянные березовые или дубовые нагели в шахматном порядке. Металлические железные гвозди «намертво» скрепляют между собой бревна, что приводит в дальнейшем при усушке сруба к перекосу стен и образованию огромных щелей между бревнами. Таким образом, при применении металлических гвоздей – нагель металлический, в стенах сруба через год – полтора, между бревнами образуются гигантские щели, через которые сруб продувается на сквозь, как решето. В этом случае никакой межвенцовый утеплитель не может помочь сберечь драгоценное тепло в срубе и постройка будет всегда холодной и продуваемой всеми ветрами.