Нагель для бруса служит для крепления венцов, а видов нагелей немного – это деревянные и металлические (с компенсацией или без) стержни. Крепеж бруса деревянными нагелями считается классическим, а основной аргумент против металла в качестве нагеля – это повреждения древесины в процессе сборки дома и неприемлемая для правильной эксплуатации сруба жесткость металлических нагелей. Тем не менее, на практике брусья крепят не только деревянными нагелями, но также и стальными штырями, арматурой и даже металлическими трубами; стеклопластиковая арматура пока что не находит применения в качестве нагелей.
По виду поперечного сечения нагели для бруса могут быть квадратными, прямоугольными и круглыми, последние – самые удобные в работе самые популярные на стройке. Длину и диаметр нагелей для бруса подбирают в зависимости от сечения бруса и вида венцовых соединений, при этом минимальная длина нагеля равна высоте венца * 1,5; а диаметр зависит от материала нагеля: деревянный нагель не имеет смысла делать тоньше чем 2,5 см в диаметре, стальные штыри могут иметь диаметр от 10 мм. Нужно отметить, что крепеж сруба гвоздями и саморезами не является нагельным соединением, и в технологии сборки венцов не применяется.
Крепление бруса нагелями
Крепление бруса нагелями выполняется для единственной цели: обеспечить стабильность положения венцов по отношению друг к другу. Следует понимать, что нагельные соединения венцов никак не влияют на общую устойчивость стен и коробки сруба и не являются пространственной связью, как в каркасном строении. Нагели всего лишь не дают смещаться брусьям в плоскости стены, то есть обеспечивают прочность и надежность стен, собранных из модульных элементов. Задачи и работа нагелей заключаются в следующем:
- В процессе усушки и усадки древесины нагели сводят к минимуму влияние крутящего момента и соответственно деформации сдвига (когда древесина подвергается усушке и деформируется, то нагели предотвращают растрескивание), при этом важно соблюдать интервал между нагелями по длине венца, обычно этот интервал в пределах от 1,5 до 2,0 м;
- Все стеновые конструкции сруба и дом в целом садятся равномерно;
- Не происходит соскальзывания венцов и выхода их из плоскости стены.
Грамотная установка нагелей способна обеспечить дому высокую надежность и долгую беспроблемную эксплуатацию.
Последовательность монтажа брусьев с нагельным креплением:
- Просверливают отверстие по разметке, причем диаметр отверстия для соединения в натяг делают чуть меньше. Если главной целью является обеспечить равномерную усадку стены, то диаметр нагеля должен быть чуть меньше диаметра отверстия. Отверстия проделывают под углом строго 90 град, нагель должен располагаться точно по вертикали.
- Забивают нагель, при этом получается небольшой натяг.
- Монтируют вышележащий брус.
Правила крепления бруса нагелями
Если представить сруб как конструктор – то сборка брусьев на нагелях покажется не только понятным, но и очень простым делом. Венцы в определенном порядке соединяются длинными сквозными штырями, а сами штыри из дерева или металла ставят в готовые отверстия в смонтированных брусьях. Все отверстия под нагели засверливают заранее, причем чуть больше по диаметру и глубже, чем требуется по длине нагеля – это делается для снижения усилий трения в стыкуемых участках на период монтажа и первоначальной усадки. Нагели «скользят» внутри венцов, сохраняя проектное положение стены.
Но на практике все намного сложнее, поскольку пиломатериалы из натуральной древесины – не элементы конструктора, всегда есть и геометрические неправильности, и неоднородности в материале. Основные правила установки нагелей:
- Схема установки – шахматка. Нагели никогда не устанавливают один над другим.
- Нагели должны быть строго вертикальны.
- Нагели, изготовленные вручную, обязательно обрабатывают антисептиком, а при монтаже в натяг и мыльным раствором. Влажность деревянного нагеля должна быть ниже, чем влажность бруса, это условие плотной посадки и предотвращение смещения венцов друг относительно друга.
- Нагель вбивают в засверленное отверстие, используя деревянную киянку. Верх нагеля утапливают на один-два сантиметра в брус, чтобы в процессе усадки нагели не смогли давить на верхний венец. Внизу под нагелем также оставляют зазор в 2-4 см (засверливают глубже, чем длина нагеля), с той же целью – чтобы предотвратить давление на нижележащий брус.
- Крепеж делают по рядам – не меньше чем на два ряда, а при большой плоскости стены на три ряда. При этом нагель проходит один, два или три венца.
- Нагель входит в самый нижний брус на определенное расстояние – от 1/2 до 2/3 высоты бруса. При этом, как уже было сказано, нагель не доходит до дна засверленного отверстия, чтобы исключить локальные напряжения давления при усадке стены.
Временные крепления стен на период установки венцов помогают точно установить брусья и снижают травмоопасность для работников.
Крепление нагелями в углах сруба
Угловой участок сруба требует повышенного внимания, ведь именно в пересечениях несущих стен и перегородок находятся пространственные связи жесткости. Эту жесткость обеспечивает и соединительный замок, и в какой-то мере нагельные соединения. Но вблизи с замком нагели не ставят, и минимальное от замка любого вида (лапы, чаши и др.) расстояние составляет 25 см.
От грани дверного и оконного проема нагели должны располагать не ближе чем на 25-30 см, в зависимости от габарита брусьев и породы дерева.
Плюсы и минусы нагельных соединений
Крепление сруба нагелями дает ряд плюсов:
- Монтаж при условии плотницкого навыка несложен.
- Крепление получается очень прочным, плотным и надежным.
- Сруб будет садиться равномерно.
- Обеспечивается стабильность стен в плоскости, сводятся к минимуму последствия деформаций сдвига и кручения.
- Нагели для бруса можно купить готовые или сделать самостоятельно.
Минусы нагелей связаны со спецификой их материала. деревянные нагели должны быть самого высокого качества, из древесины твердых пород, сучки, свилеватость, неровности, малейшие признаки гнили в древесине для нагелей не допускаются. При установке металлических нагелей возможны непредсказуемые деформации при усадке, коррозии внутри венцов. Для установки нагелей нужен хотя бы небольшой опыт: при креплении в натяг нагели забивают с усилием, что может при недостатке опыта привести к растрескиванию бруса, и такой брус уже непригоден в качестве венца сруба.