Меню сайта

Заявка на звонок

выделены поля обязательные для заполнения

Соединение деревянных конструкций нагелями

Соединения, в которых используются нагели, шканты, шпонки и клинья, достаточно широко распространены в столярном и плотницком деле. Они предназначены для того, чтобы точно зафиксировать взаимное расположение деталей, и часто дополняются другими технологическими мерами для усиления их прочности. Разнообразие приемов, применяемых русскими плотниками и столярами, издревле включает и соединения с применением деревянных нагелей, шкантов, шпонок и клиньев. И дело здесь не только в том, что стальные гвозди были в дефиците и стоили достаточно дорого. Металл и дерево - разнородные материалы, «конфликтующие» между собой. Возможно, по этой причине (впрочем, не исключая других, нам не известных) применение гвоздей и других металлических креплений считалось признаком низкой квалификации плотников. Деревянные «гвозди» - нагели - были одним из наиболее распространенных видов крепежных элементов в столярном и плотницком деле и сохраняют свое значение в некоторых областях деревообработки и поныне. Но в некоторых случаях применяют нагели из других материалов.

Деревянные нагели

Нагелем (от нем. Nagel - гвоздь) обычно называют стержень, устанавливаемый в предварительно просверленное отверстие, с целью предотвращения взаимного сдвига соединяемых деталей. Плотники российского Севера называли их куксами. Боковая поверхность нагеля иногда имеет продольное или винтовое рифление. Обычно деревянные нагели изготавливают из древесины твердолиственных пород: дуба, ясеня, бука и реже березы, которую обязательно обрабатывают антисептиками. Деревянные нагели устанавливаются в отверстия с небольшим натягом, часто - на клей, особенно в том случае, когда они применяются как дополнительное крепление в столярных вязках, главным образом для предохранения шипа от выворачивания. Соединение крепят нагелем посередине ширины бруска, имеющего шип, и на расстоянии 2/5 ширины присоединяемого бруска. Иногда нагелями крепят импосты оконных блоков. В изделиях, предназначенных под непрозрачную отделку, отверстия под нагели могут быть сквозными. При этом концы нагелей несколько утапливают в древесину, образовавшееся углубление зашпаклевывают, а затем изделие окрашивают. В изделиях, предназначенных под прозрачную отделку, глухие отверстия для нагелей сверлят так, чтобы наружная (лицевая) поверхность изделия осталась нетронутой. Деревянный нагель, имеющий в сечении вид многоугольника, при установке в круглое отверстие сминает ребра и лучше удерживается в древесине. Повышение прочности соединения достигается также при использовании круглых нагелей с рифлением. При этом влажность нагеля обычно на 3-4% ниже, чем у соединяемых деталей, чтобы после выравнивания влажности в соединении посадка не ослабла. Нагели применяются при сплачивании элементов составных балок, работающих на изгиб и сжатие с изгибом. Форма сечения нагеля может быть круглой или прямоугольной (пластинчатый нагель). Направление волокон древесины нагелей должно быть перпендикулярно плоскости сплачивания. Ставят их по чертежам с разметкой по шаблону (кондуктору). Передний конец нагелей должен быть обработан на усеченный конус (снята фаска). Расчет нагелей выполняется исходя из следующих условий. Сам нагель рассчитывается на изгиб, а соприкасающиеся с ним края деталей - на смятие. В этом случае нагели располагаются в прямых рядах или в шахматном порядке. В конструкциях, где имеются соединения с растянутыми элементами, нужно ставить не менее трех стяжных болтов с каждой стороны стыка. Отверстия под нагели просверливают сразу через все соединяемые деревянные элементы, предварительно стянутые болтами или другими приспособлениями. Они должны обеспечить плотную посадку нагелей. Диаметры отверстий для нерабочих (стяжных) болтов должны быть больше диаметров этих болтов на 1-2 мм. Еще одна область применения деревянных нагелей - строительство деревянных домов (бревенчатых и брусовых). Здесь они нужны для того, чтобы предотвратить смещение бревен или брусьев стены в поперечном направлении. При этом нагели не должны препятствовать их перемещению по вертикали, которое происходит в результате усадки стены. В противном случае бревна или брусья могут «зависнуть», и образуются большие щели между ними. Чтобы избежать этого, отверстия под нагели необходимо сверлить строго вертикально и оставлять между нижним концом нагеля и дном отверстия расстояние не менее 10 мм. Диаметр нагелей (в зависимости от размеров сечения бруса или бревна) обычно составляет от 25 до 50 мм. Длину выбирают такую, чтобы соединить два или три венца. Расстояние от угла до первого нагеля составляет обычно от 200 до 700 мм. Остальные устанавливают через 1,5-2 м в шахматном порядке. Например, для дома из бруса последовательность сборки стен выглядит так. Уложив первые три ряда брусьев и установив нагели, укладывают следующие два ряда, просверливают отверстия на толщину трех рядов, т. е. захватывают верхний брус нижнего пакета, скрепляют их нагелями и т. д.