Чем отличается шкант от нагеля по своему назначению кратко
Обновлено: 04.07.2024
Нагели нашли применение в самых разных монтажных и ремонтных работах: они используются в строительстве, в том числе в домостроении, а еще с их помощью устанавливают декоративные предметы для интерьера. Ниже рассказано подробнее о назначении и правильном использовании данного соединения.
Что это такое и зачем нужны?
Данный тип крепежа нашел применение повсеместно. Это произошло после того, как были обнаружены его весьма ценные свойства, оказавшиеся чрезвычайно полезными в строительстве.
Нагель – это вид штыревого крепления, защищающий от негативных последствий деформирующих нагрузок на строительные сооружения и противостоящий многим опасным факторам, с которыми необходимо считаться: изгибающее давление, смещение. Такой крепёж используется в качестве соединения в конструкциях из самых разных материалов, будь то брусья или бетонные блоки, из которых возводятся стены зданий.
Нагельное крепление представляет собой своеобразный гвоздь, причем оно может иметь вид как металлического самореза, так и быть деревянным стержнем, абсолютно не имеющим резьбы, шляпки и заточенного наконечника.
Из-за того, что существует несколько разновидностей, могут также различаться характеристики этих видов соединений. Определенным материалам штырей соответствуют характерные только им свойства, которые нужно учитывать в любых видах работ. Когда выполняется строительство брусчатых домов, можно встретить деревянные нагели, которые здесь часто применяют, так как они эффективно справляются с соединением деталей.
Если возникает необходимость монтажа бетона, то на помощь приходят те же нагели. Они становятся исключительно востребованными, когда другие крепления невозможны – например, когда ввинчивают самый обычный шуруп, а бетон оказывается слишком твердым для этого.
Чем отличаются от шканта?
Разным типам крепежей предъявляются разные требования. Таким образом, не для каждой конструкции подойдёт один и тот же вид крепежа. Среди прочих выполняются крепления шкантами. Рассмотрим, что это такое и в чем их отличие от нагельных соединений.
Шканты точно также используются в сборке различных конструкций: мебели, бревенчатых сооружений. Нагели могут быть более длинными и не имеют заостренных концов. Несмотря на то, что есть некоторая разница в строении и размерах нагелей и шкантов, они одинаково успешно соединяют требуемые части.
Когда применяют шканты, создают самый крепкий контакт штыря с материалом, отсюда следует, что никаких движений крепежного элемента в конструкции не предполагается: диаметр отверстия под него равен или меньше диаметра штыря. При монтаже с использованием нагелей делают отверстия, шириной больше диаметра гвоздя.
Разновидности
Если верно отдать предпочтение какой-либо разновидности нагельных соединений, то результат стройки порадует вас прочным креплением перекрытий и перегородок.
Для работы по кирпичу, бетону используются металлические виды нагелей, потому что только такое устройство способно при значительных нагрузках крепко удерживать на весу различные предметы. Может показаться, что нагель выглядит как обычный шуруп и никаких конструкционных отличий не имеет. Это не так, кроме того, специальные штыри лучше справляются с фиксацией.
Нагели имеют специальную переменную резьбу. Шаг между засечками неодинаков – его неравномерность по всей вкручиваемой длине самореза предусмотрена специально для лучшего сцепления.
Саморезы по бетону различаются типами покрытия.
- Латунные. Отличаются от других золотистым покрытием и сферой использования при монтаже небольших лёгких сооружений, внутри помещения. Благодаря красивому цвету могут быть смело применены в декоративных конструкциях. Однако легко деформируются и поддаются коррозии.
- С оксидом. Имеют черный цвет. Область применения: в помещениях или в местах, в которые не попадает вода. Черные саморезы подвержены ржавлению.
- С цинком серебряные. Самые практичные, так как можно использовать в местах с любой влажностью, на улице и в помещениях.
Не всегда под нагель предварительно выполняется отверстие в бетоне. В работе с пористыми материалами важно обеспечить качественный контакт между саморезом и основанием. Это правило действует для газобетона, а также пеноблоков.
Нагель препятствует смещению бруса по горизонтали и при этом не мешает усадке дома по вертикали – таким образом, не получится зависания и не образуются щели. Обращать внимание стоит на породу древесины. Она должна как минимум соответствовать породе венцов или же быть чуть более прочной. Делаются берёзовые, дубовые нагели, нередко встречаются и лиственничные.
Отмечается, что в практике деревянные соединения имеют положительное значение, потому что древесина может расширяться и усыхать.
Штырь должен иметь возможность меняться вместе с бревном – так осуществляется надёжное крепление. Фиксация выполняется оттёсанными нагелями различной формы: сечение может быть в виде звезды, квадрата. Наиболее популярны цилиндрические крепления.
Тип крепления зависит от условий, в которых оно будет служить. Необходимо оценить урон от таких внешних факторов, как влажность и нагрузки. Для долговечной службы построек нужно подбирать виды, размеры, покрытие нагелей, основываясь на их назначении.
По назначению
В любом доме или бане есть как минимум один оконный и дверной проём. Их нужно тоже дополнительно усиливать, так как существует риск того, что концы брусьев начнут смещаться в разные стороны. Нагели исключают возможность того, что венцы вдруг поведёт при усадке.
Монтаж и установка приборов, электрооборудования в помещении не обходится без применения нагельных креплений. Когда нужно повесить предметы на стену, в работе пригождаются специальные саморезы, которые надёжно зафиксируют даже самую габаритную вещь.
Чтобы повесить на потолок люстру или установить качели, используются нагели с крюком. Не только в работе по дереву, но и также в соединениях различных деталей с бетоном приходят на помощь нагели.
Плюсом нагелей является то, что они полезны на любой стройке благодаря широкому ассортименту.
Для крепления ПВХ-окон можно взять железный шуруп по бетону, с их применением больше не существует угрозы расшатывания окон. Для пластиковых окон характерна высокая звуко- и теплоизоляция, но чтобы эти свойства смогли проявиться, важно правильно провести монтаж с использованием нагелей.
Болты, гайки и самые простые гвозди – распространенное крепление, однако следует помнить о том, что такие фиксаторы не работают на изгиб, с ними дерево может портиться, и со временем крепёж станет неэффективным.
Фиксация предметов на стенах, эксплуатация при возведении кровли домов и в прочих строительных работах, укрепление конструкций – далеко не полный перечень вещей, в которых нагельные соединения незаменимы.
По форме
Область использования определяется также формой резьбы саморезов, штырей и головок. Форма сечения крепежных элементов бывает круглой. Выпускают цилиндрические стальные пруты, струны. Из металла нагели делают также полыми внутри – по виду как трубы.
Деревянные нагели делают с круглым сечением.
Распространены также квадратные, прямоугольные. Используются шестиугольные и даже со звездой в сечении.
Шурупы по бетону различают по виду плоских головок, которые бывают:
Главная особенность нагелей по бетону – особая резьба.
Материалы
Понять, какие выбрать нагели для строительства сруба, обновления интерьера или других типов монтажных работ, можно, если знать о характеристиках материалов, из которых изготавливают крепления. Грамотно подобранный элемент увеличит время службы конструкций.
Сегодня материалы изготовления нагелей бывают следующие: металл, дерево, пластик. Каждый из них применяется по назначению строителями.
Пластиковые и стеклопластиковые, так же как металлический вид, имеются в продаже в строительных магазинах вместе с традиционными деревянными нагелями. Разберемся, какие лучше.
Металл
Стальной вид крепления в практике может эксплуатироваться во временных и постоянных конструкциях вместе с деревянными штырями при сборке деревянных домов, а также в работе по бетону, монтаже ограждений и как арматура. Саморезы по бетону сделаны из закалённого металла и в дополнение покрыты специальной защитой. Металлические нагели крепкие и стабильные. В деревянных сооружениях брусьям не грозит коробление.
Стальные нагели хвалят за простоту установки, потому что есть возможность применения пружинных стяжек, которая делает сборку удобнее.
Монтаж несущей конструкции (брусчатой стены, оконного венца) можно осуществлять по технологии пружинного узла. Устройство данного узла за счёт имеющейся пружины позволяет выполнить хорошее соединение венцов. Достигается высокая герметизация. Конструкция монтируется быстро и не гниет.
Дерево
Деревянные нагели можно сделать и самостоятельно, производители же предлагают качественные лиственничные, дубовые, буковые, березовые или штыри из ясеня, хвойных деревьев. Стоимость может меняться в зависимости от породы, из которой сделан штырь.
Пластик
Пластиковые нагели обладают меньшей несущей способностью. Данный материал не учитывает усушку и усадку дерева.
Гибкий пластик – более мягкое соединение, чем металлические нагели, но зато крепёж получается качественным, и если правильно выбрать размер в соответствии с нагрузками, то стены не расшатаются и не провиснут.
Размеры
Когда выбираются деревянные нагели, которыми соединяют между собой два венца, внимание прежде всего уделяется толщине штыря. Длина же здесь не имеет большого значения.
Так как размеры предметов, которые крепятся с помощью саморезов, определяются в основном длиной крепежного элемента, то решающую роль в работах с такими соединениями играет величина той части элемента, которая будет завинчиваться. С увеличением нагрузки должна увеличиваться эта часть самореза. Разброс в размере составляет промежуток от 50 до 200 мм включительно.
Назначение видов нагелей по бетону, как уже известно, различается, потому что тот или иной тип покрытия определяет качество и свойства шурупа. Распространенные в строительстве чёрные саморезы любой длины имеют один диаметр – 7,5 мм. Жёлтые омеднённые и с цинковой защитой в толщине колеблются от 2,5 до 3,5 мм. Последние два вида короче чёрных.
Размер штырей для соединения бревен от 140 мм (диаметр) – от 30 мм. В ответственном строительстве, таком как возведение срубов, коттеджей или даже бань, лучше использовать штыри, которые отвечали бы создаваемой на них нагрузке.
Особенности монтажа
Итак, когда уже определились с выбором подходящего по материалу типа нагелей и выполнили необходимый расчет размеров, можно устанавливать крепления.
Сборка происходит в следующем порядке. При строительстве деревянного дома намечаются по центру бревен точки, в которых будут просверлены отверстия под нагели. Расстояние от одного штыря до следующего в бревне – полтора метра.
Когда выполняются монтажные работы, установка нагелей происходит всегда под углом 90 градусов к несущему материалу (кирпичная стена, венцы). Поэтому просверливается брус вертикально. Отверстие в дереве сделать очень просто, используя специальную низкооборотную дрель с балочными свёрлами.
Диаметр сверла точно соответствует диаметру нагеля. Прежде чем сделать первое отверстие, не забывают отступать от конца бревна 20-30 см.
Чтобы завинтить саморез по бетону, используется бита Torx T30, может понадобиться отвертка или молоток. Однако избегают электроинструментов, которые сверлят на высокой скорости и нагревают хрупкий шуруп. Нагель забивается в отверстие в венце молотком и утапливается так, чтобы после установки оставалось сверху 2-3 см свободного пространства.
Расстановка нагелей в строительстве домов из бруса выполняется в шахматном порядке. Крепить венцы, располагая нагели один под другим, неправильно. Выбирайте для работы гладкие штыри без каких-либо сучков, из древесины первого сорта, обработанные мыльным раствором, антисептиком. Влажность крепёжных элементов должна быть ниже, чем у деревянной конструкции – это важно для надёжной посадки и противостоянию смещения одного бруса относительно другого.
Выполнив грамотную установку нагеля, можно рассчитывать на его долгую службу как соединительного элемента в любом проекте.
Как используют нагели в строительстве домов, смотрите далее.
Шкант - шип (обычно круглого сечения), с помощью которого соединяются столярные детали (в любом направлении)
Нагели - это шипы, с помощью которых сохраняется вертикальность деревянных стен, изделий (используется клей)
Шуруп от самореза отличается по внешнему виду изделия: на саморезе резьба идёт до самой шляпки, вплотную (т.е. он до самой шляпки вкручивается в поверхность); у шурупа же резьба заканчивается раньше, так что вкрутить его по самую шляпу не получится - перед вкручиванием надо будет подготовить отверстие, как минимум на глубину этого расстояния.
Стальной нагель может и не иметь резьбы и представлять собой стержень со шляпкой или без нее, с заточенным наконечником. Нагели для бетона используют при монтаже ж/б, каменных, кирпичных и др. конструкций, если крепление другого типа невозможно.
Типы нагелей
Типы нагелей подразделяют по материалу, видам, формам, назначению, и полная классификация нагелей изрядно сложна и обширна, и при этом малоинтересна для практических задач домашнего ремонтника. Нагелями считаются гвозди, болты с гайками, винты и шурупы, саморезы, дюбель-гвозди, крепежные стержни и др. Краткий список типов нагелей:
Гвозди
Гвозди – простейшие с виду нагели, но не так просты они в эксплуатации. В дерево гвозди забивают без засверливания, поскольку гвоздь не режет волокна, а раздвигает их, самоукрепляясь в основе. Гвоздь не ослабляет материал в месте забивки, но древесина возле гвоздя уплотняется, а при достижении критического усилия дерево трескается или скалывается – такие неудачи знакомы всем ремонтникам. Простое правило: принимать шаг между гвоздями от 15 до 25 диаметров гвоздя. Но и в процессе эксплуатации гвоздевого соединения бывают казусы, связанные с эффектом ползучести при длительных нагрузках (следствие недостаточной жесткости гвоздя на изгиб).
Турбошурупы
Шурупы (турбошурупы) и глухари с гладкой частью и винтовыми неравномерными нарезками. Головка шурупа представляет собой шаровидный сегмент с прорезью для отвертки. Глухарь снабжен квадратной или шестигранной головкой, под гаечный ключ. И шурупы, и глухари применяют для крепежа металлических деталей к деревянной основе или элементам (пример: стыковое соединение растянутых поясов в ферме, укрепляемое металлической накладкой).
Пластинчатые нагели
Дубовая (березовая, буковая и др.) антисептированная пластинка, широко применяемый крепежный элемент в составной балке – это нагель, работающий на сдвиг. Пластинка-нагель применяется при сплачивании бруса по высоте (обычно два или три бруса). Эти соединения расчетные, а размеры нагелей и гнезд и расстановка пластинок регламентируются нормами. В деревянном пластинчатом нагеле волокна древесины всегда направлены по перпендикуляру относительно плоскости стыка деталей.
Шкант и нагель
Шканты, как и нагели, применяют для сборки мебели и рубленых строений. Нагель – более длинный и не имеет заострения на конце, но основное различие нагелей и шкантов технологическое: их по-разному забивают в скрепляемые элементы. Шкант имеет продольные фаски и закругленные концы, иногда шкантом называют круглый шип.
Соединение на шкантах предполагает плотную фиксацию крепежа без свободы смещения шканта в основе. Шкант должен контактировать с основой как можно плотнее, для чего отверстия под него засверливают меньшего диаметра, а сам шкант забивают в натяг, применяя мыльный раствор. Нагельное соединение предполагает степень свободы крепежного элемента относительно скрепляемого, например, при монтаже венцов сруба под усадку: нагель вставляют в отверстие, диаметр которого на 2-4 мм больше, и при усадке венцы удерживаются в плоскости, но могут двигаться в вертикальном направлении, что предотвращает критические деформации и их последствия, такие как трещины и расколы древесины. Соединение на шкантах хорошо знают любители изготовления корпусной мебели для дома своими руками.
Хотя выше шла речь о креплениях нагелями преимущественно деревянных конструкций и элементов, нагельные соединения применяются намного шире – для бетона, кирпича, пористых материалов. Нет ни одной области строительства и техники, где не встречались бы нагельные соединения.
В предыдущих параграфах вы ознакомились с соединением столярных изделий шипами, которые составляют одно целое с бруском. На практике часто используют и соединение вставными шипами (рис. 31, а), которое является более простым, но менее прочным. Цилиндрический вставной шип называется шкантом.
Диаметр шканта должен составлять 0,4 толщины соединяемых деталей. Под шканты сверлят отверстия сверлами того же диаметра, что и диаметр шканта, на глубину 0,5 длины шканта плюс 2. 3 мм.
Рис. 31. Соединение деталей шкантами (1) и разрез по шканту (б)
Расстояние от ребра детали до центра отверстия под шкант должно быть не менее двух диаметров шканта (рис. 31, б).
На рисунке 32 представлена последовательность соединения деталей шкантами со склеиванием.
Рис. 32. Последовательность соединения деталей шкантами: а — разметка; б — высверливание отверстий и соединение деталей; в — разрез по шкантам
Центры отверстий под шканты обычно размечают с помощью линейки и столярного угольника.
Отверстия под шканты в двух соединяемых деталях должны быть просверлены точно друг напротив друга, т. е. без смещения. Такое требование называется соосность.
Чтобы отверстия совпадали, их сверлят в двух деталях в сборе (в одной детали сквозные) или каждую деталь по кондуктору. Кондуктор может быть выполнен в виде плиты с упорами для заготовки и отверстиями, расположенными на нужном расстоянии.
Вначале детали пригоняют и соединяют без склеивания. Для окончательного соединения деталей шканты и отверстия намазывают клеем, выдерживают, шканты вставляют и забивают в отверстия, детали прижимают на время склеивания, например клиньями на крышке верстака или в зажиме.
Так как при угловом соединении деталей шурупы ввинчиваются в торец бруска вдоль волокон, соединение получается непрочным. Чтобы прочно прикрепить шурупами деталь к торцу деревянного бруска, около торца в бруске просверливают отверстие и забивают в него нагель (круглый деревянный шип), намазанный клеем (рис. 33). При этом шурупы ввинчиваются в нагель поперек волокон и прочно удерживаются.
Читайте также: