Соединение деревянных элементов на нагелях и гвоздях.

Элементы деревянных конструкций могут соединяться безврубочным путем на нагелях, болтах, гвоздях, а также на клеях.

Нагельные соединения довольно часто применяют при изготовлении деревянных конструкций. Нагель представляет собой деревянный или стальной стержень цилиндрической или пластинчатой формы.

Рис. 1. Нагели:а - деревянный квадратного сечения; б - деревянный восьмигранного сечения; в - деревянный круглого сечения (шкант); г - деревянный пластинчатый; д – металлический крестообразного сечения; е - металлический круглого сечения

Применяют нагели квадратного, прямоугольного или крестообразного сечения (рис.1) Деревянные нагели круглого сечения называют также шкантами. Различные деревянные нагели изготавливают из древесины дуба, клена, ясеня, бука и березы, которая должна быть сухой и не иметь, пороков и дефектов. Нагели применяют для скрепления врубок, шиповых, кромочных и других соединений. Их вставляют в отверстия или гнезда (пластинчатые нагели), которые выбирают по предвари­тельной разметке с помощью шаблонов. На передних (нижних) концах деревянных нагелей снимают фаски для лучшего их вхождения и отверстия или гнезда. В угловых шиповых соединениях деревянные нагели устанавливают на клею.

Соединяют детали нагелями по расчету и ставят их по чертежам с разметкой по шаблонам. Расстояния между осями цилиндрических нагелей вдоль волокон S₁ (рис. 2), поперек волокон S₂ и от кромки элемента S₃ для стальных нагелей должны быть не менее: S₁=7d; S₂=3,5d и S₃=3d (d — диаметр нагеля), а для дубовых нагелей S₁=5d; S₂=3d; S₃=2,5d.

В том случае, когда толщина пакета соединяемых элементов B≤10d, допускается принимать для стальных нагелей S₁=6d; S₂=3d; S₃=2,5d, а для дубовых нагелей S₁=4d; S₂=S₃=2,5d.

Рис 2. Схема расстановки стальных и дубовых цилиндрических нагелей, гвоздей, шурупов: а — в прямой ряд, б — в шахматном порядке, в — гвоздей.

Дубовые или стальные цилиндрические нагели рекомендуется располагать в два продольных ряда, а в конструкциях, где имеются соединения с растянутыми элементами на стальных или дубовых нагелях, необходимо ставить с каждой стороны стыка не менее трех стяжных болтов.

Отверстия под нагели нужно выбирать сразу во всех элементах пакета. Пакет должен быть предварительно закреплен, чтобы по окончании сверления элементы (доски) не смещались. Места сверлений отверстий на лицевых досках до начала сверления размечают по шаблону. Сверлить отверстия нужно так, чтобы сверло шло без отклонений по заданному направлению.

Размеры выбираемых отверстий и диаметр их должны соответствовать диаметру устанавливаемого рабочего болта или нагеля.

Цилиндрические стальные и дубовые нагели нужно ставить в отверстия плотно.

Соединение деревянных элементов дубовыми пластинчатыми нагелями применяют в составных балках со строительным подъемом, работающих на изгиб и сжатие с изгибом. При отсутствии дуб можно заменить березой, но при этом нагели необходимо антисептировать.

Пластинчатые нагели должны иметь направление волокон древесины, перпендикулярное к плоскости сплачивания. Пластинки нагелей делают толщиной 12 и 16 мм и длиной вдоль волокон 54 и 72 мм. Гнезда под нагели выбирают электродолбежником сразу в обоих сплачиваемых брусьях или составных балках, причем во избежание смещения при долблении брусья скрепляют. Глубина выбираемого гнезда делается на 2 мм больше длины нагеля. Врезать пластинчатые нагели на глубину более чем 0,2 высоты сечения брусьев нельзя.

Пластинчатые нагели делают либо сквозными на всю ширину балки, либо глухими. Глухие нагели обычно располагают в шахматном порядке.