После предыдущего поста, о собранном на уголки каркасе загородного дома (Нанял сторителлеров вместо строителей. Можайский стыд или как строят каркасники с большой предоплатой), в каментах меня несколько раз спросили, чем плох монтаж деревянных конструкций на саморезы. И даже просят схему сборки каркасной конструкции на гвозди. Чтобы по несколько раз не объяснять, кратко распишу здесь. А заодно расскажу, почему металл в стенах брусового дома это плохо.

Т.к. во всех своих постах я опираюсь на науку, а не на "деды жили" или "всегда так строим", то давайте попробуем понять физику процесса.

И гвоздь, и саморез - это клинья, которые используются для соединения деревянных (в данном случае) деталей. Только гвоздь это клин, который забивается в древесину и держится за счёт уплотнения её слоёв (сил упругости), а саморез - закручивается и держится, помимо сил упругости, за счёт бороздок, которые он нарезает внутри детали.

Если рассматривать гвоздь и саморез с точки зрения вертикальных нагрузок, то свежезакрученный саморез удерживается в древесине гораздо прочнее гвоздя. Гвоздь мы можем вытянуть обратно. Саморез можно вытянуть только разрушив бороздки, нарезанные им. То есть, вроде бы, саморез более перспективный крепёж для дерева. Но есть один нюанс. Саморез и дерево отлично работают в лабораторных условиях. Где детали неподвижны, а влажность постоянная. В реальности же каркас дома испытывает постоянные разнонаправленные нагрузки и при этом находится в среде с переменной влажностью. Древесина - материал капиллярный и поэтому "живой". При повышении влажности она набухает (волокна растягиваются), при снижении - высыхает, усаживается (волокна сжимаются). Вот и выходит, что наш крепёж находится в постоянно подвижной среде, которая испытывает циклы влажностного растяжения-сжатия.

На гвоздь это никак не влияет, т.к. будучи забит в сухой или влажный пиломатериал он уплотнил волокна и будет держаться дальше. Если влажный материал высохнет, то гвоздь зажмёт ещё сильнее. Если сухой материал увлажнится, гвоздь всё равно продолжит держаться в уплотнённом слое волокон. Саморез имеет резьбу, которая является по сути спиральным ножом. Лезвие (или, правильнее, режущая кромка) этого ножа продолжает подрезать волокна древесины во время циклов растяжения-сжатия. В итоге, иногда саморез можно просто достать руками. Аналогичная проблема возникает, когда на саморез действуют вертикальные нагрузки, которые возникают, например, при расширении одной из скрепляемых деталей. Его резьба работает как пила, растачивая отверстие и ослабляя крепление. С этим, кстати, сталкивались почти все владельцы шкафов из ДСП, с петлями дверок, прикреплённых на саморез.

Что касается нагрузки на сдвиг - тут у самореза ещё больше проблем. Т.к. саморез изготавливается из твёрдой стали (иначе резьба держаться не будет) он достаточно хрупок и при смещении одной скрепляемой детали относительно другой может сломаться под нагрузкой. Гвоздь же выполняется из мягкой стали (в т.ч. и для возможности загнуть его при креплении), поэтому при боковых нагрузках он может изогнуться, но при этом продолжит удерживать детали.

Вышесказанное не означает, что саморезам не место в каркасном домостроении. Просто нужно понимать их преимущества и недостатки, используя по назначению. Для сборки каркасной конструкции использовать саморезы нежелательно. А вот при монтаже плитных материалов, отделки, кровли они предпочтительны, а иногда даже обязательны по технологии.

Крепление же несущих элементов каркаса - стоек, балок, стропил, лучше доверить гвоздям.

Про нагели (шканты) в рубленных домах

Недавно Минстрой разродился СП по рубленным домам (срубу, брусу) и первое, что я сделал - начал пролистывать до указания технологии соединения венцов между собой. Не могу сказать, что был удивлён, когда увидел очередную отписку в стиле "используйте что угодно, лишь бы держало". Дело в том, что используя "что угодно" можно получить очень печальный результат.

Правильный монтаж нагелей, которые обеспечивают удержание брёвен или бруса в срубе от смещения по горизонтали, должен осуществляться следующим образом:

То есть, два венца просверливается насквозь, а самый нижний имеет слепое отверстие на 2/3 толщины. Нагель при этом утапливается ниже уровня первого венца на 20-40 мм. Традиционно в домах из сосны используются берёзовые нагели. Диаметр нагеля должен позволять погрузить его в отверстие свободно, без усилий. Это обеспечит срубу возможность усадки, все венцы смогут двигаться относительно друг друга и уплотняться в стене.

Если мы используем гвоздь для соединения венцов, то начинает работать вышеуказанный принцип уплотнения древесины вокруг него. В итоге, при усадке древесина зажимает гвоздь ещё сильнее (а тут надо понимать, что при монтаже срубов используются гвозди от 200 мм длиной) и в итоге венец подвисает, стена расщеливается. Результат такой сборки на фото ниже.

По этой же причине нежелательно использовать в качестве нагелей стальную арматуру, которую щеледомостроители любят забивать кувалдой. А вот стальной пруток использовать вполне допустимо, если соблюдать схему монтажа. Но зачем? Это экономически нецелесообразно. Деревянный нагель стоит гораздо дешевле, а работает ничуть не хуже.

Как обычно, на любые вопросы, которые не требуют больших временных затрат, расчётов или выезда на объект я отвечаю бесплатно в каментах или лично - мои контакты в профиле. Кто не видит профиль - пишите в телеграм: karkasovo (это не канал, а мой контакт).
Аудит проекта, проверка договора на строительство, анализ сметы, обследование дома на соответствие строительным нормам, приёмка дома, консультации по реконструкции, строительный контроль - это моя работа и я делаю её за деньги.

Не всегда могу ответить оперативно - очень плотный график, но стараюсь ответить всем. Если вдруг вы не получили ответа - не стесняйтесь маякнуть лишний раз, иначе запрос может потеряться в потоке входящих.