Расчёт количества телескопических дюбелей на 1 м² плоской кровли: методика и формулы

04.07.2026 •
Проектирование кровель •
Время чтения: 14 мин

Обсуждаемый вопрос

Одна из наиболее частых ошибок при проектировании плоских кровель с механическим креплением — назначение количества дюбелей «на глаз» или по усреднённым рекомендациям без учёта реальной ветровой нагрузки. Результат: либо перерасход крепежа и удорожание, либо недостаточное крепление и отрыв кровельного ковра при первом же штормовом ветре. Как правильно рассчитать требуемое количество телескопических дюбелей на 1 м² плоской кровли? Настоящая статья даёт полную методику с пошаговым алгоритмом и численным примером.

Краткий ответ

Количество дюбелей на 1 м² определяется как отношение расчётной ветровой нагрузки (с учётом аэродинамических коэффициентов и пульсационной составляющей) к несущей способности одного дюбеля на вырыв, умноженное на коэффициент запаса 1,5. Расчёт выполняется раздельно для рядовой, краевой и угловой зон кровли, поскольку аэродинамические коэффициенты для этих зон различаются в 2–3 раза. Для типовой плоской кровли в Санкт-Петербурге (ветровой район II) количество дюбелей составляет: рядовая зона — 2–3 шт./м², краевая — 4–5 шт./м², угловая — 6–8 шт./м².

Расширенный ответ

1. Нормативная база расчёта

Расчёт ветровой нагрузки на кровлю выполняется в соответствии со следующими нормативными документами:

СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» — определяет нормативное значение ветрового давления w₀ для каждого ветрового района РФ и методику расчёта пиковой ветровой нагрузки.
СП 17.13330.2017 «Кровли» — устанавливает требования к механическому креплению кровельного ковра, включая минимальное количество крепежа в различных зонах.
ГОСТ Р 56704-2015 — методика испытаний крепления теплоизоляции и кровельного ковра к основанию.

2. Пошаговый алгоритм расчёта

Определение исходных данных: географическое расположение объекта (ветровой район по карте 3 СП 20.13330.2016), высота здания H, габариты кровли в плане (длина L, ширина B), тип местности (A — открытая, B — городская, C — плотная застройка), тип несущего основания (бетон, профлист, дерево), выбранный тип дюбеля и его паспортное усилие на вырыв N_d.

Определение нормативного ветрового давления w₀ по таблице 11.1 СП 20.13330.2016 для заданного ветрового района. Например, для Санкт-Петербурга (ветровой район II) w₀ = 0,23 кПа.

Вычисление эквивалентной высоты z_e. Для зданий высотой H ≤ d (где d — меньший размер в плане) z_e = H. Для зданий H > d кровля разбивается на зоны по высоте.

Определение коэффициента k(z_e) по таблице 11.2 СП 20.13330.2016, учитывающего изменение ветрового давления по высоте и тип местности.

Вычисление пикового ветрового давления w_p по формуле:

w_p = w₀ × k(z_e) × (1 + ζ(z_e) × ν(z_e)) × c_p

где ζ(z_e) — коэффициент пульсации ветра (табл. 11.4 СП 20.13330.2016), ν(z_e) — коэффициент пространственной корреляции, c_p — аэродинамический коэффициент (пиковое отрицательное значение для соответствующей зоны кровли).

Зонирование кровли. Согласно приложению Д СП 20.13330.2016, плоская кровля разбивается на три зоны:

Зона	Обозначение	Размер от края	c_p (отсос)
Угловая	A	e/4 от угла	−2,5
Краевая	B	e/10 от края	−1,8
Рядовая	C	Центральная часть	−0,9

Параметр e = min(b; 2h), где b — ширина здания, h — высота. Для типового здания 60×30 м, H=15 м: e = min(30; 30) = 30 м. Угловая зона: 7,5×7,5 м от каждого угла. Краевая зона: полоса шириной 3 м по периметру.

Расчёт требуемого количества дюбелей для каждой зоны:

n = (w_p × γ_f × γ_n) / (N_d / γ_m)

где γ_f = 1,4 — коэффициент надёжности по ветровой нагрузке, γ_n = 1,0 (для нормального уровня ответственности), N_d — паспортное усилие на вырыв дюбеля, γ_m = 1,5 — коэффициент запаса по материалу крепежа.

Округление и проверка минимальных требований. Полученное значение n округляется в большую сторону до целого. Проверяется соблюдение минимального количества крепежа по СП 17.13330.2017: не менее 2 шт./м² в рядовой зоне и не менее 4 шт./м² в краевой и угловой зонах.

3. Пример расчёта для Санкт-Петербурга

Исходные данные:

Параметр	Значение
Город	Санкт-Петербург
Ветровой район	II
w₀, кПа	0,23
Высота здания H, м	15
Размеры кровли L×B, м	60 × 30
Тип местности	B (городская застройка)
Тип основания	Профлист 0,8 мм
Тип дюбеля	Croco A
N_d (паспортное), кН	0,55

Расчёт:

Шаг 1. Эквивалентная высота z_e = H = 15 м (так как H=15 ≤ d=30).

Шаг 2. По таблице 11.2 СП 20.13330.2016 для местности типа B и z_e=15 м: k(z_e) = 0,90.

Расчёт количества телескопических дюбелей на 1 м² плоской кровли

Шаг 3. По таблице 11.4 СП 20.13330.2016 для местности B и z_e=15 м: ζ(z_e) = 0,74. Коэффициент пространственной корреляции ν(z_e) = 0,67 (для площади кровли > 200 м²).

Шаг 4. Пиковое ветровое давление по зонам:

w_p = 0,23 × 0,90 × (1 + 0,74 × 0,67) × |c_p| = 0,207 × 1,496 × |c_p| = 0,310 × |c_p|

Зона	c_p	w_p, кПа	w_p × γ_f, кПа
Рядовая (C)	−0,9	0,279	0,391
Краевая (B)	−1,8	0,558	0,781
Угловая (A)	−2,5	0,775	1,085

Шаг 5. Расчётное усилие на один дюбель с учётом коэффициента запаса:

N_d,расч = N_d / γ_m = 0,55 / 1,5 = 0,367 кН

Шаг 6. Требуемое количество дюбелей на 1 м²:

Зона	Формула	n, шт./м²	Округление
Рядовая (C)	0,391 / 0,367 = 1,07	1,07	2 (мин. по СП 17)
Краевая (B)	0,781 / 0,367 = 2,13	2,13	3
Угловая (A)	1,085 / 0,367 = 2,96	2,96	3

Примечание: В угловой зоне при использовании Croco A на профлисте получено 3 шт./м². Однако для повышения надёжности в угловых зонах рекомендуется увеличивать количество крепежа на 30–50% сверх расчётного. Таким образом, практическая рекомендация: рядовая зона — 2 шт./м², краевая — 3 шт./м², угловая — 4 шт./м². При использовании Croco B на бетонном основании (N_d=0,60 кН) значения будут: 2, 3, 3 шт./м² соответственно.

4. Таблица готовых значений для разных ветровых районов

Ниже приведены расчётные значения количества дюбелей Croco B (N_d=0,60 кН) для типовой плоской кровли здания высотой до 20 м, местность типа B. Значения даны с округлением в большую сторону и учётом минимальных требований СП 17.13330.2017.

Ветровой район	w₀, кПа	Рядовая зона, шт./м²	Краевая зона, шт./м²	Угловая зона, шт./м²
I	0,17	2	2	3
II	0,23	2	3	3
III	0,30	2	3	4
IV	0,38	3	4	5
V	0,48	3	5	7
VI	0,60	4	6	8
VII	0,73	5	7	10

Важно: Приведённая таблица является справочной. Для зданий высотой более 20 м, для местности типа A (открытая) и для зданий с нестандартной геометрией кровли требуется выполнение индивидуального расчёта. Для угловых зон высотных зданий (H > 75 м) аэродинамический коэффициент c_p может достигать −3,5, что требует существенного увеличения количества крепежа.

5. Учёт дополнительных факторов

5.1. Влияние высоты здания

С увеличением высоты коэффициент k(z_e) растёт, что прямо пропорционально увеличивает ветровую нагрузку. Для здания высотой 50 м в местности типа B k(z_e) = 1,25 (против 0,90 для 15 м), что даёт прирост нагрузки на 39%. Соответственно, количество дюбелей должно быть пропорционально увеличено.

5.2. Влияние типа местности

Для открытой местности (тип A) коэффициент k(z_e) выше, чем для городской застройки. Например, при H=15 м: k_A=1,15 против k_B=0,90. Разница составляет 28%, что требует соответствующей корректировки количества крепежа.

5.3. Влияние уклона кровли

Для кровель с уклоном более 5° (≈8,7%) аэродинамические коэффициенты изменяются. Согласно приложению Д СП 20.13330.2016, для углов наклона 5–15° отрицательные пиковые значения c_p уменьшаются на 10–15%, что позволяет незначительно снизить количество крепежа в краевых и угловых зонах.

5.4. Парапеты и надстройки

Наличие парапета высотой более 0,5 м изменяет картину обтекания кровли ветром. За парапетом образуется зона аэродинамической тени, где ветровой отсос снижается. Однако на сам парапет действует повышенное давление, и краевая зона смещается к внешней грани парапета. Данный случай требует отдельного расчёта.

Заключение

Расчёт количества телескопических дюбелей на 1 м² плоской кровли — инженерная задача, требующая учёта ветрового района, высоты здания, типа местности, геометрии кровли и характеристик выбранного крепежа. Представленная методика, основанная на СП 20.13330.2016 и СП 17.13330.2017, позволяет получить обоснованные значения для каждой зоны кровли. Ключевой принцип: количество дюбелей должно обеспечивать восприятие пиковой ветровой нагрузки с коэффициентом запаса не менее 1,5. Для типовых объектов в ветровых районах I–III допустимо использование табличных значений; для районов IV–VII и высотных зданий обязателен индивидуальный расчёт. Рекомендуется выполнять натурные испытания крепежа на вырыв на этапе входного контроля — не менее 5 испытаний на объект.

Нормативные ссылки

СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*» — раздел 11 «Ветровые нагрузки», приложение Д «Аэродинамические коэффициенты».
СП 17.13330.2017 «Кровли. Актуализированная редакция СНиП II-26-76» — раздел 5 «Кровли из рулонных материалов», п. 5.4 «Механическое крепление».
ГОСТ Р 56704-2015 «Конструкции кровельные. Методы определения механической прочности крепления теплоизоляционных слоёв и кровельного ковра к основанию».
ГОСТ 27751-2014 «Надёжность строительных конструкций и оснований. Основные положения» — в части коэффициентов надёжности.
СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» — в части требований к теплоизоляционным слоям.