積雪荷重の求め方

屋根にかかる雪の重さを 単位荷重 × 垂直積雪量 × 屋根形状係数 で求めます。建築基準法では一般地域の単位荷重を 1 cm あたり 20 N/m² 以上、多雪区域では 30 N/m² 以上としています。勾配が急なほど雪が滑り落ちるので、形状係数で減らします。

屋根に積もった雪の重さを求めます。建築基準法施行令 86 条の考え方です。

P=P0×d×μbP = P_0 \times d \times \mu_b

P0P_0 は積雪 1 cm あたりの単位荷重、dd は垂直積雪量、μb\mu_b は屋根形状係数です。単位荷重は一般地域で 20 N/m²、多雪区域で 30 N/m² 以上と定められています。

屋根形状係数

勾配が急なほど雪は滑り落ちるので、そのぶん荷重を減らします。

μb=cos(1.5β)\mu_b = \sqrt{\cos(1.5\beta)}

β\beta は屋根の勾配です。β\beta が 60 度を超えると雪が留まらないものとして 0 になります。平らな屋根では 1 で、減りません。

垂直積雪量 30 cm、勾配 4 寸(21.8 度)の屋根を考えます。形状係数は 0.917 なので、単位面積あたりの荷重は 20×30×0.917=55020 \times 30 \times 0.917 = 550 N/m² です。水平投影面積 60 m² なら全体で 33.0 kN、質量に直すと 3.37 t になります。60 m² の屋根に乗用車 2 台ぶんの雪が乗っている勘定です。

雪の重さは侮れない

新雪でも 1 m³ あたり 100 kg 前後、しまった雪では 300 kg を超えます。積雪 1 m なら 1 m² あたり 100 kg 以上で、これが屋根全体にかかります。雪下ろしが必要とされる理由がここにあります。

注意

垂直積雪量は地域ごとに特定行政庁が定めています。実際の設計では、その地域の指定値を使ってください。