ST-06構造・強度

積雪荷重計算(建築基準法施行令第86条・屋根形状係数)

次はこんな計算どうですか?

この計算と合わせて使われることが多いツールです

解説

積雪荷重は、屋根に積もった雪の重さによって建物に作用する荷重で、 建築基準法施行令第86条で算定方法が定められています。 本ツールは、積雪の単位荷重・垂直積雪量・屋根勾配・屋根の水平投影面積から、 単位面積あたりの積雪荷重と屋根全体の総積雪荷重を即時に算出します。 屋根勾配 β を入力すると屋根形状係数 μbを自動計算し、 多雪区域の単位荷重プリセットや雪下ろし低減にも対応します。 風による荷重を対で検討する場合は 風圧荷重計算 を併用してください。

積雪荷重の計算式と記号

積雪荷重は、積雪の単位荷重 p に垂直積雪量 d と屋根形状係数 μb を掛けて 単位面積あたりの荷重 S₀ を求め、これに屋根の水平投影面積 A を掛けて総積雪荷重 W を算出します。 面積は勾配なりの実面積ではなく、真上から見た水平投影面積を用いる点に注意してください。

S₀ = p × d × μb (単位面積あたり積雪荷重・N/m²)
W = S₀ × A (総積雪荷重・N)
μb = √cos(1.5β) (屋根形状係数・β は屋根勾配)
記号説明
p (N/m²·cm)積雪の単位荷重。積雪1cmあたりの荷重(一般区域20以上 / 多雪区域30以上)
d (cm)垂直積雪量。特定行政庁が定める値
μb屋根形状係数 = √cos(1.5β)。屋根勾配による低減係数(0〜1)
β (度)屋根勾配。陸屋根は 0、60° を超えると μb = 0
A (m²)屋根の水平投影面積(真上から見た面積)
S₀ / W単位面積あたり積雪荷重 / 総積雪荷重
屋根勾配 β は角度(度)で入力します。寸法(たとえば 4寸勾配や 1:2 など)から角度がわからない場合は 勾配・レベル計算 で角度へ換算できます。

屋根形状係数 μb と屋根勾配

勾配のある屋根では雪が滑り落ちて積もりにくくなるため、屋根形状係数 μb によって積雪荷重を低減できます。 μb は √cos(1.5β) で求め、勾配が急なほど小さくなり、 β が 60° を超える場合は μb = 0(雪は積もらないものとみなす)とできます。 ただし雪止めがある屋根は雪が滑落しないため、この低減は適用できず μb = 1.0 とします。

屋根勾配 βμb = √cos(1.5β)
0°(陸屋根)1.000
10°0.983
20°0.931
30°0.841
45°0.619
60° 超0

※ 値は √cos(1.5β) による参考値です。雪止めの有無や屋根面の形状(むくり・段差等)によって実際の積もり方は変わります。

単位荷重・多雪区域・雪下ろし低減

積雪の単位荷重 p は、令第86条第2項で一般区域は積雪1cmにつき20N/m²以上多雪区域は30N/m²以上と定められています。 多雪区域とは、垂直積雪量が1m以上、または積雪の初終間日数の平均値が30日以上の区域として特定行政庁が指定するものです。 単位荷重・垂直積雪量とも、最終的には建設地の特定行政庁が定める値が優先します。

雪下ろしの慣行がある地方では、令第86条第6項により、計算に用いる垂直積雪量を1m(100cm)まで低減できます。 本ツールで「雪下ろし低減」を選ぶと、入力した垂直積雪量が1mを超える場合に採用値 d' を100cmに置き換えて計算します。 ただしこの低減を採用した建物では、想定を超える積雪とならないよう、出入口等の見やすい場所への表示が義務づけられています。

多雪区域では、長期に生じる荷重として積雪荷重の0.7倍を見込み(令第82条の荷重組合せ)、 架構や部材は積雪を含めた状態で検討します。算出した積雪荷重を梁・母屋へ載せたときの応力やたわみは 梁のたわみ・応力計算 で確認できます。

使用上の注意

  • 水平投影面積を使う: 積雪荷重は屋根を真上から見た水平投影面積に作用するものとして計算します。勾配なりの実面積ではありません。
  • 特定行政庁の値が優先: 単位荷重 p・垂直積雪量 d・多雪区域の指定は、建設地の特定行政庁が条例・規則で定める値が優先します。実務では必ず建設地の基準を確認してください。
  • 不均等積雪・吹きだまり: 本ツールは屋根全面に均等に積もる場合の概略値です。谷部・段差屋根・パラペット際の吹きだまりや、片流れの偏った積雪は別途検討が必要です。
  • 荷重組合せと部材検討: 算出した積雪荷重は、固定荷重・積載荷重・風圧力等と組み合わせて部材を検討します。屋根・母屋に使う鋼材の重量は 鋼材重量計算 で確認できます。
  • 簡易版です: 本ツールは令第86条の基本式に基づく概略検討用です。確認申請に用いる計算書や重要部材の設計は、構造設計者の確認を受けてください。

よくある質問