I. 基本設計原則
軽量 r屋根母屋(特に冷間成形薄肉鋼製母屋)は積雪荷重に対して敏感であり、均一分布荷重のみに基づいて評価するのではなく、非均一な積雪分布という最も不利なシナリオに対して検証されなければならない。
II. 一般的な不利な積雪荷重条件の分類
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番号 |
屋根タイプ |
主な特徴 |
主な影響 |
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1 |
単一スパン切妻屋根 |
風上側と風下側で不均一な積雪分布 |
一方の側の積雪荷重が他方より大幅に大きい |
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2 |
多スパン切妻屋根 |
中央谷部での積雪の堆積 |
谷部の積雪荷重が数倍に増加する可能性 |
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3 |
パラペット付き切妻屋根 |
パラペットが風による雪の移動を遮る |
パラペット基部に三角形の吹きだまりが形成され、高い局所荷重を生じる |
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4 |
天窓付き切妻屋根 |
天窓の突出が局所的な風場を変化させる |
天窓の上および両側に雪が堆積する |
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5 |
段違い屋根(積雪堆積) |
高い壁に隣接する低い屋根 |
高い屋根から滑落した雪が低い屋根に堆積する |
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6 |
段違い屋根(吹きだまり) |
風による雪が高い壁の基部に堆積する |
大きな長さと高さの吹きだまりが発生する |
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7 |
突出物付き屋根(積雪堆積) |
設備基礎や換気ダクトなどの突出物 |
突出物の周囲に局所的な吹きだまりが形成される |
III. 各条件における荷重特性と設計上の考慮事項

1. 単一スパン切妻屋根
荷重特性
雪は風上側から吹き飛ばされ、風下側に堆積する。風下側の積雪荷重は通常、均一分布積雪荷重の1.25〜2.0倍となる(勾配による。具体値はGB 50009に従って決定される)。
設計上の考慮事項
母屋の検証では、全スパンにわたる均一積雪荷重のみに基づいて計算してはならず、左右半スパンの不利な分布シナリオをそれぞれ検証する必要がある。
2. 多スパン切妻屋根(2スパン以上)
荷重特性
2つのスパンが接する凹状の谷部は最も積雪が多くなる領域である。風による雪が谷部に堆積し、隣接する屋根勾配から滑落した雪と合わさって三角形または台形の堆積ゾーンを形成する。
設計上の考慮事項
谷部付近の母屋は間隔を狭くするか、より大きな断面を採用すべきである;
この領域の積雪荷重は基本積雪圧の2.0〜2.5倍として扱うことができる(スパン比および風向による)。
3. パラペット付き切妻屋根
荷重特性
パラペットは気流を遮り、基部に雪を堆積させて三角形の吹きだまりを形成する。最大荷重は壁基部で発生し、一般的に2.0×S₀(S₀は基本積雪圧)とされる。
設計上の考慮事項
パラペットから2〜4mの範囲にある母屋は補強が必要である;
堆積ゾーンの長さはパラペット高さと基本積雪圧に基づく標準式で算定される。
4. 天窓付き切妻屋根
荷重特性
屋根から突出した天窓は局所的な風場を変化させ、天窓の風上側に雪を堆積させる。
設計上の考慮事項
天窓の両側約2~3mの範囲にある母屋は、増加した積雪荷重を用いて検証する必要がある;
天窓が高く(屋根面から1m以上突出している場合)、堆積効果はより顕著になる。


5. 滑動による積雪の堆積
荷重特性:雪が上部屋根から下部屋根へ滑り落ち、下部屋根の高い壁付近に堆積を形成する。
設計上の考慮事項
堆積域の長さは一般に高低差の2倍とする(ただし15mを超えない)。
ピーク荷重は約2.0 × S₀であり、三角形分布となる(壁基部で最大となり、遠端に向かってゼロまで減少する)。

6. 風による吹きだまり積雪の堆積
荷重特性
風は上部屋根または開けた地面から雪を巻き上げ、下部屋根の高い壁付近に堆積させる。滑動による堆積とは異なり、これは風による移動の結果である。
設計上の考慮事項
吹きだまり域の長さは通常、吹きだまり高さの5~10倍として算出される。
荷重分布は台形または三角形であり、ピークも壁基部に位置する。
滑動による堆積と吹きだまりによる積雪は重ね合わせてはならず、いずれか大きい方の値を採用する。
混同の可能性に関する注意
項目5(滑動による堆積)→重力駆動(雪が高所から滑り落ちる)。
項目6(吹きだまりによる積雪)→風駆動(風が雪を運び込む)。
作用メカニズムが異なるため、設計上はより厳しいケースを採用する。
7. 屋根突起物周辺の積雪堆積
荷重特性
突起物(換気ダクト、設備基礎、排気口など)は雪の滑落や風による除雪を妨げ、風上側に局所的な積雪堆積を引き起こす。
設計上の考慮事項
突起物の両側約2~4mの範囲にある母屋は補強が必要である。
堆積高さは突起物の寸法および基本積雪圧に依存する。
軽量屋根の母屋設計では、均一分布を仮定するのではなく「最も不利な積雪分布」を用いて検証する必要がある。重要な領域には、パラペット基部、高低屋根の接合部、屋根谷、天窓、および突起物周辺が含まれる。各荷重ケースは個別に検証し、最も不利な結果を最終設計の基準とすること。
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