地上積雪荷重は計測ではなく参照する値
屋根の積雪荷重とは、積もった雪から屋根構造が支えなければならない設計荷重で、キロパスカル（kN/m²）で表されます。積雪地域の建築基準法は、この値を敷地の「地上積雪荷重」（pg）から導き出します。これは適用される地域の建築基準法の積雪荷重マップ、または現地調査によって定められる数値であり、現場で見積もりや推測を行うものでは決してありません。公式内の他のすべての結果はこの1つの数値から直接スケールするため、誤ったpgを使うと計算全体が無効になります。
ASCE 7の平屋根公式
広く参照されているASCE 7の平屋根積雪荷重の形式は pf＝0.7×Ce×Ct×Is×pg です。Ceは暴露係数で、風にさらされ雪が飛ばされる完全露出サイトの0.9から、雪をより多く保持する遮蔽サイトの1.2までの範囲です。Ctは温度係数で、屋根下からの融雪でいくらか雪を失う暖房建物では1.0、ガレージや物置のような非暖房建物ではその融雪効果がなく全積雪荷重が保持されるため1.2となります。Isは重要度係数で、一般的な住宅用途では1.0に固定されます。
勾配係数Csは、より急な屋根ほど雪が滑り落ちやすいという理由で、平屋根荷重を傾斜屋根の設計荷重に変換します。屋根角度が30°までではCs＝1.0で、角度が30°から70°まで増加するにつれて線形に0へと減少していき、傾斜屋根荷重はps＝pf×Csで求められます。
- 平屋根積雪荷重 pf＝0.7×Ce×Ct×Is×pg
- 傾斜屋根積雪荷重 ps＝pf×Cs
計算例
地上積雪荷重pg＝1.5kPa、標準的な暴露（Ce＝1.0）、暖房建物（Ct＝1.0）、屋根勾配4:12の場合：平屋根荷重はpf＝0.7×1.0×1.0×1.0×1.5＝1.05kPaです。屋根角度はarctan(4÷12)≈18.43°であり、勾配係数が荷重を減少させ始める30°の閾値を下回るため、Cs＝1.0となり、傾斜屋根の設計荷重psも同じく1.05kPaとなります。
| 係数 | 使用値 |
|---|---|
| 地上積雪荷重（pg） | 1.5 kPa |
| 暴露係数（Ce） | 1.0（標準） |
| 温度係数（Ct） | 1.0（暖房） |
| 重要度係数（Is） | 1.0（住宅） |
| 平屋根荷重（pf） | 1.05 kPa |
| 屋根角度（4:12勾配） | ≈ 18.43°（Cs＝1.0） |
| 傾斜屋根荷重（ps） | 1.05 kPa |
これは教育的な見積もりであり、押印された設計ではない
この公式は、各係数がどのように相互作用するかを理解するのに役立つ、広く参照されるASCE 7の構造見積もりツールであり、押印された構造設計の代わりにはなりません。地上積雪荷重（pg）は常に適用される地域の建築基準法の積雪荷重マップから取得する必要があり、最終的な屋根フレーミングは、実際の敷地に適用される基準法に対して有資格の構造技術者が検証しなければなりません。
よくある質問
ASCE 7の積雪荷重公式とは何ですか？
平屋根積雪荷重の公式はpf＝0.7×Ce×Ct×Is×pgです。pgは地上積雪荷重、Ceは暴露係数、Ctは温度係数、Isは重要度係数です。その後、勾配係数を別途適用して傾斜屋根の設計荷重を求めます。
自分の敷地の地上積雪荷重はどこで調べられますか？
地上積雪荷重（pg）は適用される地域の建築基準法によって定められ、通常は積雪荷重マップ、または高地や特殊な地形では現地調査から得られます。見積もりや推測をすべきではありません。
暖房建物の積雪荷重が低くなるのはなぜですか？
暖房建物は屋根から逃げる熱によって徐々に雪が融け、積雪荷重が軽減されることがあります。ガレージや物置などの非暖房建物にはこの融雪効果がないため、基準法では全積雪荷重が保持されることを考慮してより高い温度係数（Ct＝1.2）を適用します。
屋根勾配は常に積雪荷重を減少させますか？
閾値を超えた場合のみです。勾配係数Csは屋根角度30°まではCs＝1.0のままで、角度が30°から70°に上がるにつれてのみ0へと減少し始めます。これは、より急で滑りやすい屋根ほど雪が滑り落ちやすいことを反映しています。
参考文献
- ASCE/SEI 7 — Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures: source of the flat-roof snow load form (pf = 0.7 · Ce · Ct · Is · pg) and slope-factor concept.
- Local/state building code snow load maps — the authoritative source for ground snow load (pg) at a given site.
- International Code Council (ICC) — International Building Code (IBC), structural snow load provisions.