平成１７年度自然災害東北地区部会講演の原稿です。
１月６日、７日に福島大学で行われます。
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道路橋設計における雪荷重について
岩手大学工学部 宮本 裕 岩崎正二 出戸秀明 藤井智里 miyamoto@iwate-u.ac.jp 道路橋設計における雪荷重について 岩手大学工学部 ○宮本裕、岩崎正二、出戸秀明、藤井智里 まえがき 道路橋を設計するときは、積雪地帯の橋であれば、雪荷重を考慮する必要がある。 東北の積雪地域における雪荷重を、実際の橋梁設計に反映して、他の荷重たとえば 死荷重や地震荷重などと大きさを比較する。これは積雪状態に地震力を受けたとき の構造物の状態を把握するのに重要である。 雪荷重 道路橋示方書には 「雪荷重を考慮する必要のある地域においては、雪荷重を架橋地点の積雪状態や管理 の実状を適切に考慮して設定するものとする」（2.2.12）と書かれてある。 （１）十分に圧縮された雪の上を自由に車両が通行する場合 通常は１kN/m２ （圧縮された雪で１５cm厚） （２）積雪がとくに多くて自動車通交通が不能となり、雪だけが荷重としてかかる場合 雪荷重の計算式 ＳＷ＝Ｐ・Ｚs （１） ここで ＳＷ：雪荷重（kN/m/m） Ｐ：雪の平均単位重量（kN/m/m/m） Ｚs ：設計積雪深（m） 架橋地点における再現期間１０年に相当する年間最大積雪深を考える。 例として1.5mなら 3.5（kN/m/m/m）＊1.5m＝5.25kN/m/m 計算例 具体的な計算例として、橋の構造形式は今回はゲルバートラス橋を選んだ。 雪のデータについては、横手市における 1892〜2003年の積雪記録を利用した。 荷重 死荷重（１主構あたり） 舗装（5cm厚） 22.5*0.05*6.0/2=3.375kN/m 床版（15cm厚） 24.5*0.15*6.0/2=11.025N/m 地覆 24.5*0.3*0.4=2.94kN/m ハンチ（仮定） 1.2kN/m 高欄（仮定） 0.4kN/m 雪 1.0*6.6/2=3.3kN/m 鋼重（2kN/m２と仮定） 2.0*6.0/2=6.0kN/m 等分布死荷重 ｗ＝28.24kN/m ここで、雪荷重は最大積雪深、最小積雪深、平均積雪深の３パターンについてとりあげる。 @最大積雪深（1974年 259cm） 式（１）より ＳＷ＝3.5（kN/m/m/m）＊2.59m＝9.065kN/m/m 単位長さ当たりの雪荷重は9.065*6.6/2=29.91kN/m となり、全死荷重に相当する。 A最小積雪深（1989年 36cm） 式（１）より ＳＷ＝3.5（kN/m/m/m）＊0.36m＝1.26kN/m/m 単位長さ当たりの雪荷重は1.26*6.6/2=4.158kN/m となる。 B平均積雪深（1892〜2003年 121.3cm） 式（１）より ＳＷ＝3.5（kN/m/m/m）＊1.213m＝4.2455kN/m/m 単位長さ当たりの雪荷重は4.2455*6.6/2=14.01kN/m となる。 これらにより、最大積雪深では道路橋示方書の雪荷重の約９倍にもなることがわかる。 あとがき 下路式アーチやトラスでは、水分の多い雪が上弦材に積もったとき、横構や弦材が 破壊することが報告されている。限界状態設計法において、雪荷重と地震荷重の組み 合わせを考えることは設計上重要である。トラス橋以外の他の橋についても研究を すすめる予定である。 参考文献 （社）日本道路協会：道路橋示方書・同解説（平成１４年３月）