屋根の雪除けについて

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(1)Title. 屋根の雪除けについて. Author(s). 竹内, 茂. Citation. 北海道學藝大學紀要. 第二部, 5(2): 38-41. Issue Date. 1954-12. URL. http://s-ir.sap.hokkyodai.ac.jp/dspace/handle/123456789/5453. Rights. Hokkaido University of Education.

(2) . 第５継第２号. 北海道学塗大学紀要（第二部）. ２月昭和２９年１. 屋根の雪除けに就いて竹. 内. 茂. 北海道学婆大学旭川分校物理学教室５４年１月３１９１日受付）（. ＳｈｉｇｅｒｕｌｈＫＥじｃｌｒｌ：ＳｔｕｄｙｏｆｔｈｅＳｎｏｗｓｈｅｄｏｎｔｈｅＲｏｏｆ. ｌ．緒. 言. 昭和２８～２９年の旭川地方は初雪が消えない内に根雪になり、短時日の間に相当積って其の後温暖が続いた鰐. に、昭和２８年１１月頃には屋根の雪が急にたり落ち始め、煙筒の倒壊雪除の落下等被害の著しいものがあり、このことは旭川地方に限らず全道で見られた現象であり、筒集合煙筒の場合には余り被害は被らないが未だ殆んどの家屋は丸煙筒の前方に雪除けを附けてあるものが多いので、実際屋根から雪がたり落ちる時雪が当らなけ. れば煙筒は倒れない。今二等辺三角型の雪除けを如何に取りつけると、それにかる雪の抵抗が最も少いかにつき、筆者は実験的に屋根の模型を作り雪を載せて雪除けにかる重量を測定し認むべき結果を得たのでこに報告する。本文を草するに当り種々の御教示を賜った学馨大学旭川分校沢田孝士教授並びに測定の際援助を受けた学生、柴田修二、年沢秋諺、阿部三郎、高林明穂、星野恒、鉄川幸春の諸君に対し深甚なる感謝の意を呈する次第である。. ２．測. 定. 方. 法. トタン板を切って第１図Ａの如き避装置の模型を作った、７個共中ｌｏｃｍ高さ５ｃｍにして置き０だけを４００からｌｏｏｏまでｌｏｏ置きにしてそれぞれ二等辺三角形型のものを作った。中と高さが一定にしてある関係上角度の小さい物程長くなり大きい程短くなり。これは実物の中８０ｃｍ高さ４０ｃｍの物に比べると側面積に於いて６４第２図. 第１回. ９な仇００度・／. 鰐鍬、. 瑠ｚ. Ａ；雪除け（桜）. Ｂ；トタン. Ｃ；テグス. Ｂ；. ｏ３３. Ｆ一・一ｉ洋ｉ. 雪の境界線Ｓ；雪Ｈ；電熱器Ｋ；滑車Ｚ；ゼンマイ・秤. －３８－. Ｄ；机Ｍ；尺度Ｆ；鎧.

(3) . 内. 竹. 茂. 分の ”こ相当する事になり、家屋の模型も同様にして第２図の如く木の枠の周囲を鎧Ｆで包み斜面にはトタン０Ｗ）Ｈを入れて熱する。トタン板の上には約７ｋｇの板Ｂを載せ、中にはストーブ熱の代用として電熱器（１２０雪をＥＢ間に載せ、下方には襖Ａをさし込みその先端をテグスＣで縛り雪ＳとトタンＢの間にＣを延ば. して来て、滑車Ｋに巻いてゼンマイ秤Ｚに吊した。その時Ｂの側面にスケールをつけＳの変位を読んだ。Ｄを置いて９５ｃｍの高さにした。最初雪をＢに入れて来て模型に載せる時には角０にしすぐ測定を始めたストップウオ０２図の装置にし０度を２位にしてすっかり第てから静かに角度を３３。、 ’ ッチを用いｌｏ秒毎にゼンマイ秤ＺやスケールＭを読んだ。室温は１４ｏＣ～１５ｏＣであった。. この家屋の模型の下には机. ３．測定の結果測定に於ては始めは割合に早くＳが動いたが、だんだんと動かなくなりたこれはＨよりの熱により雪がとげ. てとり乍ら襖Ａと雪Ｓとの抵抗により速度が減じて行くものと考えられる。今ｌｏ秒置きに雪の重量ＷＫｇｗｔと変位ｄｃｍをグラフにとると第３図乃至第９図の如くなる。第３圃第６回ｗ侍ｗも. . ，，，. . . . ．．・：，，， . 菟Ｗ. ．. ，〆. ／２３女. ６７ β 夕／／吃り／. . ．・．，．・．．. 第４回. ・．、・・．. ．・ ‐ ．．・． . ・．・．．． ‐ ．．・ ‐ ．・・．．・・・・．・・．．・・・．. . . ↑ 第７園ず. Ｌｏ乙３女ゞ６７８９ノリ／／／２. . 〆. ．・．・－. 第５圃. ，. 、、，. Ｗ. Ｗ. 〆卿. . ０ ′ ２３ダず６７. ９一－３. ２０ ′ ２３女小‘ フ８９′ 。′ ／′. っ.

(4) . 屋根の雪除けに就いて第８国. ‐. 第９回. ．. ‘ば. ・. ド. ・. ・ . . ／２３. ６；′ こｊｔ伽. ′／乙夕／ｏ′. ′. ，． . ２↑. ／２３女ゞ６７淫タル／／／乙. . この時間；ｔと重量；Ｗ変位；ｄとの間には略拠物線的な関係があるが１２分位経つと何れも動かなくなった。ＡＳの抗力の最大とがかる時の襖考えられる。筒傾斜を３３０以上にしても仲々落ちず、５００この重量は雪. Ｗ. 以上位になると急激に落下した。そこで各種の襖Ａにか▲るをグラフにかくと第ｌｏ図の如くになる。１. 第. 角. 度 βｏ. ４０. ５０. ６０. とｄの１・ｌａｘをとると第１表の如くでこれ. 表. １. ７０. ８０. １. １００. ９０. 重量. Ｋｇｎ～ｔ. ２６２．. ２９５．. ２９０．. ６１３．. ４１１．. ２６９．. ２２１．. 変位. ｃｍ. ６０３．. ２４０．. ２５５．. ５６５．. ７５３．. ８０３．. ４２０．. 第. １０. 圏. ′ ′ ／ ′ ／－′ －ｒ－ ′ ′ ′ ′ ′ ′ ′ ′. ′ . ／. ′ ＼ “ ′ ′ ′ ′ ′ ＼ ′ ′ ′ ′ ． ′ ｒ６０. ０７. ４．結果に対する考察００まではだんだんと重量が増し、６００で少し減るが９００にな以上の如く各度について比較すると４００から８ると叉減少して行き叉変位はｌｏｏｏで最も多く次は９ｏｏ８００４００である。こで変位が大きくて重量の小さいの０であるがこれを更に別な角度から試験して見はｌｏｏｏでその次は４００なのである。尚最も重量の多いのは８０る事にする。今度は逆に雪を静止させて襖を動かすのであるが速度によって秤の目盛の一定の値を示さず振動. 乍ら襖を動かすと各Ａはそれぞれ一定の目盛するので仲々読み取りにくかったが大体２５ｃｍ／ｅｃの速度を保ち・ｓりを指し示して第２表の如くになった。. ２. 第角. 度 βｏ. 抵抗力. Ｋｇｎ晒. ４０. ５０. ０６５．. ０７５．. ６０７５１．. 【４０－. 表７０２００．. ８０２７０．. ９０. １. ２２５１．. １００. ２ｌｏ．.

(5) . 茂. 内. 竹. ０に於いてｍａｘの力がかふる事であるそれでこれを第１０図と比較して気のつく事は何れから考えても８０。０大体８０の襖Ａは最も雪の抵抗が大きいと云えよぅ。その他の角度では増減の傾向は同じ様であるが只始め. の実験の場合と少し係件が違うので実際屋根の雪除けにかる重量は前者のデｒ夕－の場合が妥当であろう。始めＡに雪の重量がか〉りその摩擦力と圧力により雪の運動が減速されてだんだん静止するものと思われる。. る雪の重量はトタン板Ｂとの摩擦を省略すると０でｌｉ０Ｗｋｇｗｔ×ｓｎａｘでｎ３３０の力でＡに作用するのに対しそのＺにかかる重量は角度により違い特に８. Ａにか. あるのはＡの側晒の摩擦力と雪への圧力の和が大きく雪に働き、そのま雪と共にずり落ちて来るものと考えられる。Ａに対する抵抗が弱ければ雪はそのま｝ずれてＡには余り力が加わらないであろう。１何れの角度のＡにしてもそれぞれＳへの抗力によって雪を静止させるのである。それで実際第ｌｏ図から解る様に自然落下に於いてはトタンの雪除けの場合８００は避けるべきで材料の少い事. ｏが妥当であるが安定度から云うとそれに近い抵抗力で材料はかるが４００の方が良いであろうに於てはｌｏｏ。只此の実験に於いて８００にかる雪の重量はｍａｘである事が照る。尚此の時トタンに淵をつけた理由は実際屋根の雪は広いので側面へ圧力を及ぼした場合淵のある方が妥当であろう。実際当地方で屋根の雪を観察する５の層に分れて居り煤煙の篇に恰も樹木年輪の如くに判然として居た。上２９と（ｃｍで断面は１，２５）高さは６０，１平均をとると００８下層は０２４であ１８であるので大体実験した雪と同程度層の雪の比重は０ったので各層よりの．．．０１トン屋根に重量がかっている事になる。併し前の実験よと見倣される。叉勾配は３０なのでｌｏ坪の家で約４．り考えて雪除けにかる力は、それ自身が雪を切る力と考えられるので断面積に比例した力が働くと考えられ. る。それで中８０ｃｍ高さ４０ｃｍの雪除けをつけた場合には襖Ａにかる抗力の６４倍働くと思われるのでこれを屋根の上に附けた場合にいくらの重量が力“ るか、その力は何ダインか、それを針金でｇ１張るとＧｍ２のものが必要でそれは規格ＢＳ，ｎｏいくらか、尚此の場合安全率は８倍で普通２本の針金で引張っているのでその係. 件を入れた時の針金の規格は安全率ＢＳ，ｎｏいくらかにつきそれぞれの角度にかるｍａｘの重量より換算すると第３表の如くになる。. 。１ β. 角度重. 量. ｏ４. １. ５ｏ. 第. ３. １. ６ｏ. Ｋ醜１蹴８１脱８. 表. ｏ－９ｏ－ｏ１８－７. 鵬，６. ２３Ｌｏ４１. 焔，ｏ４１ｍ６１. ｍ，４Ｌ４４. ８ダイン ×１０. ６４１．. ８５１．. ８２１．. ２２６．. ２５８．. ６９１．. ３９１．. 面. 積Ｇｍｇ. ５４８．. ６１７．. ６０６．. ７５５．. ８５９．. ６２５．. ６２４．. 直. 径. ｍｍ. ６４２．. ２８０．. ２７８．. ３ｌｏ．. ３３１．. ６８２．. ２４３．. 格ＢＳ．ｎｏ. ９. ９. ９. ８. ７. ９. ｌｏ. 安全率ＢＳ．ｎｏ. ３. ３. ３. ２. ２. ３. ４. 規. 考女献. 参吉田順五、藤岡敏夫著応用物理Ｖｏｌ．１７Ｎｏ．８～９. －４１－. ＰＰ．２７３～２７５.

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