支持柱及びその設置方法
【課題】建物の壁面に設置可能であり、屋上床面の基礎工事が不要なアンテナ等の支持柱及びその設置方法を提供すること。
【解決手段】上部に搭載品を取り付けたポール５と、建物の壁面２８と結合した連結固定金具１７と、前記ポール５上に設けた連結金具７と、前記連結金具７と前記連結固定金具１７とを結合するための連結部材１０とを有する、建物の壁面２８に設置する支持柱１であり、前記連結部材１０と結合した前記連結金具７及び前記連結固定金具１７は、前記連結部材１０の支点としてピン接合を成し、前記連結部材１０により立体トラス構造に構成する。
【解決手段】上部に搭載品を取り付けたポール５と、建物の壁面２８と結合した連結固定金具１７と、前記ポール５上に設けた連結金具７と、前記連結金具７と前記連結固定金具１７とを結合するための連結部材１０とを有する、建物の壁面２８に設置する支持柱１であり、前記連結部材１０と結合した前記連結金具７及び前記連結固定金具１７は、前記連結部材１０の支点としてピン接合を成し、前記連結部材１０により立体トラス構造に構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の建物の屋上における通信用のアンテナ等の支持柱及びその設置方法に関し、特に、建物の壁面に設置可能であり、屋上床面の基礎工事が不要なアンテナ等の支持柱及びその設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話、無線ＬＡＮ、無線標識等の通信用のアンテナ等の支持柱は、既存のビルの屋上等に設置される。図１０は、アンテナ用支持柱を固定するためのコンクリート基礎部を屋上のコンクリートスラブ上に新設して、ビルの屋上にアンテナの支持柱を設置した状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は、一部断面図を含む正面図である。図１０（ａ），（ｂ）に示すように、ビルの屋上でのアンテナ２０を搭載した支持柱５０の設置では、ＲＣ造（鉄筋コンクリート構造）建物の屋上の床面のコンクリートスラブ５３（図１０（ｂ）に示す）上に、アンテナの支持柱５０をアンカーボルト５８（図１０（ｂ）に示す）で固定するためのコンクリート基礎部５４ａを設けるようにする。尚、図１０（ａ），（ｂ）に示す支持柱５０は、屋上のパラペット６２のコーナー付近に設置したものである。コンクリート基礎部の新設は、屋上の仕上げ材、保護材、防水層６０（図１０（ｂ）に示す）などを除去して施工する必要がある。更に、支持柱５０を補強するステー５７を設置するためのコンクリート基礎部５４ｂも屋上の床面に設ける必要がある。
【０００３】
また、アンテナ設置の他の工法として、屋上のコンクリートスラブに、アンテナの支持柱のアンカーボルトをコンクリートスラブ等に直接取り付ける後施工アンカー工法が知られている。尚、後施工アンカー工法でのアンカーボルトをコンクリートスラブ等に直接取り付ける際には、屋上の仕上げ材などを除去してアンカーボルトを設けるようにする。
【０００４】
また、特許文献１には、既存防水層上にアンテナ、ポールその他の設置物を固定掛止するための支点ないしは拠点を既存防水層を通して打ち込んだアンカーボルトに連結固定して、防水性能を損なうことなく必要に応じた所望の位置に設置することができる引張装置の取り付け構造が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、電気的な絶縁特性を有するＦＲＰ製パイプを使用して軽量化を図り、複数本のＦＲＰパイプと、これらのＦＲＰパイプを相互に接続するための継ぎ手用フランジにより支持柱を構成して、施工時の搬送、組み立てを容易に実施することができるアンテナ用支持柱が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２１９８２２号公報
【特許文献２】特開２００５−３１８０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、ＲＣ造建物の屋上にアンテナ等の支持柱を建設する場合には、屋上の仕上げ材、保護材、防水層などを除去した後に、コンクリート基礎部を施工するようにしている。このため、アンテナ等の支持柱の施工は、屋上での防水層等を除去する必要があり、工事期間中の降雨などによる漏水を防止しながら進める必要がある。また、基礎部分にコンクリートを使用するため、コンクリートが所定の強度を有するのに時間が必要となり施工期間が長くなる。また、コンクリート基礎部の施工は床面に対して行うため、後に床面のひび割れ等が発生し防水性が損なわれる懸念もある。
【０００８】
さらに、屋上の床面は、雨水の排水を確保するために勾配を設けているため、屋上の仕上げ材、保護材、防水層などの除去時、コンクリート基礎部の施工時に水平面を確保する必要があり、作業が煩雑となる懸念もある。
【０００９】
このため、床面の工事を避けるべく、支持柱を建物の壁面に取り付けるようにしている。しかしながら、ポールを取付固定金具を介して建物の壁面に取り付けた支持柱では、ポール等の部材の軽量化が求められ、また、ポールに発生する曲げモーメント等による応力が取付固定金具及びアンカーボルトを介して壁面に加わるため、壁面が劣化したり、取付固定金具によるポールの保持力が低下したりする懸念がある。
【００１０】
そこで本発明は、屋上の塔屋等の壁面に設置され、支持柱を構成する部材の軽量化が可能であり、更に、支持柱の連結金具と屋上の塔屋等の壁面に設けた連結固定金具とを連結部材を介して結合し、連結部材の支点である連結金具及び固定金具を回転可能なピン接合により立体トラス構造を成すようにして、ポールに発生する曲げモーメント等の影響を受けないようにして、建物屋上の床面にコンクリート基礎を設けたり、床面上にアンカーを設置することが不要な支持柱を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目標達成のため、本発明の支持柱は、建物の壁面に設置する支持柱であって、前記支持柱は、上部に搭載品を取り付けたポールと、建物の壁面と結合した連結固定金具と、前記ポール上に設けた連結金具と、前記連結金具と前記連結固定金具とを結合するための連結部材と、を有し、前記連結部材と結合した前記連結金具及び前記連結固定金具は、前記連結部材の支点としてピン接合を成し、前記連結部材により立体トラス構造に構成したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の支持柱の前記連結固定金具は、正面視において、前記ポールの長手方向に対して左右対称に間隔を持って設けられており、前記連結固定金具の間隔は、前記連結部材と結合する前記ポールの上に設けられた連結金具の間隔よりも広くなるように設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の支持柱の前記連結固定金具は、壁面に固定され、平面又は格子状に形成された平面板からなる壁面取付金具を介して壁面と結合していることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の支持柱の前記連結金具及び前記連結固定金具は、回転、揺動運動が可能なユニバーサルジョイントであることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の支持柱は、前記ポールの下部の端部を、建物の床面に非接触又は接触するように構成したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の支持柱の前記連結部材は、正面視において、前記ポールの長手方向に対して前記連結金具を中心に上下左右に広がるように斜め方向に放射状に張設されてことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の支持柱の設置方法は、上部に搭載品を取り付けたポールと、壁面に固定され、平面又は格子状に形成された平面板からなる壁面取付金具を介して壁面と結合しているユニバーサルジョイントから成る連結固定金具と、前記ポール上に設けたユニバーサルジョイントから成る連結金具と、前記連結金具と前記連結固定金具とを結合するための連結部材とを有する支持柱の設置方法であって、前記壁面取付金具を壁面に固定して、前記ポールの長手方向に対して前記連結金具を中心に上下左右に広がるように斜め方向に放射状に前記連結部材を前記連結金具と前記連結固定金具間に張設して、立体トラス構造を成すように設置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の支持柱によれば、支持柱を構成する部材の軽量化を図ったことにより、壁面に加わる圧力が軽減され、更に、連結部材により立体トラス構造を構成しているため、ポールからの曲げモーメントによる応力が発生しないため、壁面が劣化したり、壁面取付金具によるポールの保持力の低下を防止することができる。
【００１９】
また、本発明の支持柱は、建物の壁面に設置するようにしたことにより、屋上の床面にポールを固定するためのコンクリート基礎及びアンカーを設ける必要がないため、屋上の床面に用いられている仕上げ材、防水層に損傷を与えることがなく、敷設工事により既存の床面にひび割れ等が発生することがなく防水性が損なわれることがない。
【００２０】
また、本発明の支持柱は、部品点数も少なく、構造が複雑な部品を使用しないため、安価に製作することができる。
【００２１】
また、本発明の支持柱は、ポール上部の搭載品として通信用のアンテナ以外にも、照明灯、受信アンテナ、スピーカ、カメラ、旗等の搭載に使用することができる。
【００２２】
また、本発明の支持柱の設置方法によれば、建物の壁面に壁面取付金具を取り付けることにより立体トラス構造を有する支持柱の設置が可能であり、かつ、屋上の床面にポールを固定するためのコンクリート基礎工事も必要がないため、施工期間が短く、作業効率も良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】建物の屋上の壁面に支持柱を設置した状態を示す斜視図である。
【図２】建物の屋上の壁面に設置した支持柱を正面右上から見た斜視図である。
【図３】建物の屋上の壁面に設置した支持柱を正面左上から見た斜視図である。
【図４】建物の屋上の壁面に設置した支持柱の構成を示す正面図である。
【図５】図４に示すＡ−Ａに沿う断面図である。
【図６】建物の屋上の壁面に設置した支持柱の構成を示す側面図である。
【図７】図４に示す支持柱の取付状態を示す拡大図である。
【図８】図６に示す支持柱の取付状態を示す拡大図である。
【図９】固定金具に連結固定金具を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１０】アンテナ用支持柱を固定するためのコンクリート基礎部を屋上のコンクリートスラブ上に新設して、ビルの屋上にアンテナの支持柱を設置した状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は、一部断面図を含む正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下図面を参照して、本発明による支持柱及びその設置方法を実施するための形態について説明する。尚、本発明の支持柱は、建物の屋上に設けられている塔屋等の壁面に設置するものであり、支持柱の連結金具と屋上の塔屋等の壁面に設けた連結固定金具とを連結部材を介して結合し、連結部材の支点である連結金具及び連結固定金具を回転可能なピン接合により立体トラス構造を成すようにして、支持柱のポールに発生する曲げモーメントの影響を軽減するようにしたものである。
【００２５】
図１は、建物の屋上に設けられている塔屋の壁面に支持柱を設置した状態を示す斜視図である。図１に示すように、建物２５の屋上２６には、屋上から部分的に突出している建物である塔屋（ペントハウス）２７が設けられている。図１に示す支持柱１は、建物２５の屋上２６の塔屋２７の壁面２８に設置され、携帯電話の基地局における通信用のアンテナ２０を搭載したものである。
【００２６】
尚、支持柱１の設置場所は、建物の屋上等に設置されている構造物の壁面であって、構造物としては、例えば、屋上に出入りするための出入口用の塔屋、昇降機等の設備を収納した塔屋等である。
【００２７】
［支持柱の構成］
以下に、支持柱の構成について図２乃至図９を用いて説明する。図２は、建物の屋上の壁面に設置した支持柱を正面右上から見た斜視図、図３は、建物の屋上の壁面に設置した支持柱を正面左上から見た斜視図、図４は、建物の屋上の壁面に設置した支持柱の構成を示す正面図、図５は、図４に示すＡ−Ａに沿う断面図、図６は、建物の屋上の壁面に設置した支持柱の構成を示す側面図、図７は、図４に示す支持柱の取付状態を示す拡大図、図８は、図６に示す支持柱の取付状態を示す拡大図、図９は、固定金具に連結固定金具を取り付けた状態を示す斜視図である。
【００２８】
図２乃至図４に示すように、支持柱１は、上部に搭載品としてのアンテナ２０を取り付けたポール５と、屋上の塔屋２７等の壁面２８に壁面取付金具１２を介して設けられた連結固定金具１７と、ポール５上に設けた連結金具７と、連結金具７と連結固定金具１７とを結合するための連結部材１０とを有して構成されている。
【００２９】
支持柱１のポール５は、大きな曲げ応力に対する耐性を有するもので、且つ、軽量な部材を使用する。ポール５の部材としては、例えば、ＦＲＰ（ｆｉｂｅｒ−ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｐｌａｓｔｉｃｓ、繊維強化プラスチック）が挙げられる。ＦＲＰは、カーボン繊維やガラス繊維を強化剤として、不飽和ポリエステル系の熱硬化性樹脂からなる複合材料である。図５に示すように、例として示したＦＲＰから成るポール５は、その内部が中空の円筒状に形成されている。尚、ポール５は、ＦＲＰ以外の部材であってもよいことは当然である。
【００３０】
尚、図２乃至図８に示すポール５は、ＦＲＰで一体に形成されているが、ポール５を長手方向に複数のパイプに分割して、分割したパイプを継ぎ手により結合してポール５を構成するようにしてもよい。また、ポール５上部のアンテナ２０を搭載する部分をＦＲＰを使用し、連結金具７を有するポール５下部をＦＲＰ以外の他の部材で構成するようにしてもよい。
【００３１】
図２に示すように、ポール５は、その上部にアンテナ取付金具２１を介して搭載品としての通信用のアンテナ２０が設けられている。尚、ポール５の搭載品として通信用のアンテナ２０以外にも、照明灯、受信アンテナ、スピーカ、カメラ、旗等のいずれかであってもよい。ポール５は、その長手方向が屋上等の床面に対し、垂直を成すように設けられている。
【００３２】
図４及び図７に示すように、ポール５の下部には、連結部材１０と結合するための一対の連結金具７が上下に２組取り付けられている。ポール５上の表面には、一対の連結金具７を取り付けるためのねじ孔が２箇所設けられており、連結金具７は、ポール５のねじ孔にボルトによって固定され、ポール５の表面に取り付けられている。尚、ポール５上の連結金具７は、ポール５の長手方向における中心に対して左右対称の位置に設けられている。ポール５上に取り付けられている連結金具７は、回転、揺動運動が可能なユニバーサルジョイントからなり、連結部材１０の支点としてピン接合を成すようになっている。尚、ユニバーサルジョイントとしてロッドエンドが好適である。ユニバーサルジョイントとしてのロッドエンド（図９に示す符号１７）は、開口部を有する内輪と、ハウジングを形成する外輪とからなり、内輪の開口部をボルトにより固定し、ハウジングに設けられているネジ部（めねじ）により連結部材１０と結合するようになっている。
【００３３】
尚、ポール５の表面に連結金具７を取り付けているが、ポール５の外周にリング状の形状を成す金具を固定して設けるようにして、ねじ孔を設けた金具を介して連結金具７をポール５に取り付けるようにしてもよい。
【００３４】
また、図４に示すポール５上には、２組の連結金具７が設けられているが、ポール５上の連結金具７は、少なくとも２組以上設けるようにする。
【００３５】
一方、図６乃至図８に示すように、塔屋２７の壁面２８にはポール５を固定するための壁面取付金具１２が取り付けられている。壁面取付金具１２は、ポール５を連結部材１０を介して壁面２８に固定するためのものであり、壁面取付金具１２は、壁面２８上で床面に対して水平方向に配されたＬ字金具１３と、壁面上で床面に対して垂直方向に配された板状の連結ステー１５から構成されている。床面に対して水平方向に配されたＬ字金具１３は、壁面取付金具１２の底辺及び上辺に設けられており、更に、底辺と上辺との中間にも設けられている。また、床面に対して垂直方向に配された連結ステー１５は、壁面取付金具１２の左辺及び右辺を構成し、更に、左辺と右辺間に複数本の連結ステー１５が等間隔に設けられている。壁面取付金具１２は、Ｌ字金具１３と連結ステー１５とが溶接等により結合されており、連結ステー１５が壁面２８と接触するように取り付けられる。このように、壁面取付金具１２は、正面視において、Ｌ字金具１３と連結ステー１５とにより、格子状に形成された平面板からなる。壁面取付金具１２は、各Ｌ字金具１３の両端面付近に壁面に固定するための孔が設けられている。孔は、Ｌ字金具１３及び連結ステー１５を貫通して設けられている。
【００３６】
図７及び図８に示すように、壁面に対して垂直を成すＬ字金具１３の面の上面には、連結固定金具１７を取り付けるための固定金具１３ａが一定の間隔で配されている。Ｌ字金具１３の上面に設けられている固定金具１３ａは、直交する２つの面により側面視Ｌ字状に形成されており、一方の面がボルトとナットによりＬ字金具１３に結合されている。固定金具１３ａにおけるＬ字金具１３と連結される一方の面と直交する他方の面の中心付近には、連結固定金具１７を固定するための孔（開口部）を有している。Ｌ字金具１３における固定金具１３ａの開口部には、連結固定金具１７が取り付けられている。
【００３７】
図６及び図８に示すように、壁面取付金具１２の壁面２８への取付は、壁面取付金具１２の孔にボルト等を差し込んで、壁面に取り付けた点線で示すアンカーボルト３３に固定することにより、壁面取付金具１２が壁面２８に固着される。これにより、壁面取付金具１２がアンカーボルト３３により壁面に固定された状態で、Ｌ字金具１３の固定金具１３ａを有する面は、壁面２８に対して垂直を成すように延設されている。また、図４及び図７に示すように、壁面２８に対して垂直を成すＬ字金具１３の上面の左右には、所定の間隔で連結固定金具１７が設けられている。
【００３８】
連結固定金具１７は、ポール５からの連結部材１０と結合するためのものであり、Ｌ字金具１３の固定金具１３ａに取り付けられている。連結固定金具１７は、回転、揺動運動が可能なユニバーサルジョイントからなり、連結部材１０の支点としてピン接合を成すようになっている。尚、ユニバーサルジョイントとしてロッドエンドが好適である。図９に示すように連結固定金具１７は、開口部を有する内輪と、ハウジングを形成する外輪とからなり、内輪の開口部をボルト１８により固定金具１３ａの開口部に固定し、ハウジングに設けられているネジ部（めねじ）により連結部材１０のネジ部１０ａと結合するようになっている。連結固定金具１７は、壁面取付金具１２が壁面に固定された状態で、ポール５上の連結金具７と対応するように設けられている。
【００３９】
尚、壁面取付金具１２は、Ｌ字金具１３及び連結ステー１５とにより格子状に形成されているが、格子状に代えて１枚の平板であってもよい。壁面取付金具１２に平板を用いる際には、連結固定金具１７を取り付けるための固定金具１３ａを平板上の所定の位置に取り付けて固定するようにする。又は、平板状にそのまま連結固定金具１７を取り付けてもよい。
【００４０】
連結部材１０は、ポールを設置する際に、連結金具７と連結固定金具１７とを結合するためのものである。連結部材１０は、引張強度を有し、張力に対して延びることがなく、また、圧縮荷重に対して強度を有する部材を使用するようにする。連結部材１０は、例えば、金属棒を使用する。金属棒の両端には、ねじ部１０ａ（図９に示す）が設けられている。連結部材１０の一方のねじ部１０ａは、連結金具７と結合するためのものであり、連結部材１０の他方のねじ部１０ａは、連結固定金具１７と結合するためのものである。
【００４１】
図２乃至図４に示すように、ポール５は、その長手方向が屋上等の床面に対し、垂直を成すように設けられている。また、支持柱１のポールは、連結部材１０を介して壁面から離間して設置されている。
【００４２】
尚、連結金具７及び連結固定金具１７にユニバーサルジョイントとしてのロッドエンドを使用して、ロッドエンドと連結部材１０とを結合した形態について述べたが、ロッドエンドに代えて、連結部材１０の先端部分において、連結部材の軸方向に直交する方向に孔（開口部）を設けて、ポールに設けたネジ部に連結部材の先端部分の開口部をボルトで結合し、連結部材の一方の先端部の開口部を固定金具１３ａの開口部にボルト等を使用して、ポールと固定金具１３ａとを連結部材で結合して、立体トラス構造を構成するためのピン接合を実現するようにしてもよい。
【００４３】
［支持柱の立体トラス構造］
図７に示すように、支持柱１は、ポール５上に設けられている一対の連結金具７の一方を頂点とし、その頂点から延設されている２本の連結部材１０と結合されている連結固定金具１７を支点とし、２本の連結部材１０及び連結ステー１５を辺とする三角形の形状を成すトラス構造となっている。この状態を図７の点線で示す三角形ａで示す。また、支持柱１は、壁面取付金具１２のＬ字金具１３に左右対称に設けられている一対の連結固定金具１７の一方を頂点とし、その頂点から延設されている２本の連結部材１０と結合されているポール５上に設けられている連結金具７を支点とし、２本の連結部材１０及びポール５を辺とする三角形の形状を成すトラス構造となっている。この状態を図７の点線で示す三角形ｂで示す。さらに、支持柱１は、ポール５上に設けられている一対の連結金具７を頂点とし、各連結金具７から延設されている連結部材１０と結合されている連結固定金具１７を支点とし、２本の連結部材１０及びＬ字金具１３を辺とする三角形の形状を成すトラス構造となっている。この状態を図７の点線で示す三角形ｃで示す。尚、ポール上の一対の連結金具７は、支点を共有していないが、連結金具７間の距離が短いため、トラス構造の支点として機能する。
【００４４】
このように、ポール５の連結金具７及び壁面取付金具１２の連結固定金具１７は、連結部材１０の支点としてピン接合を成し、支持柱１は、連結部材１０により立体トラス構造に構成したものである。
【００４５】
［支持柱の施工］
次に、塔屋等の壁面に支持柱を設置する際の施工の手順について説明する。尚、本説明において、建物の屋上の塔屋等の壁面に設置する支持柱は、図２に示す支持柱と同一のものとする。
【００４６】
最初に、壁面に設置するポールを準備する。ポールは、ＦＲＰを使用するようにする。ＦＲＰは、軽量化が可能であり、また、設置場所への搬送、取り扱いも容易である。準備したポール５の下部付近に、一対の連結金具７を所定の間隔で２組取り付けるためのねじ孔を設けるようにする。尚、図７に示すように、一対の連結金具７の取付間隔がｄ１となるように、ねじ孔を設けるようにする。また、連結部材１０を準備して、連結部材１０の端部には、前もってロットエンドからなる連結金具７及び連結固定金具１７を取り付けておくようにする。図９に示すように、連結部材１０の両端部にはネジ部１０ａが設けられているため、ロットエンドのネジ部１０ａと結合させナット１９で固定するようにする。更に、連結部材１０の一端の連結金具７をポール５に取り付けるようにする。これにより、ポール５は、連結部材１０が結合された状態となっている。図７に示すように、この状態でのポール５の外周に設けられている一対の連結金具７の間隔をｗ１とする。
【００４７】
次に、壁面取付金具１２を準備する。壁面取付金具１２は、ポール５の長さ、ポール５上の連結金具７の組数等に応じて、大きさを決める。支持柱１に使用するポール５の長さは、４メートルから６メートル程である。ポールの長さに対して、壁面取付金具１２の縦方向の大きさは、ポールの長さの１／３から１／４程度であることが望ましい。例えば、ポールの長さが約４メートルで、連結金具７が２組であれば、壁面取付金具１２は、縦の長さを約１メートルとする。また、図７に示すように、ポール５上に連結金具７が２組設けられているときには、壁面取付金具１２のＬ字金具１３を３個設けるようにする。
【００４８】
また、図７に示すように、壁面に固定する壁面取付金具１２には、壁面に対して垂直を成すＬ字金具１３の上面の左右の位置に連結固定金具１７を取り付けるための固定金具１３ａを設けるようにする。尚、壁面取付金具１２における左右に設けられる連結固定金具１７を一対の連結固定金具１７と称し、Ｌ字金具１３上での一対の連結固定金具１７の間隔をｗ２とする。尚、図７に示すように、一対の連結固定金具１７の間隔ｗ２は、連結金具７の間隔ｗ１を越える距離となるように、Ｌ字金具１３上の固定金具１３ａを取り付ける。また、平板からなる連結ステー１５を準備する。
【００４９】
次に、Ｌ字金具１３と連結ステー１５を用いて壁面取付金具１２を組み立てる。固定金具１３ａを取り付けた３個のＬ字金具１３を壁面取付金具１２の底辺、上辺及び底辺と上辺との中間に位置するように設定する。また、壁面取付金具１２の左辺、右辺及び壁面取付金具１２の左辺と右辺間に連結ステー１５が位置するように設定して、Ｌ字金具１３と連結ステー１５とを溶接等により接合して、壁面取付金具１２を構成する。尚、図７に示すように、壁面取付金具１２における一対の連結固定金具の垂直方向の間隔ｄ２は、ポール上の一対の連結金具７の取付間隔であるｄ１と同様になるように、Ｌ字金具１３を取り付けるようにする。但し、一対の連結固定金具の垂直方向の間隔ｄ２は、ｄ１以外であってもよいが、ｄ１であることが望ましい。また、壁面取付金具１２の各Ｌ字金具１３及び連結ステー１５の交差部分（重複部分）に、壁面に固定するための孔を設けるようにする。孔は、Ｌ字金具１３及び連結ステー１５を貫通して設けるようにする。多数の壁面固定用の孔により、壁面取付金具１２による面としての壁面への固定を実現して、アンカーボルト３３への剪断力を分散するものである。
【００５０】
連結金具７を取り付けたポール５と、壁面取付金具１２を準備した後、支持柱１の設置を行う。支持柱１の設置は、最初に、壁面にアンカーボルト３３（図８に示す）を取り付ける。壁面取付金具１２に設けられた壁面に固定するための孔の数に応じて、アンカーボルト３３を所定の位置に取り付けるようにする。アンカーボルト３３を壁面に取り付け後に、準備した壁面取付金具１２をアンカーボルト３３に固定する。図８に示すように、壁面取付金具１２の連結ステー１５側の面を壁面２８に密着させて、壁面取付金具１２に設けられている孔にアンカーボルト３３を差し込んで、ボルト等によって壁面に壁面取付金具１２を固定する。
【００５１】
次に、連結部材１０が結合されたポール５を垂直に立てて、壁面取付金具１２付近に位置するようにする。このとき、壁面取付金具１２の垂直方向に３個設けられたＬ字金具１３に対して、ポール５に設けられている連結金具７が、隣り合うＬ字金具１３間の中間に位置するように、また、ポールが壁面取付金具１２の中心付近に位置するように、ポール５を位置決めする。この状態で、ポール５に結合されている連結部材１０の一端に設けられている連結固定金具１７を、図９に示すように、Ｌ字金具１３の所定の固定金具１３ａにボルト１８及びナットにより結合する。これにより、図７に示すように、ポール５上に結合されている２本の連結部材１０は、それぞれ上又は下の斜め方向に位置する連結固定金具１７に結合される。尚、図７に示すように、壁面取付金具１２の最上及び最下に位置する固定金具１３ａには、１本の連結部材１０の連結固定金具１７が結合され、壁面取付金具１２の中間に位置する固定金具１３ａには、２本の連結部材１０の連結固定金具１７が結合される。
【００５２】
以下同様に、残りの壁面取付金具１２の固定金具１３ａに、連結金具７と対応する連結部材１０の連結固定金具１７を結合するようにする。これにより、図２及び図７に示すように、支持柱１のポール５は、連結部材１０によって、ポール５の長手方向に対して連結金具７を中心に上下左右に広がるように斜め方向に放射状に張設されている。また、連結金具７及び連結固定金具１７に結合された連結部材１０の先端部は、回転、揺動運動が可能であり、連結金具７及び連結固定金具１７が連結部材１０の支点としてピン接合が形成され、支持柱１は、連結部材１０により立体トラス構造を構成している。
【００５３】
このように、支持柱１は、正面視において、一対の連結固定金具１７が、ポール５の長手方向に対して左右対称に設けられており、図７に示すように、一対の連結固定金具１７の間隔ｗ２は、連結部材１０と結合する前記ポール５の外周に左右対称に設けられた連結金具７の間隔ｗ１よりも広くなるように設けられている。
【００５４】
また、ポール５は、正面視において、垂直方向における壁面取付金具１２の連結固定金具１７間の中間の位置となるように固定されている。また、ポール５の連結金具７は、正面視において、壁面に垂直方向に設けた連結固定金具１７の間隔の中間に位置している。
【００５５】
ポール５を壁面に取り付け後に、図２に示すように、ポール５の上部にアンテナ取付金具２１を介してアンテナ２０を取り付ける。以上により、建物の屋上の塔屋等の壁面にアンテナの支持柱が設置される。
【００５６】
尚、ポールは、連結部材により壁面取付金具を介して取り付けられており、ポールの底部の端面は、床に接触せずに浮いた状態となっているが、ポールの底部の端面を床に接触するようにして、設置してもよい。ポールの底部の端面を床に接触するように設置することにより、ポールの自重を床面に分散することができるため、ポールに重量部材を用いることもできる。
【００５７】
前述した支持柱の施工は、ポール及び壁面取付金具を準備して、施工場所で組み立てるものであるが、他の支持柱の施工として、ポールと壁面取付金具とを連結部材により結合して、前もって支持柱の組み立てを行って、クレーン等で支持柱を支持して、壁面に壁面取付金具１２を固定することも可能である。これにより、施工期間がより短縮される。
【００５８】
以上述べた本発明の支持柱は、伸縮不能の連結部材、伸縮不能の連結ステー及び伸縮不能のＬ字金具により三角形の各辺を成し、回転等の揺動運動が可能である連結金具及び連結固定金具を支点としてピン接合を形成することにより、立体トラス構造を構成している。これにより、ポールからの曲げモーメントによる応力が発生しないため、壁面が劣化したり、壁面取付金具によるポールの保持力の低下を防止することができる。
【００５９】
また、本発明の支持柱は、支持柱を構成する部材の軽量化が可能であり、建物の壁面に設置するようにしたことにより、屋上の床面にポールを固定するためのコンクリート基礎及びアンカーを設ける必要がないため、屋上の床面に用いられている仕上げ材、防水層に損傷を与えることがなく、敷設工事により既存の床面にひび割れ等が発生することがなく防水性が損なわれることがない。
【００６０】
また、本発明の支持柱は、部品点数も少なく、構造が複雑な部品を使用しないため、安価に製作することができる。
また、本発明の支持柱は、ポール上部の搭載品として通信用のアンテナ以外にも、照明灯、受信アンテナ、スピーカ、カメラ、旗等の搭載に使用することができる。
【００６１】
また、本発明の支持柱の設置方法によれば、設置場所での支持柱の組立も可能であり、また、施工期間が短いため、作業効率が良い。
【００６２】
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６３】
１、５０ 支持柱
５ ポール
７ 連結金具（ユニバーサルジョイント、ロッドエンド）
１０ 連結部材
１０ａ ネジ部
１２ 壁面取付金具
１３ Ｌ字金具
１３ａ 固定金具
１５ 連結ステー
１７ 連結固定金具（ユニバーサルジョイント、ロッドエンド）
１８ ボルト
１９ ナット
２０ アンテナ（搭載品）
２１ アンテナ取付金具
２５ 建物
２６ 屋上
２７ 塔屋（ペントハウス）
２８ 壁面
３３、５８ アンカーボルト
５３ コンクリートスラブ
５４ａ コンクリート基礎部（支持柱用）
５４ｂ コンクリート基礎部（ステー用）
５７ ステー
６０ 防水層
６２ パラペット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の建物の屋上における通信用のアンテナ等の支持柱及びその設置方法に関し、特に、建物の壁面に設置可能であり、屋上床面の基礎工事が不要なアンテナ等の支持柱及びその設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話、無線ＬＡＮ、無線標識等の通信用のアンテナ等の支持柱は、既存のビルの屋上等に設置される。図１０は、アンテナ用支持柱を固定するためのコンクリート基礎部を屋上のコンクリートスラブ上に新設して、ビルの屋上にアンテナの支持柱を設置した状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は、一部断面図を含む正面図である。図１０（ａ），（ｂ）に示すように、ビルの屋上でのアンテナ２０を搭載した支持柱５０の設置では、ＲＣ造（鉄筋コンクリート構造）建物の屋上の床面のコンクリートスラブ５３（図１０（ｂ）に示す）上に、アンテナの支持柱５０をアンカーボルト５８（図１０（ｂ）に示す）で固定するためのコンクリート基礎部５４ａを設けるようにする。尚、図１０（ａ），（ｂ）に示す支持柱５０は、屋上のパラペット６２のコーナー付近に設置したものである。コンクリート基礎部の新設は、屋上の仕上げ材、保護材、防水層６０（図１０（ｂ）に示す）などを除去して施工する必要がある。更に、支持柱５０を補強するステー５７を設置するためのコンクリート基礎部５４ｂも屋上の床面に設ける必要がある。
【０００３】
また、アンテナ設置の他の工法として、屋上のコンクリートスラブに、アンテナの支持柱のアンカーボルトをコンクリートスラブ等に直接取り付ける後施工アンカー工法が知られている。尚、後施工アンカー工法でのアンカーボルトをコンクリートスラブ等に直接取り付ける際には、屋上の仕上げ材などを除去してアンカーボルトを設けるようにする。
【０００４】
また、特許文献１には、既存防水層上にアンテナ、ポールその他の設置物を固定掛止するための支点ないしは拠点を既存防水層を通して打ち込んだアンカーボルトに連結固定して、防水性能を損なうことなく必要に応じた所望の位置に設置することができる引張装置の取り付け構造が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、電気的な絶縁特性を有するＦＲＰ製パイプを使用して軽量化を図り、複数本のＦＲＰパイプと、これらのＦＲＰパイプを相互に接続するための継ぎ手用フランジにより支持柱を構成して、施工時の搬送、組み立てを容易に実施することができるアンテナ用支持柱が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２１９８２２号公報
【特許文献２】特開２００５−３１８０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、ＲＣ造建物の屋上にアンテナ等の支持柱を建設する場合には、屋上の仕上げ材、保護材、防水層などを除去した後に、コンクリート基礎部を施工するようにしている。このため、アンテナ等の支持柱の施工は、屋上での防水層等を除去する必要があり、工事期間中の降雨などによる漏水を防止しながら進める必要がある。また、基礎部分にコンクリートを使用するため、コンクリートが所定の強度を有するのに時間が必要となり施工期間が長くなる。また、コンクリート基礎部の施工は床面に対して行うため、後に床面のひび割れ等が発生し防水性が損なわれる懸念もある。
【０００８】
さらに、屋上の床面は、雨水の排水を確保するために勾配を設けているため、屋上の仕上げ材、保護材、防水層などの除去時、コンクリート基礎部の施工時に水平面を確保する必要があり、作業が煩雑となる懸念もある。
【０００９】
このため、床面の工事を避けるべく、支持柱を建物の壁面に取り付けるようにしている。しかしながら、ポールを取付固定金具を介して建物の壁面に取り付けた支持柱では、ポール等の部材の軽量化が求められ、また、ポールに発生する曲げモーメント等による応力が取付固定金具及びアンカーボルトを介して壁面に加わるため、壁面が劣化したり、取付固定金具によるポールの保持力が低下したりする懸念がある。
【００１０】
そこで本発明は、屋上の塔屋等の壁面に設置され、支持柱を構成する部材の軽量化が可能であり、更に、支持柱の連結金具と屋上の塔屋等の壁面に設けた連結固定金具とを連結部材を介して結合し、連結部材の支点である連結金具及び固定金具を回転可能なピン接合により立体トラス構造を成すようにして、ポールに発生する曲げモーメント等の影響を受けないようにして、建物屋上の床面にコンクリート基礎を設けたり、床面上にアンカーを設置することが不要な支持柱を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目標達成のため、本発明の支持柱は、建物の壁面に設置する支持柱であって、前記支持柱は、上部に搭載品を取り付けたポールと、建物の壁面と結合した連結固定金具と、前記ポール上に設けた連結金具と、前記連結金具と前記連結固定金具とを結合するための連結部材と、を有し、前記連結部材と結合した前記連結金具及び前記連結固定金具は、前記連結部材の支点としてピン接合を成し、前記連結部材により立体トラス構造に構成したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の支持柱の前記連結固定金具は、正面視において、前記ポールの長手方向に対して左右対称に間隔を持って設けられており、前記連結固定金具の間隔は、前記連結部材と結合する前記ポールの上に設けられた連結金具の間隔よりも広くなるように設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の支持柱の前記連結固定金具は、壁面に固定され、平面又は格子状に形成された平面板からなる壁面取付金具を介して壁面と結合していることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の支持柱の前記連結金具及び前記連結固定金具は、回転、揺動運動が可能なユニバーサルジョイントであることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の支持柱は、前記ポールの下部の端部を、建物の床面に非接触又は接触するように構成したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の支持柱の前記連結部材は、正面視において、前記ポールの長手方向に対して前記連結金具を中心に上下左右に広がるように斜め方向に放射状に張設されてことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の支持柱の設置方法は、上部に搭載品を取り付けたポールと、壁面に固定され、平面又は格子状に形成された平面板からなる壁面取付金具を介して壁面と結合しているユニバーサルジョイントから成る連結固定金具と、前記ポール上に設けたユニバーサルジョイントから成る連結金具と、前記連結金具と前記連結固定金具とを結合するための連結部材とを有する支持柱の設置方法であって、前記壁面取付金具を壁面に固定して、前記ポールの長手方向に対して前記連結金具を中心に上下左右に広がるように斜め方向に放射状に前記連結部材を前記連結金具と前記連結固定金具間に張設して、立体トラス構造を成すように設置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の支持柱によれば、支持柱を構成する部材の軽量化を図ったことにより、壁面に加わる圧力が軽減され、更に、連結部材により立体トラス構造を構成しているため、ポールからの曲げモーメントによる応力が発生しないため、壁面が劣化したり、壁面取付金具によるポールの保持力の低下を防止することができる。
【００１９】
また、本発明の支持柱は、建物の壁面に設置するようにしたことにより、屋上の床面にポールを固定するためのコンクリート基礎及びアンカーを設ける必要がないため、屋上の床面に用いられている仕上げ材、防水層に損傷を与えることがなく、敷設工事により既存の床面にひび割れ等が発生することがなく防水性が損なわれることがない。
【００２０】
また、本発明の支持柱は、部品点数も少なく、構造が複雑な部品を使用しないため、安価に製作することができる。
【００２１】
また、本発明の支持柱は、ポール上部の搭載品として通信用のアンテナ以外にも、照明灯、受信アンテナ、スピーカ、カメラ、旗等の搭載に使用することができる。
【００２２】
また、本発明の支持柱の設置方法によれば、建物の壁面に壁面取付金具を取り付けることにより立体トラス構造を有する支持柱の設置が可能であり、かつ、屋上の床面にポールを固定するためのコンクリート基礎工事も必要がないため、施工期間が短く、作業効率も良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】建物の屋上の壁面に支持柱を設置した状態を示す斜視図である。
【図２】建物の屋上の壁面に設置した支持柱を正面右上から見た斜視図である。
【図３】建物の屋上の壁面に設置した支持柱を正面左上から見た斜視図である。
【図４】建物の屋上の壁面に設置した支持柱の構成を示す正面図である。
【図５】図４に示すＡ−Ａに沿う断面図である。
【図６】建物の屋上の壁面に設置した支持柱の構成を示す側面図である。
【図７】図４に示す支持柱の取付状態を示す拡大図である。
【図８】図６に示す支持柱の取付状態を示す拡大図である。
【図９】固定金具に連結固定金具を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１０】アンテナ用支持柱を固定するためのコンクリート基礎部を屋上のコンクリートスラブ上に新設して、ビルの屋上にアンテナの支持柱を設置した状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は、一部断面図を含む正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下図面を参照して、本発明による支持柱及びその設置方法を実施するための形態について説明する。尚、本発明の支持柱は、建物の屋上に設けられている塔屋等の壁面に設置するものであり、支持柱の連結金具と屋上の塔屋等の壁面に設けた連結固定金具とを連結部材を介して結合し、連結部材の支点である連結金具及び連結固定金具を回転可能なピン接合により立体トラス構造を成すようにして、支持柱のポールに発生する曲げモーメントの影響を軽減するようにしたものである。
【００２５】
図１は、建物の屋上に設けられている塔屋の壁面に支持柱を設置した状態を示す斜視図である。図１に示すように、建物２５の屋上２６には、屋上から部分的に突出している建物である塔屋（ペントハウス）２７が設けられている。図１に示す支持柱１は、建物２５の屋上２６の塔屋２７の壁面２８に設置され、携帯電話の基地局における通信用のアンテナ２０を搭載したものである。
【００２６】
尚、支持柱１の設置場所は、建物の屋上等に設置されている構造物の壁面であって、構造物としては、例えば、屋上に出入りするための出入口用の塔屋、昇降機等の設備を収納した塔屋等である。
【００２７】
［支持柱の構成］
以下に、支持柱の構成について図２乃至図９を用いて説明する。図２は、建物の屋上の壁面に設置した支持柱を正面右上から見た斜視図、図３は、建物の屋上の壁面に設置した支持柱を正面左上から見た斜視図、図４は、建物の屋上の壁面に設置した支持柱の構成を示す正面図、図５は、図４に示すＡ−Ａに沿う断面図、図６は、建物の屋上の壁面に設置した支持柱の構成を示す側面図、図７は、図４に示す支持柱の取付状態を示す拡大図、図８は、図６に示す支持柱の取付状態を示す拡大図、図９は、固定金具に連結固定金具を取り付けた状態を示す斜視図である。
【００２８】
図２乃至図４に示すように、支持柱１は、上部に搭載品としてのアンテナ２０を取り付けたポール５と、屋上の塔屋２７等の壁面２８に壁面取付金具１２を介して設けられた連結固定金具１７と、ポール５上に設けた連結金具７と、連結金具７と連結固定金具１７とを結合するための連結部材１０とを有して構成されている。
【００２９】
支持柱１のポール５は、大きな曲げ応力に対する耐性を有するもので、且つ、軽量な部材を使用する。ポール５の部材としては、例えば、ＦＲＰ（ｆｉｂｅｒ−ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｐｌａｓｔｉｃｓ、繊維強化プラスチック）が挙げられる。ＦＲＰは、カーボン繊維やガラス繊維を強化剤として、不飽和ポリエステル系の熱硬化性樹脂からなる複合材料である。図５に示すように、例として示したＦＲＰから成るポール５は、その内部が中空の円筒状に形成されている。尚、ポール５は、ＦＲＰ以外の部材であってもよいことは当然である。
【００３０】
尚、図２乃至図８に示すポール５は、ＦＲＰで一体に形成されているが、ポール５を長手方向に複数のパイプに分割して、分割したパイプを継ぎ手により結合してポール５を構成するようにしてもよい。また、ポール５上部のアンテナ２０を搭載する部分をＦＲＰを使用し、連結金具７を有するポール５下部をＦＲＰ以外の他の部材で構成するようにしてもよい。
【００３１】
図２に示すように、ポール５は、その上部にアンテナ取付金具２１を介して搭載品としての通信用のアンテナ２０が設けられている。尚、ポール５の搭載品として通信用のアンテナ２０以外にも、照明灯、受信アンテナ、スピーカ、カメラ、旗等のいずれかであってもよい。ポール５は、その長手方向が屋上等の床面に対し、垂直を成すように設けられている。
【００３２】
図４及び図７に示すように、ポール５の下部には、連結部材１０と結合するための一対の連結金具７が上下に２組取り付けられている。ポール５上の表面には、一対の連結金具７を取り付けるためのねじ孔が２箇所設けられており、連結金具７は、ポール５のねじ孔にボルトによって固定され、ポール５の表面に取り付けられている。尚、ポール５上の連結金具７は、ポール５の長手方向における中心に対して左右対称の位置に設けられている。ポール５上に取り付けられている連結金具７は、回転、揺動運動が可能なユニバーサルジョイントからなり、連結部材１０の支点としてピン接合を成すようになっている。尚、ユニバーサルジョイントとしてロッドエンドが好適である。ユニバーサルジョイントとしてのロッドエンド（図９に示す符号１７）は、開口部を有する内輪と、ハウジングを形成する外輪とからなり、内輪の開口部をボルトにより固定し、ハウジングに設けられているネジ部（めねじ）により連結部材１０と結合するようになっている。
【００３３】
尚、ポール５の表面に連結金具７を取り付けているが、ポール５の外周にリング状の形状を成す金具を固定して設けるようにして、ねじ孔を設けた金具を介して連結金具７をポール５に取り付けるようにしてもよい。
【００３４】
また、図４に示すポール５上には、２組の連結金具７が設けられているが、ポール５上の連結金具７は、少なくとも２組以上設けるようにする。
【００３５】
一方、図６乃至図８に示すように、塔屋２７の壁面２８にはポール５を固定するための壁面取付金具１２が取り付けられている。壁面取付金具１２は、ポール５を連結部材１０を介して壁面２８に固定するためのものであり、壁面取付金具１２は、壁面２８上で床面に対して水平方向に配されたＬ字金具１３と、壁面上で床面に対して垂直方向に配された板状の連結ステー１５から構成されている。床面に対して水平方向に配されたＬ字金具１３は、壁面取付金具１２の底辺及び上辺に設けられており、更に、底辺と上辺との中間にも設けられている。また、床面に対して垂直方向に配された連結ステー１５は、壁面取付金具１２の左辺及び右辺を構成し、更に、左辺と右辺間に複数本の連結ステー１５が等間隔に設けられている。壁面取付金具１２は、Ｌ字金具１３と連結ステー１５とが溶接等により結合されており、連結ステー１５が壁面２８と接触するように取り付けられる。このように、壁面取付金具１２は、正面視において、Ｌ字金具１３と連結ステー１５とにより、格子状に形成された平面板からなる。壁面取付金具１２は、各Ｌ字金具１３の両端面付近に壁面に固定するための孔が設けられている。孔は、Ｌ字金具１３及び連結ステー１５を貫通して設けられている。
【００３６】
図７及び図８に示すように、壁面に対して垂直を成すＬ字金具１３の面の上面には、連結固定金具１７を取り付けるための固定金具１３ａが一定の間隔で配されている。Ｌ字金具１３の上面に設けられている固定金具１３ａは、直交する２つの面により側面視Ｌ字状に形成されており、一方の面がボルトとナットによりＬ字金具１３に結合されている。固定金具１３ａにおけるＬ字金具１３と連結される一方の面と直交する他方の面の中心付近には、連結固定金具１７を固定するための孔（開口部）を有している。Ｌ字金具１３における固定金具１３ａの開口部には、連結固定金具１７が取り付けられている。
【００３７】
図６及び図８に示すように、壁面取付金具１２の壁面２８への取付は、壁面取付金具１２の孔にボルト等を差し込んで、壁面に取り付けた点線で示すアンカーボルト３３に固定することにより、壁面取付金具１２が壁面２８に固着される。これにより、壁面取付金具１２がアンカーボルト３３により壁面に固定された状態で、Ｌ字金具１３の固定金具１３ａを有する面は、壁面２８に対して垂直を成すように延設されている。また、図４及び図７に示すように、壁面２８に対して垂直を成すＬ字金具１３の上面の左右には、所定の間隔で連結固定金具１７が設けられている。
【００３８】
連結固定金具１７は、ポール５からの連結部材１０と結合するためのものであり、Ｌ字金具１３の固定金具１３ａに取り付けられている。連結固定金具１７は、回転、揺動運動が可能なユニバーサルジョイントからなり、連結部材１０の支点としてピン接合を成すようになっている。尚、ユニバーサルジョイントとしてロッドエンドが好適である。図９に示すように連結固定金具１７は、開口部を有する内輪と、ハウジングを形成する外輪とからなり、内輪の開口部をボルト１８により固定金具１３ａの開口部に固定し、ハウジングに設けられているネジ部（めねじ）により連結部材１０のネジ部１０ａと結合するようになっている。連結固定金具１７は、壁面取付金具１２が壁面に固定された状態で、ポール５上の連結金具７と対応するように設けられている。
【００３９】
尚、壁面取付金具１２は、Ｌ字金具１３及び連結ステー１５とにより格子状に形成されているが、格子状に代えて１枚の平板であってもよい。壁面取付金具１２に平板を用いる際には、連結固定金具１７を取り付けるための固定金具１３ａを平板上の所定の位置に取り付けて固定するようにする。又は、平板状にそのまま連結固定金具１７を取り付けてもよい。
【００４０】
連結部材１０は、ポールを設置する際に、連結金具７と連結固定金具１７とを結合するためのものである。連結部材１０は、引張強度を有し、張力に対して延びることがなく、また、圧縮荷重に対して強度を有する部材を使用するようにする。連結部材１０は、例えば、金属棒を使用する。金属棒の両端には、ねじ部１０ａ（図９に示す）が設けられている。連結部材１０の一方のねじ部１０ａは、連結金具７と結合するためのものであり、連結部材１０の他方のねじ部１０ａは、連結固定金具１７と結合するためのものである。
【００４１】
図２乃至図４に示すように、ポール５は、その長手方向が屋上等の床面に対し、垂直を成すように設けられている。また、支持柱１のポールは、連結部材１０を介して壁面から離間して設置されている。
【００４２】
尚、連結金具７及び連結固定金具１７にユニバーサルジョイントとしてのロッドエンドを使用して、ロッドエンドと連結部材１０とを結合した形態について述べたが、ロッドエンドに代えて、連結部材１０の先端部分において、連結部材の軸方向に直交する方向に孔（開口部）を設けて、ポールに設けたネジ部に連結部材の先端部分の開口部をボルトで結合し、連結部材の一方の先端部の開口部を固定金具１３ａの開口部にボルト等を使用して、ポールと固定金具１３ａとを連結部材で結合して、立体トラス構造を構成するためのピン接合を実現するようにしてもよい。
【００４３】
［支持柱の立体トラス構造］
図７に示すように、支持柱１は、ポール５上に設けられている一対の連結金具７の一方を頂点とし、その頂点から延設されている２本の連結部材１０と結合されている連結固定金具１７を支点とし、２本の連結部材１０及び連結ステー１５を辺とする三角形の形状を成すトラス構造となっている。この状態を図７の点線で示す三角形ａで示す。また、支持柱１は、壁面取付金具１２のＬ字金具１３に左右対称に設けられている一対の連結固定金具１７の一方を頂点とし、その頂点から延設されている２本の連結部材１０と結合されているポール５上に設けられている連結金具７を支点とし、２本の連結部材１０及びポール５を辺とする三角形の形状を成すトラス構造となっている。この状態を図７の点線で示す三角形ｂで示す。さらに、支持柱１は、ポール５上に設けられている一対の連結金具７を頂点とし、各連結金具７から延設されている連結部材１０と結合されている連結固定金具１７を支点とし、２本の連結部材１０及びＬ字金具１３を辺とする三角形の形状を成すトラス構造となっている。この状態を図７の点線で示す三角形ｃで示す。尚、ポール上の一対の連結金具７は、支点を共有していないが、連結金具７間の距離が短いため、トラス構造の支点として機能する。
【００４４】
このように、ポール５の連結金具７及び壁面取付金具１２の連結固定金具１７は、連結部材１０の支点としてピン接合を成し、支持柱１は、連結部材１０により立体トラス構造に構成したものである。
【００４５】
［支持柱の施工］
次に、塔屋等の壁面に支持柱を設置する際の施工の手順について説明する。尚、本説明において、建物の屋上の塔屋等の壁面に設置する支持柱は、図２に示す支持柱と同一のものとする。
【００４６】
最初に、壁面に設置するポールを準備する。ポールは、ＦＲＰを使用するようにする。ＦＲＰは、軽量化が可能であり、また、設置場所への搬送、取り扱いも容易である。準備したポール５の下部付近に、一対の連結金具７を所定の間隔で２組取り付けるためのねじ孔を設けるようにする。尚、図７に示すように、一対の連結金具７の取付間隔がｄ１となるように、ねじ孔を設けるようにする。また、連結部材１０を準備して、連結部材１０の端部には、前もってロットエンドからなる連結金具７及び連結固定金具１７を取り付けておくようにする。図９に示すように、連結部材１０の両端部にはネジ部１０ａが設けられているため、ロットエンドのネジ部１０ａと結合させナット１９で固定するようにする。更に、連結部材１０の一端の連結金具７をポール５に取り付けるようにする。これにより、ポール５は、連結部材１０が結合された状態となっている。図７に示すように、この状態でのポール５の外周に設けられている一対の連結金具７の間隔をｗ１とする。
【００４７】
次に、壁面取付金具１２を準備する。壁面取付金具１２は、ポール５の長さ、ポール５上の連結金具７の組数等に応じて、大きさを決める。支持柱１に使用するポール５の長さは、４メートルから６メートル程である。ポールの長さに対して、壁面取付金具１２の縦方向の大きさは、ポールの長さの１／３から１／４程度であることが望ましい。例えば、ポールの長さが約４メートルで、連結金具７が２組であれば、壁面取付金具１２は、縦の長さを約１メートルとする。また、図７に示すように、ポール５上に連結金具７が２組設けられているときには、壁面取付金具１２のＬ字金具１３を３個設けるようにする。
【００４８】
また、図７に示すように、壁面に固定する壁面取付金具１２には、壁面に対して垂直を成すＬ字金具１３の上面の左右の位置に連結固定金具１７を取り付けるための固定金具１３ａを設けるようにする。尚、壁面取付金具１２における左右に設けられる連結固定金具１７を一対の連結固定金具１７と称し、Ｌ字金具１３上での一対の連結固定金具１７の間隔をｗ２とする。尚、図７に示すように、一対の連結固定金具１７の間隔ｗ２は、連結金具７の間隔ｗ１を越える距離となるように、Ｌ字金具１３上の固定金具１３ａを取り付ける。また、平板からなる連結ステー１５を準備する。
【００４９】
次に、Ｌ字金具１３と連結ステー１５を用いて壁面取付金具１２を組み立てる。固定金具１３ａを取り付けた３個のＬ字金具１３を壁面取付金具１２の底辺、上辺及び底辺と上辺との中間に位置するように設定する。また、壁面取付金具１２の左辺、右辺及び壁面取付金具１２の左辺と右辺間に連結ステー１５が位置するように設定して、Ｌ字金具１３と連結ステー１５とを溶接等により接合して、壁面取付金具１２を構成する。尚、図７に示すように、壁面取付金具１２における一対の連結固定金具の垂直方向の間隔ｄ２は、ポール上の一対の連結金具７の取付間隔であるｄ１と同様になるように、Ｌ字金具１３を取り付けるようにする。但し、一対の連結固定金具の垂直方向の間隔ｄ２は、ｄ１以外であってもよいが、ｄ１であることが望ましい。また、壁面取付金具１２の各Ｌ字金具１３及び連結ステー１５の交差部分（重複部分）に、壁面に固定するための孔を設けるようにする。孔は、Ｌ字金具１３及び連結ステー１５を貫通して設けるようにする。多数の壁面固定用の孔により、壁面取付金具１２による面としての壁面への固定を実現して、アンカーボルト３３への剪断力を分散するものである。
【００５０】
連結金具７を取り付けたポール５と、壁面取付金具１２を準備した後、支持柱１の設置を行う。支持柱１の設置は、最初に、壁面にアンカーボルト３３（図８に示す）を取り付ける。壁面取付金具１２に設けられた壁面に固定するための孔の数に応じて、アンカーボルト３３を所定の位置に取り付けるようにする。アンカーボルト３３を壁面に取り付け後に、準備した壁面取付金具１２をアンカーボルト３３に固定する。図８に示すように、壁面取付金具１２の連結ステー１５側の面を壁面２８に密着させて、壁面取付金具１２に設けられている孔にアンカーボルト３３を差し込んで、ボルト等によって壁面に壁面取付金具１２を固定する。
【００５１】
次に、連結部材１０が結合されたポール５を垂直に立てて、壁面取付金具１２付近に位置するようにする。このとき、壁面取付金具１２の垂直方向に３個設けられたＬ字金具１３に対して、ポール５に設けられている連結金具７が、隣り合うＬ字金具１３間の中間に位置するように、また、ポールが壁面取付金具１２の中心付近に位置するように、ポール５を位置決めする。この状態で、ポール５に結合されている連結部材１０の一端に設けられている連結固定金具１７を、図９に示すように、Ｌ字金具１３の所定の固定金具１３ａにボルト１８及びナットにより結合する。これにより、図７に示すように、ポール５上に結合されている２本の連結部材１０は、それぞれ上又は下の斜め方向に位置する連結固定金具１７に結合される。尚、図７に示すように、壁面取付金具１２の最上及び最下に位置する固定金具１３ａには、１本の連結部材１０の連結固定金具１７が結合され、壁面取付金具１２の中間に位置する固定金具１３ａには、２本の連結部材１０の連結固定金具１７が結合される。
【００５２】
以下同様に、残りの壁面取付金具１２の固定金具１３ａに、連結金具７と対応する連結部材１０の連結固定金具１７を結合するようにする。これにより、図２及び図７に示すように、支持柱１のポール５は、連結部材１０によって、ポール５の長手方向に対して連結金具７を中心に上下左右に広がるように斜め方向に放射状に張設されている。また、連結金具７及び連結固定金具１７に結合された連結部材１０の先端部は、回転、揺動運動が可能であり、連結金具７及び連結固定金具１７が連結部材１０の支点としてピン接合が形成され、支持柱１は、連結部材１０により立体トラス構造を構成している。
【００５３】
このように、支持柱１は、正面視において、一対の連結固定金具１７が、ポール５の長手方向に対して左右対称に設けられており、図７に示すように、一対の連結固定金具１７の間隔ｗ２は、連結部材１０と結合する前記ポール５の外周に左右対称に設けられた連結金具７の間隔ｗ１よりも広くなるように設けられている。
【００５４】
また、ポール５は、正面視において、垂直方向における壁面取付金具１２の連結固定金具１７間の中間の位置となるように固定されている。また、ポール５の連結金具７は、正面視において、壁面に垂直方向に設けた連結固定金具１７の間隔の中間に位置している。
【００５５】
ポール５を壁面に取り付け後に、図２に示すように、ポール５の上部にアンテナ取付金具２１を介してアンテナ２０を取り付ける。以上により、建物の屋上の塔屋等の壁面にアンテナの支持柱が設置される。
【００５６】
尚、ポールは、連結部材により壁面取付金具を介して取り付けられており、ポールの底部の端面は、床に接触せずに浮いた状態となっているが、ポールの底部の端面を床に接触するようにして、設置してもよい。ポールの底部の端面を床に接触するように設置することにより、ポールの自重を床面に分散することができるため、ポールに重量部材を用いることもできる。
【００５７】
前述した支持柱の施工は、ポール及び壁面取付金具を準備して、施工場所で組み立てるものであるが、他の支持柱の施工として、ポールと壁面取付金具とを連結部材により結合して、前もって支持柱の組み立てを行って、クレーン等で支持柱を支持して、壁面に壁面取付金具１２を固定することも可能である。これにより、施工期間がより短縮される。
【００５８】
以上述べた本発明の支持柱は、伸縮不能の連結部材、伸縮不能の連結ステー及び伸縮不能のＬ字金具により三角形の各辺を成し、回転等の揺動運動が可能である連結金具及び連結固定金具を支点としてピン接合を形成することにより、立体トラス構造を構成している。これにより、ポールからの曲げモーメントによる応力が発生しないため、壁面が劣化したり、壁面取付金具によるポールの保持力の低下を防止することができる。
【００５９】
また、本発明の支持柱は、支持柱を構成する部材の軽量化が可能であり、建物の壁面に設置するようにしたことにより、屋上の床面にポールを固定するためのコンクリート基礎及びアンカーを設ける必要がないため、屋上の床面に用いられている仕上げ材、防水層に損傷を与えることがなく、敷設工事により既存の床面にひび割れ等が発生することがなく防水性が損なわれることがない。
【００６０】
また、本発明の支持柱は、部品点数も少なく、構造が複雑な部品を使用しないため、安価に製作することができる。
また、本発明の支持柱は、ポール上部の搭載品として通信用のアンテナ以外にも、照明灯、受信アンテナ、スピーカ、カメラ、旗等の搭載に使用することができる。
【００６１】
また、本発明の支持柱の設置方法によれば、設置場所での支持柱の組立も可能であり、また、施工期間が短いため、作業効率が良い。
【００６２】
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６３】
１、５０ 支持柱
５ ポール
７ 連結金具（ユニバーサルジョイント、ロッドエンド）
１０ 連結部材
１０ａ ネジ部
１２ 壁面取付金具
１３ Ｌ字金具
１３ａ 固定金具
１５ 連結ステー
１７ 連結固定金具（ユニバーサルジョイント、ロッドエンド）
１８ ボルト
１９ ナット
２０ アンテナ（搭載品）
２１ アンテナ取付金具
２５ 建物
２６ 屋上
２７ 塔屋（ペントハウス）
２８ 壁面
３３、５８ アンカーボルト
５３ コンクリートスラブ
５４ａ コンクリート基礎部（支持柱用）
５４ｂ コンクリート基礎部（ステー用）
５７ ステー
６０ 防水層
６２ パラペット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の壁面に設置する支持柱であって、
前記支持柱は、上部に搭載品を取り付けたポールと、
建物の壁面と結合した連結固定金具と、
前記ポール上に設けた連結金具と、
前記連結金具と前記連結固定金具とを結合するための連結部材と、を有し、
前記連結部材と結合した前記連結金具及び前記連結固定金具は、前記連結部材の支点としてピン接合を成し、前記連結部材により立体トラス構造に構成したことを特徴とする支持柱。
【請求項２】
前記連結固定金具は、正面視において、前記ポールの長手方向に対して左右対称に間隔を持って設けられており、前記連結固定金具の間隔は、前記連結部材と結合する前記ポールの上に設けられた連結金具の間隔よりも広くなるように設けられていることを特徴とする請求項１記載の支持柱。
【請求項３】
前記連結固定金具は、壁面に固定され、平面又は格子状に形成された平面板からなる壁面取付金具を介して壁面と結合していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の支持柱。
【請求項４】
前記連結金具及び前記連結固定金具は、回転、揺動運動が可能なユニバーサルジョイントであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１に記載の支持柱。
【請求項５】
前記ポールの下部の端部を、建物の床面に非接触又は接触するように構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１に記載の支持柱。
【請求項６】
前記連結部材は、正面視において、前記ポールの長手方向に対して前記連結金具を中心に上下左右に広がるように斜め方向に放射状に張設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか１に記載の支持柱。
【請求項７】
上部に搭載品を取り付けたポールと、壁面に固定され、平面又は格子状に形成された平面板からなる壁面取付金具を介して壁面と結合しているユニバーサルジョイントから成る連結固定金具と、前記ポール上に設けたユニバーサルジョイントから成る連結金具と、前記連結金具と前記連結固定金具とを結合するための連結部材とを有する支持柱の設置方法であって、
前記壁面取付金具を壁面に固定して、前記ポールの長手方向に対して前記連結金具を中心に上下左右に広がるように斜め方向に放射状に前記連結部材を前記連結金具と前記連結固定金具間に張設して、立体トラス構造を成すように設置することを特徴とする支持柱の設置方法。
【請求項１】
建物の壁面に設置する支持柱であって、
前記支持柱は、上部に搭載品を取り付けたポールと、
建物の壁面と結合した連結固定金具と、
前記ポール上に設けた連結金具と、
前記連結金具と前記連結固定金具とを結合するための連結部材と、を有し、
前記連結部材と結合した前記連結金具及び前記連結固定金具は、前記連結部材の支点としてピン接合を成し、前記連結部材により立体トラス構造に構成したことを特徴とする支持柱。
【請求項２】
前記連結固定金具は、正面視において、前記ポールの長手方向に対して左右対称に間隔を持って設けられており、前記連結固定金具の間隔は、前記連結部材と結合する前記ポールの上に設けられた連結金具の間隔よりも広くなるように設けられていることを特徴とする請求項１記載の支持柱。
【請求項３】
前記連結固定金具は、壁面に固定され、平面又は格子状に形成された平面板からなる壁面取付金具を介して壁面と結合していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の支持柱。
【請求項４】
前記連結金具及び前記連結固定金具は、回転、揺動運動が可能なユニバーサルジョイントであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１に記載の支持柱。
【請求項５】
前記ポールの下部の端部を、建物の床面に非接触又は接触するように構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１に記載の支持柱。
【請求項６】
前記連結部材は、正面視において、前記ポールの長手方向に対して前記連結金具を中心に上下左右に広がるように斜め方向に放射状に張設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか１に記載の支持柱。
【請求項７】
上部に搭載品を取り付けたポールと、壁面に固定され、平面又は格子状に形成された平面板からなる壁面取付金具を介して壁面と結合しているユニバーサルジョイントから成る連結固定金具と、前記ポール上に設けたユニバーサルジョイントから成る連結金具と、前記連結金具と前記連結固定金具とを結合するための連結部材とを有する支持柱の設置方法であって、
前記壁面取付金具を壁面に固定して、前記ポールの長手方向に対して前記連結金具を中心に上下左右に広がるように斜め方向に放射状に前記連結部材を前記連結金具と前記連結固定金具間に張設して、立体トラス構造を成すように設置することを特徴とする支持柱の設置方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２０９８９２（Ｐ２０１２−２０９８９２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７５９０５（Ｐ２０１１−７５９０５）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（３９０００１４５４）ＮＥＣネッツエスアイ株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（３９０００１４５４）ＮＥＣネッツエスアイ株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
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