(57)【要約】【課題】屋上設置式の自立型アンテナの基礎フレームにおいて、占有面積を小さく、部材数を少なくでき、さらにアンテナを設置する地域や高さによって大きさや形状を変えることなく一定形状の基礎フレームが得られる自立型アンテナの基礎フレーム構造を提供する。【解決手段】自立型アンテナ１の基礎フレーム２をそのフレーム中心の支柱３位置から放射状に配設した３本、４本等のＨ形鋼等からなる基礎ビーム１０から構成し、三脚形や四脚形等の基礎フレーム２とする。各基礎ビーム１０の先端部にカウンターウェイト１２を設け、風荷重または地震力に応じてカウンターウェイト１２の重量を増減させることにより、基礎フレーム２の大きさや形状を変えることなく対応できるようにし、また中央部に設ける場合よりも風荷重や地震力に対する抵抗転倒モーメントを増大させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋上に設置される自立型アンテナの基礎フレーム構造であり、
複数本の基礎ビームが基礎フレーム中心から外側に向かって放射状に配設され、各基礎ビームの先端部下面に設けられた緩衝材支承を介して屋根面上に設置されていることを特徴とする自立型アンテナの基礎フレーム構造。
【請求項２】
請求項１に記載の自立型アンテナの基礎フレーム構造において、各基礎ビームの先端部にカウンターウェイトが設けられ、風荷重または地震力に応じて前記カウンターウェイトの重量が増減されることを特徴とする自立型アンテナの基礎フレーム構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の自立型アンテナの基礎フレーム構造において、各基礎ビームの基端部が自立型アンテナの支柱を挟むように集合配置され、隣接する基礎ビームの基端部同士がスプライスプレートとボルトにより接合されていることを特徴とする自立型アンテナの基礎フレーム構造。
【請求項４】
屋上に設置される自立型アンテナの基礎フレーム構造であり、
自立型アンテナの支柱が中央に立設される板状の基礎が緩衝材支承を介して屋根面上に水平に設置され、この板状の上面における外周部にカウンターウェイトが設けられ、風荷重または地震力に応じて前記カウンターウェイトの重量が増減されることを特徴とする自立型アンテナの基礎フレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の屋上に設置される自立型アンテナの基礎フレーム構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話システムに用いられる中継アンテナの一つとして建物の屋上に設置される自立型アンテナがある。この屋上設置式の自立型アンテナには、例えば、建物の屋上に設置される基礎フレームと、この基礎フレームの中心から上方に向けて立設される支柱と、この支柱の上部に支柱を中心に外側に向かって放射状に配設されるアンテナアームと、各アンテナアームの先端から上方に向けて垂直に突出するアンテナ（４本タイプや８本タイプ等）から構成される形式のものが用いられている。
【０００３】
従来の基礎フレームは、例えば、Ｈ形鋼からなる縦ビームを間隔をおいて平行に多数本配列し、これら多数本の縦ビームをその上面に直角方向に配列した複数本の横ビームで連結した平面形状が四角形のものが用いられていた。
【０００４】
屋上設置式の自立型アンテナは、既存の建物の屋上に設置させてもらうため、基礎フレームをアンカーにより屋根面に固定すると、屋根面がきず付き、その防水性が低下し、また工事も大掛かりとなるため、アンカーを用いることなく、基礎フレームを屋根面に設置することが行われている。
【０００５】
このような屋上設置式の自立型アンテナでは、想定される風荷重と地震力によるアンテナの転倒や滑りを防止する必要があるが、アンテナを設置する地域や高さによって、風荷重と地震力が大きく変わるため、従来の基礎フレームにおいては、この風荷重や地震力の変動に応じて、基礎フレームの大きさや形状を変えている。
【０００６】
なお、本発明に関連する先行技術文献として特許文献１、２がある。特許文献１の発明は、簡易携帯電話システムの中継アンテナをビルの屋上等にアンカーを用いずに設置するためのアンテナ取付け架台であり、２本の水平部材を組み合わせて構成した放射状で十字状の組立式のウェイトベースの中央部上に、平板状のウェイトを積み重ね、その上にＢＳ・ＣＳアンテナ用として市販されているアンテナ取付け架台を載せ、これらをボルトにより固定し、アンカーを用いずに簡単かつ強固に設置でき、また屋上への運搬が容易になるようにしたものである。
【０００７】
特許文献２の発明は、既存の建物の屋上にアンテナ等の配線工事を短工期で建物の防水等に影響を及ぼすことなく実施できる屋上における配線架設工法であり、屋上のパラペットの上端にワイヤ保持具を適正な箇所に装着し、屋根面にはブロックを介してアンテナ体を設置し、ワイヤ保持具間またはワイヤ保持具とアンテナ体との間にワイヤを張架し、このワイヤに通信線を含む電源線を保持させるものである。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１０７２１７号公報
【特許文献２】特開２００３−７０１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述のような多数の鋼材を四角形状に組み合わせた従来の基礎フレームの場合、次のような課題がある。
【００１０】
（1）風荷重や地震力によるアンテナの転倒や滑りを防止するためには、平面形状を大きくしなければならず、占有面積が大きくなり、既存建物の屋上設置に支障をきたす場合がある。また、屋根面の不陸によりガタツキが生じやすい。
【００１１】
（2）多数の鋼材を四角形状に組み合わせるため、部材数が多く、コストが増加し、また屋上への運搬、組立てに時間がかかる。
【００１２】
（3）アンテナを設置する地域や高さによって基礎フレームの大きさや形状を変える必要があり、量産化によるコストの低減ができない。  
【００１３】
本発明は、屋上設置式の自立型アンテナの基礎フレームにおいて、占有面積を小さく、部材数を少なくすることができ、さらにアンテナを設置する地域や高さによって大きさや形状を変えることなく一定形状の基礎フレームを得ることができる自立型アンテナの基礎フレーム構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の請求項１に係る発明は、屋上に設置される自立型アンテナの基礎フレーム構造であり、複数本の基礎ビーム（Ｈ形鋼やその他の形鋼）が基礎フレーム中心から外側に向かって放射状に配設され、各基礎ビームの先端部下面に設けられた緩衝材支承（ゴム支承など）を介して屋根面上に設置されていることを特徴とする自立型アンテナの基礎フレーム構造である。
【００１５】
例えば図１に示すように、３本の基礎ビームを水平面内において等間隔をおいて配置し、三脚形の基礎フレームとし、各基礎ビームの先端を緩衝材支承を介して屋根面に接地させ、安定した３点支持とするのが好ましい。この基礎フレームの中心からアンテナの支柱を立設し、この支柱の上部に例えば８本タイプや４本タイプ等の直立アンテナを設ける。なお、基礎ビームは３本に限らず、場合によっては４本以上でもよい。
【００１６】
基礎フレームが複数本の基礎ビームの放射状配置で構成されているため、自立型アンテナを設置するための占有面積が少なく、既存建物の屋上に支障なく設置することができる。特に三脚形の基礎フレームの場合、基礎ビーム先端の３点支持であるため、屋根面の不陸によるガタツキが無く、安定した設置状態が得られる。部材数が少ないので、力の流れがシンプルであり、設計がしやすく、またコストの低減も図れ、さらに屋上への運搬、組立てが容易となる。軽量であると共に、ゴム等の緩衝材支承による支持であるため、建物の屋根面を傷付けずに設置することができる。また、各基礎ビームの先端のゴム等の緩衝材支承により支持するため転倒しにくく、またゴム等の緩衝材支承により地震時にも滑りを起こすことがない。
【００１７】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の自立型アンテナの基礎フレーム構造において、各基礎ビームの先端部にカウンターウェイトが設けられ、風荷重または地震力に応じて前記カウンターウェイトの重量が増減されることを特徴とする自立型アンテナの基礎フレーム構造である。
【００１８】
カウンターウェイトを用いて風荷重や地震力によるアンテナの転倒や滑りを防止するものであり、例えば図２に示すように、カウンターウェイトに板状のウェイトを用い、枚数を増減することで重量を調整する。風荷重または地震力に応じてカウンターウェイトの重量を増減させることにより、基礎フレームの大きさや形状を変えることなく対応することができる。また、各基礎ビームの先端にカウンターウェイトを設けることにより中央部に設ける場合よりも抵抗転倒モーメントが増大し、風荷重または地震力による転倒モーメントに対して安全なものとなる。
【００１９】
本発明の請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の自立型アンテナの基礎フレーム構造において、各基礎ビームの基端部が自立型アンテナの支柱を挟むように集合配置され、隣接する基礎ビームの基端部同士がスプライスプレートとボルトにより接合されていることを特徴とする自立型アンテナの基礎フレーム構造である。
【００２０】
例えば図２に示すように、フレーム中心の支柱を取り囲むようにスプライスプレートを配置し、基礎ビームの平行フランジの上面に添接してボルトで取り付ける。溶接箇所を最小限にして、鉄骨の切断と穴開けだけで製作することができ、また組み立ても容易となる。
【００２１】
本発明の請求項４に係る発明は、自立型アンテナの支柱が中央に立設される板状の基礎が緩衝材支承を介して屋根面上に水平に設置され、この板状の上面における外周部にカウンターウェイトが設けられ、風荷重または地震力に応じて前記カウンターウェイトの重量が増減されることを特徴とする自立型アンテナの基礎フレーム構造である。
【００２２】
放射状の基礎ビームに代えて板状の基礎を用いる場合であり、平面形状が四角形や六角形などの基礎板を水平に設置する。カウンターウェイトは前記基礎板の外周部における上面に周方向に間隔をおいて複数箇所に設置する。緩衝材支承も前記基礎板の外周部における下面に周方向に間隔をおいて複数配置する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、以上のような構成からなるので、次のような効果が得られる。
（1）基礎フレームが複数本の基礎ビームの放射状配置で構成されているため、自立型アンテナを設置するための占有面積が少なく、既存建物の屋上に支障なく設置することができる。
（2）特に三脚形の基礎フレームの場合、基礎ビーム先端の３点支持であるため、屋根面の不陸によるガタツキが無く、安定した設置状態が得られる。
（3）部材数が少ないので、力の流れがシンプルであり、設計がしやすく、またコストの低減も図れ、さらに屋上への運搬、組立てが容易となる。
（4）軽量であると共に、ゴム等の緩衝材支承による支持であるため、建物の屋根面を傷付けずに設置することができる。
（5）各基礎ビームの先端のゴム等の緩衝材支承により支持するため転倒しにくく、またゴム等の緩衝材支承により地震時にも滑りを起こすことがない。
【００２４】
（6）各基礎ビームの先端部にカウンターウェイトを設け、風荷重または地震力に応じてカウンターウェイトの重量を増減するため、基礎フレームの大きさや形状を変えることなく対応することができ、基礎フレームは一定の大きさ・形状のものを使用することができるため、量産化によりコストの低減を図ることができる。
（7）各基礎ビームの先端にカウンターウェイトを設けることにより中央部に設ける場合よりも抵抗転倒モーメントが増大し、風荷重または地震力による転倒モーメントに対して安全なものとなる。
（8）各基礎ビームの基端部を自立型アンテナの支柱を挟むように集合配置し、隣接する基礎ビームの基端部同士をスプライスプレートとボルトにより接合することにより、溶接箇所を最小限にして、鉄骨の切断と穴開けだけで製作することができ、組み立ても容易であり、コストの低減が図られる。
（9）放射状の基礎ビームに代えて板状の基礎を用いても、上記と同様の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を図示する一実施形態に基づいて説明する。図１は、本発明に係る自立型アンテナの一例とその基礎フレーム構造の基本的な実施形態を示す立面図と平面図である。図２は、基礎フレーム部分の具体的な構造例を示す平面図と立面図である。
【００２６】
図１の実施形態において、自立型アンテナ１は、基礎フレーム２と、支柱３と、アンテナアーム４と、アンテナ５から構成されている。支柱３とアンテナアーム４とアンテナ５は、従来と同様であり、支柱３が基礎フレーム２の中心から上方に向けて立設され、この支柱３の上部にアンテナアーム４が支柱３を中心に外側に向かって放射状に配設され、各アンテナアーム４の先端からアンテナ５が上方に向けて垂直に突出している。図示例は８本タイプであるが、その他４本タイプ等もある。
【００２７】
このような構成において、本発明では、基礎フレーム２をそのフレーム中心の支柱３位置から放射状に配設した３本のＨ形鋼等からなる基礎ビーム１０から構成し、三脚形の基礎フレーム２とする。３本の基礎ビーム１０は、同じ長さであり、円周方向に等間隔をおいて配置する。さらに、３本の基礎ビーム１０の先端部の下面に板状のゴム支承等の緩衝材支承１１を設け、３点の緩衝材支承１１を介して屋根面上に設置し、自立型アンテナ１を基礎フレーム２の外周３点で支持する。なお、基礎フレーム２の長さＬは、例えば１．５ｍ程度とされている。また、基礎ビーム１０のウェブ等には軽量化のための孔を設けるようにしてもよい。
【００２８】
このような三脚形の基礎フレーム２の場合、基礎ビーム１０先端の３点支持であるため、屋根面の不陸によるガタツキが無く、安定した設置状態が得られる。また、３本の基礎ビーム１０が放射状に配置されているため、自立型アンテナを設置するための占有面積が少なく、既存建物の屋上に支障なく設置することができる。また、部材数が少ないので、力の流れがシンプルであり、設計がしやすく、コストの低減も図れ、また屋上への運搬、組立てが容易となる。さらに、軽量であると共に、ゴム等の緩衝材支承１１による３点支持であるため、建物の屋根面を傷付けずに設置することができる。また、各基礎ビーム１０の先端のゴム等の緩衝材支承１１により支持するため転倒しにくく、またゴム等の緩衝材支承１１により地震時にも滑りを起こすことがない。
【００２９】
また、想定される風荷重と地震力によるアンテナの転倒や滑りを防ぐことがアンテナ基礎の目的の一つであるが、アンテナを設置する地域や高さによって、風荷重と地震力が大きく変わる。従来は、この風荷重や地震力の変動に応じて、基礎フレームの大きさや形状を変えていたが、本発明では、図１に示すように、各基礎ビーム１０の先端部にカウンターウェイト１２を設け、風荷重または地震力に応じてカウンターウェイト１２の重量を増減させることにより、基礎フレーム２の大きさや形状を変えることなく対応することができる。基礎フレーム２は一定の大きさ・形状のものを使用することができ、量産化によりコストの低減を図ることができる。
【００３０】
このカウンターウェイト１２は、例えば図２に示すように、板状のウェイトを用い、枚数を増減することで重量を調整する。基礎ビーム１０がＨ形鋼の場合、ウェブの両側面に板状のカウンターウェイト１２を添設し、ウェブを貫通するボルト１３を板状のカウンターウェイト１２の挿通孔に挿通させ、ナットで締め付けることで、着脱自在に取り付ける。各基礎ビーム１０の先端部にカウンターウェイト１２を設けることにより、中央部に設ける場合よりも抵抗転倒モーメントが増大し、風荷重または地震力による転倒モーメントに対して安全なものとなる。なお、支柱３の上部と各基礎ビーム２の先端部はタイバー１４により連結するようにしてもよい。
【００３１】
風荷重は、地域区分（例えば東京都心、千葉県、沖縄県など、この順に基準風速が大きくなる）、地表面粗度区分（I：極めて平坦な区域、II：海岸から500ｍ以内、III：I，II，IV以外、IV：都市化区域、この順に風圧力が小さくなる）、設置高さ（高いほど風圧力が大きくなる）によって変わる。これらの風荷重によるアンテナの転倒モーメントあるいは設定した地震力によるアンテナの転倒モーメントを算出し、カウンターウェイトの枚数を増減し、前記転倒モーメントを上回る抵抗転倒モーメント（例えば安全率1.5倍以上）が得られるようにする。なお、風荷重が地震力よりも大きい場合、これとは逆に地震力が風荷重よりも大きい場合がある。
【００３２】
なお、緩衝材支承１１には、ゴムを使用することにより、風荷重に対しては滑らないようにすることができるが、地震時にも滑らないようにするため、例えば緩衝材支承１１と屋根面の間に接着剤を配置することも考えられる。
【００３３】
基礎フレーム２は、図１に示すように、３本の基礎ビーム１０の基端部をフレーム中心に集合させて溶接で接合し、その上に支柱３を設置する構成とすることもできるが、基礎ビーム１０にＨ形鋼を用いる場合、図２に示すような接合構造とすることができる。
【００３４】
図２の接合構造においては、３本の基礎ビーム１０の基端部が支柱３を挟むように集合配置され、隣接する基礎ビーム１０の基端部における片側フランジ同士がスプライスプレート２０と高力ボルト２１により接合されている。スプライスプレート２０は平面形状がくの字状の継板であり、隣接する片側フランジの上に添接され、高力ボルト２１によりフランジに締結される。基礎フレーム２の上下にそれぞれ３枚配置されたスプライスプレート２０により中央で接合される。支柱３は基礎フレーム２の中心を貫通し、基礎ビーム２のウェブにガセットプレート２２を介して取付けられる。
【００３５】
このような接合構造であれば、溶接箇所を最小限にして、鉄骨の切断と孔開けだけで製作することができ、また組み立ても容易となる。
【００３６】
なお、以上は三脚形の基礎フレームについて説明したが、これに限定されない。例えば図３〜５に示す四脚形などでもよい。この四脚形は基本的に図２の三脚形と基礎ビーム１０の本数が異なるだけで同様の構造である。基礎フレーム２の中央は中央接合部３０とし、平面形状が六角形等の上下のフランジ板３１にそれぞれ各基礎ビーム１０の基端部のフランジがスプライスプレート２０と高力ボルト２１により接合される。平面視で十字状配置のウェブ板３２に各基礎ビーム１０の基端部のウェブがスプライスプレート２０と高力ボルト２１により接合される。中央に配置された取付筒３３に支柱３の下部が挿入され、ボルト３４で固定される。隣り合う基礎ビーム１０の中間部同士は、アングル材などの斜めの連結材３５で連結し、補強するようにしてもよい。
【００３７】
また、以上は放射状の基礎ビームを用いた場合を例示したが、これに限らず、板状の基礎でもよい。平面形状が四角形や六角形などの基礎板を水平に設置し、その外周上面にカウンターウェイトを周方向に間隔をおいて複数箇所設置する。緩衝材支承も前記基礎板の外周下面に周方向に間隔をおいて複数配置する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る自立型アンテナの一例とその基礎フレーム構造の基本的な実施形態であり、（ａ）は立面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】本発明の基礎フレーム部分の具体的な構造例であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。
【図３】本発明に係る基礎フレーム構造の他の実施形態であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。
【図４】図３の基礎フレーム構造の水平断面図である。
【図５】図３の基礎フレーム構造の中央部材を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…自立型アンテナ
２…基礎フレーム
３…支柱
４…アンテナアーム
５…アンテナ
１０…基礎ビーム
１１…緩衝材支承（ゴム支承）
１２…カウンターウェイト
１３…ボルト
１４…タイバー
２０…スプライスプレート
２１…高力ボルト
２２…ガセットプレート
３０…中央接合部
３１…フランジ板
３２…ウェブ板
３３…取付筒
３４…ボルト
３５…連結材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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