(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を支持する支柱部材と、承け部材を介して前記支柱部材を頂部で支持する長尺状の構造物本体とを有した塔状構造物頂部の変形を抑制する変形抑制構造において、
前記支柱部材は、下端部分に重錘部材が設けられ、かつ自身の下端部が前記承け部材に形成された貫通孔を貫通する態様で支持されており、
前記承け部材は、前記構造物本体が水平方向に変位、あるいは傾いた場合に、前記構造物本体の頂部との間で滑る球面状の第１滑面と、前記支柱部材との間で滑る球面状の第２滑面とを備え、常態では前記構造物本体及び前記支柱部材のそれぞれの中心軸を鉛直方向の同一直線上に位置させる一方、前記構造物本体が水平方向に変位、あるいは傾いた場合には、前記支柱部材の傾きを抑制することを特徴とする塔状構造物の変形抑制構造。
【請求項２】
前記構造物本体の上端面は、外周部分から中心部分に向けて漸次くぼんでいく凹形の球面状をなし、
前記支柱部材に形成された支持面は、外周部分から中心部分に向けて漸次くぼんでいく凹形の球面状をなしており、
前記第１滑面は、外周部分から中心部分に向けて漸次下方に突出し、前記上端面と略等しい曲率を有する凸形の球面状をなしている一方、前記第２滑面は、外周部分から中心部分に向けて漸次上方に突出し、前記支持面と略等しい曲率を有する凸形の球面状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の塔状構造物の変形抑制構造。
【請求項３】
前記構造物本体の上端面は、外周部分から中心部分に向けて漸次上方に突出する凸形の球面状をなし、
前記支柱部材に形成された支持面は、外周部分から中心部分に向けて漸次下方に突出する凸形の球面状をなしており、
前記第１滑面は、前記上端面と略等しい曲率を有し、かつ外周部分から中心部分に向けて漸次くぼんでいく凹形の球面状をなしている一方、前記第２滑面は、前記支持面と略等しい曲率を有し、かつ外周部分から中心部分に向けて漸次くぼんでいく凹形の球面状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の塔状構造物の変形抑制構造。
【請求項４】
前記支柱部材は、下端部が前記承け部材に形成した貫通孔を貫通した態様で前記構造物本体の内部に進入し、減衰機構を介して支持してあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の塔状構造物の変形抑制構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塔状構造物の変形抑制構造に関し、より詳細には、例えばテレビ、衛星通信、携帯電話等のアンテナを支持する塔状構造物頂部の変形を抑制する変形抑制構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アナログ通信からデジタル通信への転換、携帯電話をはじめとする携帯端末機器の普及等に伴い、より高周波まで信頼性の高い送受信施設が求められるようになってきている。例えば、テレビの地上波デジタル放送では、安定的な画質を保つためにはテレビ塔のアンテナの傾斜角を０．５°以内とするように厳しい条件が求められている。
【０００３】
地震時や台風時にも通信施設は機能し続ける必要があり、通信施設の変形を小さくする、つまりアンテナの傾斜角を抑制するためにテレビ塔等の塔状構造物の剛性を大きくする必要があった。このため、通常の構造物のように応力から断面積の大きさを決めるのではなく、変形抑制のために塔状構造物の断面積を大きくしていた。特に大型の施設では、塔状構造物の曲げ変形を抑制するために断面積を大きくする必要があり、そのために比較的広大な設置面積が要求される結果、施設の設置場所を確保することが大きな問題となっていた。
【０００４】
そのような問題を解消するために次のような塔状構造物が提案されている。すなわち、支柱部材（後述する文献では避雷針及び支柱）と、該支柱部材を支持する構造物本体（後述する文献では鉄塔）とを有して成る塔状構造物であって、支柱部材は、鉛直状態を保持したままで、下端部が構造物本体の内部に設けられたテーブル上で水平方向の力のみ伝達される態様で支持されるとともに、該構造物本体の上部に設けられた高減衰ゴム支承により結合されているものである。そのような塔状構造物では、地震や風等により生ずる水平力によって高減衰ゴム支承が剪断変形してエネルギー吸収を行い、支柱部材は鉛直状態を保持したままになり、塔状構造物自体の曲げ変形を最小限の大きさにすることができる（例えば、特許文献１参照）。このような塔状構造物であれば、設置面積を必要以上に大きくする必要がない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１８８３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記特許文献１に提案されているような塔状構造物では、支柱部材の下端部で回転を吸収できる機構を有しないために、地震等により生ずる水平振動には有効なものの、支柱部材の下端部で構造物が傾いてしまう場合には、支柱部材が傾斜し、結果的に、塔状構造物の曲げ変形が大きくなってしまう虞れがある。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みて、構造物本体にとりつく支柱部材の下端部が水平方向に変位、あるいは傾いてしまう場合でも支柱部材を鉛直方向に保持し、支柱部材より下部にある塔状構造物自体の曲げ変形による影響を最小限度に抑制する塔状構造物の変形抑制構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る塔状構造物の変形抑制構造は、対象物を支持する支柱部材と、承け部材を介して前記支柱部材を頂部で支持する長尺状の構造物本体とを有した塔状構造物頂部の変形を抑制する変形抑制構造において、前記支柱部材は、下端部分に重錘部材が設けられ、かつ自身の下端部が前記承け部材に形成された貫通孔を貫通する態様で支持されており、前記承け部材は、前記構造物本体が水平方向に変位、あるいは傾いた場合に、前記構造物本体の頂部との間で滑る球面状の第１滑面と、前記支柱部材との間で滑る球面状の第２滑面とを備え、常態では前記構造物本体及び前記支柱部材のそれぞれの中心軸を鉛直方向の同一直線上に位置させる一方、前記構造物本体が水平方向に変位、あるいは傾いた場合には、前記支柱部材の傾きを抑制することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る塔状構造物の変形抑制構造は、上述した請求項１において、前記構造物本体の上端面は、外周部分から中心部分に向けて漸次くぼんでいく凹形の球面状をなし、前記支柱部材に形成された支持面は、外周部分から中心部分に向けて漸次くぼんでいく凹形の球面状をなしており、前記第１滑面は、外周部分から中心部分に向けて漸次下方に突出し、前記上端面と略等しい曲率を有する凸形の球面状をなしている一方、前記第２滑面は、外周部分から中心部分に向けて漸次上方に突出し、前記支持面と略等しい曲率を有する凸形の球面状をなしていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る塔状構造物の変形抑制構造は、上述した請求項１において、前記構造物本体の上端面は、外周部分から中心部分に向けて漸次上方に突出する凸形の球面状をなし、前記支柱部材に形成された支持面は、外周部分から中心部分に向けて漸次下方に突出する凸形の球面状をなしており、前記第１滑面は、前記上端面と略等しい曲率を有し、かつ外周部分から中心部分に向けて漸次くぼんでいく凹形の球面状をなしている一方、前記第２滑面は、前記支持面と略等しい曲率を有し、かつ外周部分から中心部分に向けて漸次くぼんでいく凹形の球面状をなしていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項４に係る塔状構造物の変形抑制構造は、上述した請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記支柱部材は、下端部が前記承け部材に形成した貫通孔を貫通した態様で前記構造物本体の内部に進入し、減衰機構を介して支持してあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の発明によれば、承け部材が、常態では構造物本体及び支柱部材のそれぞれの中心軸を鉛直方向の同一直線上に位置させる一方、構造物本体が水平方向に変位、あるいは傾いた場合には、構造物本体と支柱部材との間で生ずるそれぞれの中心軸の相対的な変位を吸収するので、支柱部材を鉛直方向に保持し、支柱部材より下部にある塔状構造物自体の曲げ変形による支柱部材の傾きを最小限度に抑制することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る塔状構造物の変形抑制構造の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
＜実施の形態１＞
図１〜図３は、それぞれ本発明の実施の形態１における変形抑制構造が適用された塔状構造物を示したものであり、図１は側面図であり、図２は要部を拡大して示した断面側面図であり、図３は図２の状態を模式的に示したモデル図である。ここに例示する塔状構造物は、地上６００ｍ程度の高さを有する大型の通信タワー１０であり、タワー本体２０と、支柱部材３０とを有して構成してある。
【００１６】
タワー本体２０は、鉛直方向に沿って延在するものであり、頂部において支柱部材３０を支持するものである。このタワー本体２０は、鉄筋コンクリート（Reinforced  Concrete）筒体（以下、ＲＣ筒体ともいう）２１及び鉄骨架構部（構造物本体）２２を有してなるものである。
【００１７】
ＲＣ筒体２１は、地下に埋設された地下基礎部１１に立設したものであり、下部ＲＣ部２１ａ、中部ＲＣ部２１ｂ及び上部ＲＣ部２１ｃからなる。ここに下部ＲＣ部２１ａは、最下部分、例えば地上６０ｍ程度までを占める部分であり、最も強度が高い部分である。中部ＲＣ部２１ｂは、下部ＲＣ部２１ａの上部側に位置する部分、例えば地上６０ｍ〜３１０ｍの間を占める部分であり、円筒状をなしている。上部ＲＣ部２１ｃは、中部ＲＣ部２１ｂの上部側に位置する部分、例えば地上３１０〜４５０ｍの間を占める部分であり、上方に向かうにつれて外径が漸次小さくなるテーパー状をなしている。
【００１８】
鉄骨架構部２２は、例えば鋼材等を加工して形成した長尺状（例えば７０ｍ）のものであり、ＲＣ筒体２１（上部ＲＣ部２１ｃ）の上側に立設してある。つまり、通信タワー１０の例えば地上４５０〜５２０ｍの間を占めている部分である。この鉄骨架構部２２の頂部となる上端面２３は、上方に開口する凹部の底面となっており、より詳細には、外周部分から中心部分に向けて漸次深く（下方側に）くぼんでいく凹形の球面状をなしている。この上端面２３は平滑になっている。そして、この上端面２３の中心部分、すなわち鉄骨架構部２２の中心軸上に対応する部分には、円形に開口し、内部の空間に連通する開口孔２４が形成してある。この開口孔２４は、後述する支柱部材３０の下端部の外径よりも大きい径を有している。また、鉄骨架構部２２の内部空間は、図２に示すように、開口孔２４の径よりも大きい幅を有してあり、適宜中間梁２５が設けてある。
【００１９】
支柱部材３０は、例えば鋼材等を円柱状に加工したもので、通信タワー１０の最も高所となる位置（地上５２０〜６００ｍ）に設置してあり、例えばアンテナ等の対象物を支持するアンテナ取付用架台である。この支柱部材３０の略中間となる部分の周囲には、径外方向に突出する円板状の支持片３１が設けてある。この支持片３１の外径は、鉄骨架構部２２の幅に略等しい大きさを有している。また、支持片３１の下面となる支持面３２は、下方に開口する凹部の底面となっており、より詳細には、外周部分から中心部分に向けて漸次深く（上方側に）くぼんでいく凹形の球面状をなしている。上記支柱部材３０の下端部分には、例えばバッテリー等の重錘部材３３が一体的に設けてある。
【００２０】
そのような支柱部材３０は、下端部がタワー本体２０の鉄骨架構部２２の開口孔２４を通じて該鉄骨架構部２２の内部に進入した状態で設置してある。より詳細に説明すると、支柱部材３０は、承け部材４０を介在させた状態で、下端部が鉄骨架構部２２の内部に進入し、進入した下端部が、鉄骨架構部２２の内部において上下（高さ方向）に別個に２つ設けたオイルダンパー等の減衰機構２６を介して支持されている。つまり、鉄骨架構部２２（タワー本体２０）は、承け部材４０を介して支柱部材３０を頂部で支持している。この承け部材４０について説明する。
【００２１】
承け部材４０は、既述のように、鉄骨架構部２２と支柱部材３０との間に介在するものであり、より詳細には、鉄骨架構部２２の頂部と、支柱部材３０の支持片３１との間に介在するものである。この承け部材４０は、上下方向の長さが短い略円柱状のものを加工してなる形態を有しており、外径は、支持片３１の外径と略等しい大きさを有している。承け部材４０の下面４１は、外周部分から中心部分に向けて漸次下方に突出する凸形の球面状をなしている一方、上面４２は、外周部分から中心部分に向けて漸次上方に突出する凸形の球面状をなし、承け部材４０の形状は概略ソロバン玉のようになっている。ここに、承け部材４０の下面４１は、鉄骨架構部２２の上端面２３と略等しい曲率を有しており、承け部材４０の上面４２は、支持片３１の支持面３２と略等しい曲率を有している。このような承け部材４０の上下面４１，４２には、それぞれ図には明示しない積層ゴム等のゴム部材（図３ではバネのような形態で示してある。）が設けてある。尚、図３における符号４０ａは、仮想支持点である。
【００２２】
また、承け部材４０には、その中心軸上に上下方向に沿って延在する貫通孔４３が設けてある。この貫通孔４３は、支柱部材３０の下端部を貫通させるものであり、鉄骨架構部２２の開口孔２４と略等しい径を有し、支柱部材３０の外径よりも大きい径を有している。
【００２３】
そして、承け部材４０は、支柱部材３０の下端部に貫通孔４３を貫通されて、鉄骨架構部２２の上端面２３と、支柱部材３０の支持片３１との間に介在することになるが、承け部材４０の下面４１は、鉄骨架構部２２の上端面２３と略等しい曲率を有するために、該下面４１の最大突出部分が上端面２３の最大くぼみ部分に一致する状態になる。つまり、承け部材４０の中心軸と、鉄骨架構部２２の中心軸とが鉛直方向の同一直線上に一致することになる。また、承け部材４０の上面４２は、支柱部材３０の支持片３１の下面４１と略等しい曲率を有するために、該上面４２の最大突出部分が下面４１の最大くぼみ部分に一致する状態になる。つまり、承け部材４０の中心軸と、支柱部材３０の中心軸とが鉛直方向の同一直線上に一致することになる。
【００２４】
このように承け部材４０は、常態では、支柱部材３０の下端部を貫通孔４３に貫通させた状態で、図４に示すように鉄骨架構部２２及び支柱部材３０のそれぞれの中心軸２２ａ，３０ａを鉛直方向の同一直線上に位置させている。
【００２５】
そのような通信タワー１０においては、地震等により水平振動が発生すると、タワー本体２０が水平方向に変位することになる。タワー本体２０が水平方向に変位すると、鉄骨架構部２２も同じように水平方向に変位する。このような場合、承け部材４０は、図５に示すように、下面４１が第１滑面として鉄骨架構部２２の上端面２３との間で慣性により滑り、同時に上面４２も第２滑面として支柱部材３０の支持面３２との間で慣性により滑る。つまり、承け部材４０は、上下面４１，４２がそれぞれ対応する上端面２３及び支持面３２（ともに凹形球面状）と略等しい曲率を有する凸形球面状をなしていることから、支柱部材３０の鉛直方向の重力成分を分散させずに、鉄骨架構部２２の水平方向の変位により生じる力を打ち消す態様で滑る。これにより、承け部材４０は、鉄骨架構部２２と支柱部材３０との間で鉄骨架構部２２の水平方向の変位により生ずるそれぞれの中心軸２２ａ，３０ａの相対的な変位を吸収する。その結果、支柱部材３０をその中心軸３０ａが鉛直方向に延在する状態に保持することができる。
【００２６】
また、地震等により水平振動が発生すると、タワー本体２０の曲げ変形により鉄骨架構部２２が傾くことになる。このような場合、承け部材４０は、図６に示すように、下面４１が第１滑面として鉄骨架構部２２の上端面２３との間で慣性により滑り、同時に上面４２も第２滑面として支柱部材３０の支持面３２との間で慣性により滑る。つまり、承け部材４０は、上下面４１，４２がそれぞれ対応する上端面２３及び支持面３２（ともに凹形球面状）と略等しい曲率を有する凸形球面状をなしていることから、支柱部材３０の鉛直方向の重力成分を分散させずに、鉄骨架構部２２の傾きにより生じる力を打ち消す態様で滑る。これにより、承け部材４０は、鉄骨架構部２２と支柱部材３０との間で鉄骨架構部２２の傾きにより生ずるそれぞれの中心軸２２ａ，３０ａの相対的な変位を吸収する。その結果、支柱部材３０をその中心軸３０ａが鉛直方向に延在する状態に保持することができる。
【００２７】
そして、地震等による水平振動が終息して揺れが収まると、承け部材４０は、重錘部材３３の重力により、支柱部材３０の鉛直方向の重力成分を分散させずに、下面４１が鉄骨架構部２２の上端面２３との間で滑り、同時に上面４２も支柱部材３０の支持面３２との間で滑り、支柱部材３０を原位置に復元させることができる。
【００２８】
以上説明したように、本発明の実施の形態１における変形抑制構造によれば、承け部材４０が、常態では鉄骨架構部２２（タワー本体２０）及び支柱部材３０のそれぞれの中心軸２２ａ，３０ａを鉛直方向の同一直線上に位置させる一方、鉄骨架構部２２が水平方向に変位、あるいは傾いた場合には、鉄骨架構部２２と支柱部材３０との間で生ずるそれぞれの中心軸２２ａ，３０ａの相対的な変位を吸収するので、支柱部材３０を鉛直方向に沿って配置することができ、これにより、地震等により生ずる水平振動で生じる通信タワー１０自体の曲げ変形による支柱部材３０の傾きを最小限度に抑制することができる。
【００２９】
上記変形抑制構造によれば、支柱部材３０の下端部分には重錘部材３３が一体的に設けてあるので、地震等による水平振動が終息して揺れが収まると、承け部材４０は、重錘部材３３の重力により、支柱部材３０の鉛直方向の重力成分を分散させずに、下面４１が鉄骨架構部２２の上端面２３との間で滑り、同時に上面４２も支柱部材３０の支持面３２との間で滑り、支柱部材３０を原位置に復元させることができ、これにより、通信タワー１０自体の残留変形が生ずる虞れがない。また、この重錘部材３３の配設位置と、承け部材４０との距離をさらに大きくすると、水平振動により生ずる揺れの長周期化を図ることができ、これにより地震等による応答（揺れ）を小さくすることが可能になる。
【００３０】
また、変形抑制構造によれば、承け部材４０の上下面４１，４２にゴム部材を設けてあるので、地震等による水平振動が発生した場合にゴム部材が変形して、承け部材４０にかかる衝撃を緩和させることができる。
【００３１】
さらに、変形抑制構造によれば、支柱部材３０の下端部を減衰機構２６を介して支持してあるので、振動系の減衰を増加させて水平振動により生ずる支柱部材３０の応答変位を小さくすることができ、また地震等による水平振動が終息した場合に振動を速やかに収束させることができる。特に、減衰機構２６を上下に別個に２つ設けて支持しているので、鉄骨架構部２２が水平方向に変位、あるいは傾いたことによる支柱部材３０の相対的な変位を同時に制御することができる。そして、コンピュータ制御で減衰機構２６をアクティブ（能動的）にコントロールすることで、支柱部材３０の応答変位をより低減することもできる。
【００３２】
＜実施の形態２＞
図７及び図８は、それぞれ本発明の実施の形態２における変形抑制構造が適用された塔状構造物を示したものであり、図７は要部を拡大して示した断面側面図であり、図８は図７の状態を模式的に示したモデル図である。尚、上述した実施の形態１における塔状構造物（通信タワー）と同一の構成を有するものには同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００３３】
図７及び図８において、通信タワーは、タワー本体２０′と、支柱部材３０′とを有して構成してある。
【００３４】
タワー本体２０′は、鉛直方向に沿って延在するものであり、頂部において支柱部材３０′を支持するものである。このタワー本体２０′は、ＲＣ筒体２１及び鉄骨架構部２２′を有してなるものである。
【００３５】
鉄骨架構部２２′は、例えば鋼材等を加工して形成した長尺状（例えば７０ｍ）のものであり、ＲＣ筒体２１（上部ＲＣ部２１ｃ）の上側に立設してある。つまり、通信タワーの例えば地上４５０〜５２０ｍの間を占めている部分である。この鉄骨架構部２２′の頂部となる上端面２３′は、外周部分から中心部分に向けて漸次上方に突出する凸形の球面状をなしている。この上端面２３′は平滑になっている。そして、この上端面２３′の中心部分、すなわち鉄骨架構部２２′の中心軸上に対応する部分には、円形に開口し、内部の空間に連通する開口孔２４が形成してある。この開口孔２４は、後述する支柱部材３０′の下端部の外径よりも大きい径を有している。また、鉄骨架構部２２′の内部空間は、図７に示すように、開口孔２４の径よりも大きい幅を有してあり、適宜中間梁２５が設けてある。
【００３６】
支柱部材３０′は、例えば鋼材等を円柱状に加工したもので、通信タワーの最も高所となる位置（地上５２０〜６００ｍ）に設置してあり、例えばアンテナ等の対象物を支持するアンテナ取付用架台である。この支柱部材３０′の略中間となる部分の周囲には、径外方向に突出する円板状の支持片３１′が設けてある。この支持片３１′の外径は、鉄骨架構部２２′の幅に略等しい大きさを有している。また、支持片３１′の下面となる支持面３２′は、外周部分から中心部分に向けて漸次下方に突出する凸形の球面状をなしている。
【００３７】
そのような支柱部材３０′は、下端部がタワー本体２０′の鉄骨架構部２２′の開口孔２４を通じて該鉄骨架構部２２′の内部に進入した状態で設置してある。より詳細に説明すると、支柱部材３０′は、承け部材５０を介在させた状態で、下端部が鉄骨架構部２２′の内部に進入し、進入した下端部が、鉄骨架構部２２′の内部において上下（高さ方向）に別個に２つ設けたオイルダンパー等の減衰機構２６を介して支持されている。つまり、鉄骨架構部２２′（タワー本体２０′）は、承け部材５０を介して支柱部材３０′を頂部で支持している。この承け部材５０について説明する。
【００３８】
承け部材５０は、既述のように、鉄骨架構部２２′と支柱部材３０′との間に介在するものであり、より詳細には、鉄骨架構部２２′の頂部と、支柱部材３０′の支持片３１′との間に介在するものである。この承け部材５０は、上下方向の長さが短い略円柱状となるものを加工してなる形態を有しており、外径は、支持片３１′の外径と略等しい大きさを有している。承け部材５０の下面５１は、下方に開口する凹部の底面となっており、より詳細には、外周部分から中心部分に向けて漸次深く（上方側に）くぼんでいく凹形の球面状をなしている。その一方、上面５２は、上方に開口する凹部の底面となっており、より詳細には、外周部分から中心部分に向けて漸次深く（下方側に）くぼんでいく凹形の球面状をなしている。ここに、承け部材５０の下面５１は、鉄骨架構部２２′の上端面２３′と略等しい曲率を有しており、承け部材５０の上面５２は、支持片３１′の支持面３２′と略等しい曲率を有している。このような承け部材５０の上下面５１，５２には、それぞれ図には明示しない積層ゴム等のゴム部材（図８ではバネのような形態で示してある。）が設けてある。尚、図８における符号５０ａは、仮想支持点である。
【００３９】
また、承け部材５０には、その中心軸上に上下方向に沿って延在する貫通孔５３が設けてある。この貫通孔５３は、支柱部材３０′の下端部を貫通させるものであり、鉄骨架構部２２′の開口孔２４と略等しい径を有し、支柱部材３０′の外径よりも大きい径を有している。
【００４０】
そして、承け部材５０は、支柱部材３０′の下端部に貫通孔５３を貫通されて、鉄骨架構部２２′の上端面２３′と、支柱部材３０′の支持片３１′との間に介在することになるが、承け部材５０の下面５１は、鉄骨架構部２２′の上端面２３′と略等しい曲率を有するために、該下面５１の最大くぼみ部分が上端面２３′の最大突出部分に一致する状態になる。つまり、承け部材５０の中心軸と、鉄骨架構部２２′の中心軸とが鉛直方向の同一直線上に一致することになる。また、承け部材５０の上面５２は、支柱部材３０′の支持面３２′と略等しい曲率を有するために、該上面５２の最大くぼみ部分が支持面３２′の最大突出部分に一致する状態になる。つまり、承け部材５０の中心軸と、支柱部材３０′の中心軸とが鉛直方向の同一直線上に一致することになる。
【００４１】
このように承け部材５０は、常態では、支柱部材３０′の下端部を貫通孔５３に貫通させた状態で、図９に示すように鉄骨架構部２２′及び支柱部材３０′のそれぞれの中心軸２２ｂ，３０ｂを鉛直方向の同一直線上に位置させている。
【００４２】
そのような通信タワーにおいては、地震等により水平振動が発生すると、タワー本体２０′が水平方向に変位することになる。タワー本体２０′が水平方向に変位すると、鉄骨架構部２２′も同じように水平方向に変位する。このような場合、承け部材５０は、図１０に示すように、下面５１が第１滑面として鉄骨架構部２２′の上端面２３′との間で慣性により滑り、同時に上面５２も第２滑面として支柱部材３０′の支持面３２′との間で慣性により滑る。つまり、承け部材５０は、上下面５１，５２がそれぞれ対応する上端面２３′及び支持面３２′（ともに凸形球面状）と略等しい曲率を有する凹形球面状をなしていることから、支柱部材３０′の鉛直方向の重力成分を分散させずに、鉄骨架構部２２′の水平方向の変位により生じる力を打ち消す態様で滑る。これにより、承け部材５０は、鉄骨架構部２２′と支柱部材３０′との間で鉄骨架構部２２′の水平方向の変位により生ずるそれぞれの中心軸２２ｂ，３０ｂの相対的な変位を吸収する。その結果、支柱部材３０′をその中心軸３０ｂが鉛直方向に延在する状態に保持することができる。
【００４３】
また、地震等により水平振動が発生すると、タワー本体２０′の曲げ変形により鉄骨架構部２２′が傾くことになる。このような場合、承け部材５０は、図１１に示すように、下面５１が第１滑面として鉄骨架構部２２′の上端面２３′との間で慣性により滑り、同時に上面５２も第２滑面として支柱部材３０′の支持面３２′との間で慣性により滑る。つまり、承け部材５０は、上下面５１，５２がそれぞれ対応する上端面２３′及び支持面３２′（ともに凸形球面状）と略等しい曲率を有する凹形球面状をなしていることから、支柱部材３０′の鉛直方向の重力成分を分散させずに、鉄骨架構部２２′の傾きにより生じる力を打ち消す態様で滑る。これにより、承け部材５０は、鉄骨架構部２２′と支柱部材３０′との間で鉄骨架構部２２′の傾きにより生ずるそれぞれの中心軸２２ｂ，３０ｂの相対的な変位を吸収する。その結果、支柱部材３０′をその中心軸３０ｂが鉛直方向に延在する状態に保持することができる。
【００４４】
そして、地震等による水平振動が終息して揺れが収まると、承け部材５０は、重錘部材３３の重力により、支柱部材３０′の鉛直方向の重力成分を分散させずに、下面５１が鉄骨架構部２２′の上端面２３′との間で滑り、同時に上面５２も支柱部材３０′の支持面３２′との間で滑り、支柱部材３０′を原位置に復元させることができる。
【００４５】
以上説明したように、本発明の実施の形態２における変形抑制構造によれば、承け部材５０が、常態では鉄骨架構部２２′（タワー本体２０′）及び支柱部材３０′のそれぞれの中心軸２２ｂ，３０ｂを鉛直方向の同一直線上に位置させる一方、鉄骨架構部２２′が水平方向に変位、あるいは傾いた場合には、鉄骨架構部２２′と支柱部材３０′との間で生ずるそれぞれの中心軸２２ｂ，３０ｂの相対的な変位を吸収するので、支柱部材３０′を鉛直方向に沿って配置することができ、これにより、地震等により生ずる水平振動で生じる通信タワー自体の曲げ変形による支柱部材３０′の傾きを最小限度に抑制することができる。
【００４６】
上記変形抑制構造によれば、支柱部材３０′の下端部分には重錘部材３３が一体的に設けてあるので、地震等による水平振動が終息して揺れが収まると、承け部材５０は、重錘部材３３の重力により、支柱部材３０′の鉛直方向の重力成分を分散させずに、下面５１が鉄骨架構部２２′の上端面２３′との間で滑り、同時に上面５２も支柱部材３０′の支持面３２′との間で滑り、支柱部材３０′を原位置に復元させることができ、これにより、通信タワー自体の残留変形が生ずる虞れがない。また、この重錘部材３３の配設位置と、承け部材５０との距離をさらに大きくすると、水平振動により生ずる揺れの長周期化を図ることができ、これにより地震等による応答（揺れ）を小さくすることが可能になる。
【００４７】
また、変形抑制構造によれば、承け部材５０の上下面５１，５２にゴム部材を設けてあるので、地震等による水平振動が発生した場合にゴム部材が変形して、承け部材５０にかかる衝撃を緩和させることができる。
【００４８】
さらに、変形抑制構造によれば、支柱部材３０′の下端部を減衰機構２６を介して支持してあるので、振動系の減衰を増加させて水平振動により生ずる支柱部材３０′の応答変位を小さくすることができ、また地震等による水平振動が終息した場合に振動を速やかに収束させることができる。特に、減衰機構２６を上下に別個に２つ設けて支持しているので、鉄骨架構部２２′が水平方向に変位、あるいは傾いたことによる支柱部材３０′の相対的な変位を同時に制御することができる。そして、コンピュータ制御で減衰機構２６をアクティブ（能動的）にコントロールすることで、支柱部材３０′の応答変位をより低減することもできる。
【００４９】
以上本発明の好適な実施の形態１及び実施の形態２について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。例えば、上述の実施の形態１及び実施の形態２では、オイルダンパー等の減衰機構２６を用いて支柱部材３０，３０′を減衰させるようにしていたが、本発明では、支柱部材（アンテナ）の変形（傾斜角）をセンサにて検知し、オイルダンパーを制御するようにしても良い。
【００５０】
また、本発明では、アンテナを含めた支柱部材、より詳細には鉄骨架構部より上方に突出する部分を、タワー本体のみに固定された風よけ用のカバー部材で覆うようにしても良い。このような構成によれば、例えば台風時などの風による影響を排除することができ、地震対応のみを変形抑制対象とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明に係る塔状構造物の変形抑制構造は、例えばテレビ、衛星通信、携帯電話等のアンテナを支持する塔状構造物に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態１における変形抑制構造が適用された塔状構造物を示した側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における変形抑制構造が適用された塔状構造物の要部を拡大して示した断面側面図である。
【図３】図２の状態を模式的に示したモデル図である。
【図４】図２における鉄骨架構部、支柱部材及び承け部材を模式的に示した模式図である。
【図５】図２における鉄骨架構部、支柱部材及び承け部材を模式的に示した模式図である。
【図６】図２における鉄骨架構部、支柱部材及び承け部材を模式的に示した模式図である。
【図７】本発明の実施の形態２における変形抑制構造が適用された塔状構造物の要部を拡大して示した断面側面図である。
【図８】図７の状態を模式的に示したモデル図である。
【図９】図７における鉄骨架構部、支柱部材及び承け部材を模式的に示した模式図である。
【図１０】図７における鉄骨架構部、支柱部材及び承け部材を模式的に示した模式図である。
【図１１】図７における鉄骨架構部、支柱部材及び承け部材を模式的に示した模式図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０      通信タワー
１１      地下基礎部
２０，２０′      タワー本体
２１      ＲＣ筒体
２１ａ    下部ＲＣ部
２１ｂ    中部ＲＣ部
２１ｃ    上部ＲＣ部
２２      鉄骨架構部
２３      上端面
２４      開口孔
２５      中間梁
２６      減衰機構（ダンパー）
３０，３０′      支柱部材
３１，３１′      支持片
３２，３２′      支持面
４０，５０      承け部材
４１，５１      下面
４２，５２      上面
４３，５３      貫通孔
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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