WO2020090370A1

WO2020090370A1 - 既設構造物の補強装置および付帯設備取付装置

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Publication number: WO2020090370A1
Application number: PCT/JP2019/039570
Authority: WO
Inventors: 博小松; 桂吾石井
Original assignee: ITC Consulting Inc
Current assignee: ITC Consulting Inc
Priority date: 2018-11-01
Filing date: 2019-10-08
Publication date: 2020-05-07
Anticipated expiration: 2021-05-01
Also published as: AU2019372495B2; EP3875710A1; NZ775492A; JP6591026B1; CN112189076A; RU2754690C1; SA521421729B1; CA3083455C; JP2020070652A; CA3083455A1; MY201344A; AU2019372495A1; EP3875710A4; PH12020550710A1; US20210310264A1; US11286680B2

Abstract

既存構造物のアングル材12の補強装置であり、アングル材12の両辺を外側から挟持する２つのバンド部材301、302と、アングル材12の内側角部に配置されるバンド補助部材303と、バンド補助部材303と各バンド部材301、302の一端部とを結合する結合用ボルト・ナット304と、各バンド部材301、302の他端部をアングル材12に一体に固定する締め付け用ボルト・ナット305とを有する補強装置30において、結合用ボルト・ナット304および締め付け用ボルト・ナット305は、バンド部材301、302の一端部および他端部に、それぞれ１組のみ配置する。バンド部材301、302の外面には補強用リブが設けられており、補強用リブは、２つのバンド部材301、302の上部または下部のいずれか一方に設けられており、アングル材12に取り付けた時に２つのバンド部材301、302の補強用リブが互いに上下異なる側に位置するようにする。

Description

既設構造物の補強装置および付帯設備取付装置

　本発明は、既設構造物を構成するアングル材に取り付けることによって補強することができる既設構造物の補強装置、および鉄塔などの既設構造物にはアンテナや避雷針などの付帯設備を取り付けることもできる付帯設備取付装置に関するものである。

　鉄塔や建屋などの構造物は、アングル材やその他の形鋼などから構成されており、地震や天候などの様々な要因からアングル材や形鋼に変形や座屈、経年劣化が生じる。例えば、このような既設構造物を補強する補強装置として、本出願人による特許文献１の特許第６３０１２１２号公報「既設鉄骨構造物の補強装置」がある。

　一方、地上または建物の屋上等に設置されている既設の鉄塔を、携帯電話等の通信用アンテナや非常無線放送用アンテナの設置または避雷針の設置に利用するようになってきている。例えば、構造物を構成する既存の山形鋼材にアンテナなどの付帯設備を取り付ける公知の技術として、本出願人による特許文献２の特開２０１８－０８０４８２号公報「付帯設備取付装置」がある。

　特許文献１には、第１山形鋼材と第２山形鋼材とを、両山形鋼材の一方の辺同士が互いに近接して平行に配列されるように組合わせてなるパラレル型山形鋼集成体を用いて構成される既設鉄骨構造物の補強装置が記載されている。

　すなわち、特許文献１記載の装置は、第１山形鋼材の両辺の幅より大きい幅を有し、幅方向の一端縁が第１山形鋼材の内側角部に当接しかつ両辺が形成する開口部の角度が二分される中間に位置するようにして第１山形鋼材の長さ方向の全長に亘り延在して配置された第１補強板材と、第２山形鋼材の両辺の幅より大きい幅を有し、幅方向の一端縁が第２山形鋼材の内側角部に当接しかつ両辺が形成する開口部の角度が二分される中間に位置するようにして第２山形鋼材の長さ方向の全長に亘り延在して配置された第２補強板材と、第１及び第２山形鋼材の長さ方向の複数箇所で第１補強板材を第１山形鋼材に一体に固定しかつ第２補強板材を第２山形鋼材に一体に固定する複数の固定機構とを備え、固定機構は、第１及び第２山形鋼材の一方の辺同士間に形成された隙間を貫通して第１及び第２山形鋼材の長さ方向と直交する方向に延在するように配置された支持板材と、第１山形鋼材の外側へ突出する第１補強板材の先端部に第１の固定用ボルト・ナットにより一端がそれぞれ固定された第１及び第２の固定金具と、第２山形鋼材の外側へ突出する第２補強板材の先端部に第２の固定用ボルト・ナットにより一端がそれぞれ固定された第３及び第４の固定金具と、第１及び第２山形鋼材の他方の辺同士間に形成された隙間から外側へ突出する支持板材の先端部に第３の固定用ボルト・ナットにより一端がそれぞれ固定された第５及び第６の固定金具と、第１及び第２山形鋼材の一方の辺同士間に形成された隙間から外側へ突出する支持板材の先端部の両面に第１の固定金具の他端及び第３の固定金具の他端をそれぞれ対向配置するとともに両他端が互いに接近する方向に締め付けることで第１補強板材を第１山形鋼材の内側角部に圧接させかつ第２補強板材を第２山形鋼材の内側角部に圧接させる第１の締め付け用ボルト・ナットと、第２の固定金具の他端と第５の固定金具の他端をそれぞれ対向配置するとともに両他端を互いに接近する方向に締め付けることで第１補強板材を第１山形鋼材の内側角部に圧接させる第２の締め付け用ボルト・ナットと、第４の固定金具の他端と第６の固定金具の他端をそれぞれ対向配置するとともに両他端を互いに接近する方向に締め付けることで第２補強板材を第２山形鋼材の内側角部に圧接させる第３の締め付け用ボルト・ナットとを有することを特徴とする既設鉄骨構造物の補強装置である。

　特許文献２には、建造物を構成する断面がＬ形を呈する両辺を有するアングル材に付帯設備を取り付けるための付帯設備取付装置であって、付帯設備をアングル材に固定する固定具を備え、固定具は、アングル材の両辺をそれぞれの外側面側から挟持するように配置される２つのバンド部材と、アングル材の内側にアングル材の両辺が形成する角度を二分するようにアングル材の内側角部から離間する方向に延在して配置されるバンド補助部材と、アングル材から突出するバンド補助部材の延在端部と、各バンド部材の一端部とを結合する結合用ボルト・ナットと、アングル材の両辺が形成する外側角部側で各バンド部材の他端部を互いに接近する方向に締め付けることにより各バンド部材をアングル部材の辺の外側面に沿い摺接させながら外側角部側へ移動し、バンド補助部材の端縁をアングル材の内側角部に押圧することよりバンド補助部材をアングル材に一体に固定する締め付け用ボルト・ナットと、バンド補助部材の延在端部に設けられ付帯設備が取り付けられる支持体とを有することを特徴とする付帯設備取付装置が記載されている。

特許第６３０１２１２号公報特開２０１８－０８０４８２号公報

　特許文献１記載の補強装置は、第１山形鋼材と第２山形鋼材を補強するために第１～６固定金具を第１～３の固定用ボルト・ナットと第１～３の締付け用ボルト・ナットを用いて固定している。第１～３の固定用ボルト・ナットと第１～３の締付け用ボルト・ナットは一か所につき２本ずつ取り付けられており、補強装置を山形鋼材に取り付けた時の保持力や安定性は高いが、補強装置自体の重量が重くなってしまい、部品数も多い。

　同様に、特許文献２記載の付帯設備取付装置は、アングル材に装置を取り付けた時の保持力や安定性を重視したため、図５～８に示したように結合用ボルト・ナットと締め付け用ボルト・ナットを２本ずつ用いて固定しているが、ボルト２本の間の距離も必要であるため、バンド部材の幅が大きくなり、装置自体が重くなる。

　本発明は、上述したような従来の不具合を解決するためになされたもので、既存の構造物を構成しているアングル材に容易に取り付けることができる既存構造物の補強装置、およびアンテナや避雷針などの付帯設備を取り付けることもできる付帯設備取付装置を提供することを目的とする。

　本発明に係る既設構造物の補強装置は、断面がＬ形を呈する両辺を有するアングル材を用いて構成されており、補強装置は、アングル材の両辺をそれぞれの外側面側から挟持するように配置される２つのバンド部材と、アングル材の内側にアングル材の両辺が形成する角度を二分するようにアングル材の内側角部から離間する方向に延在して配置されるバンド補助部材と、アングル材から突出するバンド補助部材の延在端部と、各バンド部材の一端部とを結合する結合用ボルト・ナットと、アングル材の両辺が形成する外側角部側で各バンド部材の他端部を互いに接近する方向に締め付けることにより各バンド部材をアングル材の辺の外側面に沿い摺接させながら外側角部側へ移動し、バンド補助部材の端縁をアングル材の内側角部に押圧することよりバンド補助部材をアングル材に一体に固定する締め付け用ボルト・ナットとを有する既設構造物の補強装置において、結合用ボルト・ナットおよび締め付け用ボルト・ナットは、バンド部材の一端部および他端部に、それぞれ複数組配置する構成とはせずに、それぞれ１組のみ配置するようにし、バンド部材の外面には補強用リブが設けられており、補強用リブは、２つのバンド部材の上部または下部のいずれか一方に設けられており、補強用リブは、２つのバンド部材を組み合わせてアングル材に取り付けた時に２つのバンド部材の補強用リブが互いに上下異なる側に位置するようにしたことを特徴とするものである。

　特許文献１に記載されているように、通常、アングル材に補強装置を取り付ける場合に取り付け保持力や安定性を考慮すると、常識的には結合用ボルト・ナットおよび締め付け用ボルト・ナットを上下に２個以上、複数組設けて固定することが必要と考えられていた。

　しかし、本願発明の構成においてはバンド補助部材を設けていることによって、バンド補助部材の端部が幅をもって、アングル材を内側から押し付けており、アングル材とバンド部材がより密着して固定できるため、結合用ボルト・ナットおよび締め付け用ボルト・ナットがそれぞれ１つでも十分に固定できることがわかった。そこで、本願発明ではあえて結合用ボルト・ナットおよび締め付け用ボルト・ナットは、バンド部材の一端部および他端部に、それぞれ複数組配置する構成とはせずに、それぞれ１組のみ配置するようにしたものである。

　また、バンド部材の外面には補強用リブを設けるとよい。補強用リブは、２つのバンド部材の上部または下部のいずれか一方に設けられており、２つのバンド部材を組み合わせてアングル材に取り付けた時に２つのバンド部材の補強用リブが互いに上下異なる側に位置するようにしてもよい。

　補強用リブはバンド部材の上下両側に設けてもよいが、上部または下部のどちらか一方だけに設ければ十分に強度があることがわかった。補強用リブがバンド部材の片側だけになれば、補強装置自体を作る手間も省かれ、装置自体の重量も軽減される。ボルトとリブプレートの間隔を小さくすることで、変形を小さく抑制できる。補強用リブの配置を交互にすることで、アングル材への圧着性のバランスが保たれる。

　各バンド部材は、一方の辺の幅より大きい長さを有し、かつ一方の辺の外側面に摺接される挟持部と、バンド補助部材の延在端部に結合用ボルト・ナットにより結合される結合部と、挟持部と結合部とを連結する連結部と、連結部と反対に位置する挟持部の端部に設けられた締め付け部を有し、締め付け用ボルト・ナットにより互いに接近する方向に締め付けられる各バンド部材の他端部は、締め付け部となっている。

　補強用リブは、連結部と結合部とにわたる部分と、挟持部と締め付け部とにわたる部分とからなっている。補強用リブを設けることによって、バンド部材の結合部と連結部の間、締め付け部と挟持部の間の強度を上げることができる。

　組み合わせる２つのバンド部材において、いずれか一方のバンド部材の長手方向の端部が他方のバンド部材の長手方向の端部を覆うように屈曲させてもよい。装置自体の回転を抑制でき、アングル材の長手方向への移動を収束できる効果がある。

　また、結合用ボルトと締め付け用ボルトとを予めバンド部材に溶接しておいてもよい。通常、現場でボルト穴にボルトを通し、ナットで締め付けるが、特に高所作業の場合、ボルトをスパナで固定しながら、ナットで締め付けるのは作業性が悪く、安全性の面でも、落下、墜落など危険性が高い。予めボルトをバンド部材に溶接しておくことによって、ナット側をスパナ一本で締めて固定することができ、取り付け作業を簡便に済ませることができる。

　本発明に係る付帯設備取付装置は、構造物を構成する断面がＬ形を呈する両辺を有するアングル材に付帯設備を取り付けるためのものであり、付帯設備をアングル材に固定する固定具を備え、固定具は、アングル材の両辺をそれぞれの外側面側から挟持するように配置される２つのバンド部材と、アングル材の内側にアングル材の両辺が形成する角度を二分するようにアングル材の内側角部から離間する方向に延在して配置されるバンド補助部材と、アングル材から突出するバンド補助部材の延在端部と、各バンド部材の一端部とを結合する結合用ボルト・ナットと、アングル材の両辺が形成する外側角部側で各バンド部材の他端部を互いに接近する方向に締め付けることにより各バンド部材をアングル材の辺の外側面に沿い摺接させながら外側角部側へ移動し、バンド補助部材の端縁をアングル材の内側角部に押圧することによりバンド補助部材をアングル材に一体に固定する締め付け用ボルト・ナットと、バンド補助部材の延在端部に設けられ付帯設備が取り付けられる支持体とを有する付帯設備取付装置において、結合用ボルト・ナットおよび締め付け用ボルト・ナットは、バンド部材の一端部および他端部に、それぞれ複数組配置する構成とはせずに、それぞれ１組のみ配置するようにし、バンド部材の外面には補強用リブが設けられており、補強用リブは、２つのバンド部材の上部または下部のいずれか一方に設けられており、補強用リブは、２つのバンド部材を組み合わせてアングル材に取り付けた時に２つのバンド部材の補強用リブが互いに上下異なる側に位置するようにしたことを特徴とするものである。

　付帯設備取付装置の各バンド部材も補強装置と同様に、バンド補助部材を設けていることによって、バンド補助部材の端部が幅をもって、アングル材を内側から押し付けており、アングル材とバンド部材がより密着して固定できるため、結合用ボルト・ナットおよび締め付け用ボルト・ナットがそれぞれ１つでも十分に固定できることがわかった。そこで、あえて結合用ボルト・ナットおよび締め付け用ボルト・ナットは、バンド部材の一端部および他端部に、それぞれ複数組配置する構成とはせずに、それぞれ１組のみ配置するようにしたものである。

　本発明の付帯設備取付装置において、バンド部材の外面に補強用リブを設けても良い。また、補強用リブは、２つのバンド部材の上部または下部のいずれか一方に設けられており、２つのバンド部材を組み合わせてアングル材に取り付けた時に２つのバンド部材の補強用リブが互いに上下異なる側に位置するとよい。補強用リブは上下両側に設けてもよいが、いずれか一方に設け、アングル材に取り付けた時に上下交互に補強用リブが設けられていれば、十分な強度である。

　付帯設備取付装置の各バンド部材も補強装置と同様に、一方の辺の幅より大きい長さを有しかつ一方の辺の外側面に摺接される挟持部と、バンド補助部材の延在端部に結合用ボルト・ナットにより結合される結合部と、挟持部と結合部とを連結する連結部と、連結部と反対に位置する挟持部の端部に設けられた締め付け部を有し、締め付け用ボルト・ナットにより互いに接近する方向に締め付けられる各バンド部材の他端部は、締め付け部となっている。

　補強用リブは、連結部と結合部とにわたる部分と、挟持部と締め付け部とにわたる部分とから構成するとよく、補強装置の補強用リブと同様に、結合部と連結部、および締め付け部と挟持部の強度を上げている。

　組み合わせる２つのバンド部材において、いずれか一方のバンド部材の長手方向の端部が他方のバンド部材の長手方向の端部を覆うように屈曲させておいてもよい。バンド部材の端部を曲げることによって、付帯設備取付装置自体の回転を抑制することができる。

　付帯設備取付装置の結合用ボルトと締め付け用ボルトを予めバンド部材に溶接しておいてもよい。

　本発明に係る既設構造物の補強装置および付帯設備取付装置は以上のような構成からなり、次のような効果が得られる。

（１）構造物を構成する既存のアングル材自体に加工を施すことなく、かつ緩みなく構造物に容易かつ強固に取り付けることができる。併せてアングル材に対する付帯設備の取り付け保持力を半永久的に確保することができる。

（２）２つのバンド部材を１本の結合用ボルト・ナットと１本の締め付け用ボルト・ナットとで取り付けることにより、設計時の増加荷重を軽減させることができる。また、従来のものより製作しやすく、部品数も減るため取付作業性を大幅に向上させることができる。

（３）１本の結合用ボルト・ナットと１本の締め付け用ボルト・ナットとで取り付けても、バンド部材どうしの回転を引き起こす可能性がない。

（４）バンド部材の幅が小さくなることで、結合用ボルト・ナットおよび締め付け用ボルト・ナットと補強用リブの間隔が小さくなり、変形を少なく抑制できる。

（５）補強用リブの配置を交互にすることで、母材への圧着性が均等になり、バランスが保たれる。また、多少の変形を誘発させることにより、母材との密着性を向上させ、より母材への固定が安定する。

（６）結合用ナットや締め付け用ナットを締め付ける際に、補強用リブが片側のみのため、締め付け器具が入りやすく、固定しやすい。

（７）従来品よりもバンド部材の幅を狭め、補強用リブとボルト数も減らすことができるため、装置自体の軽量化を図れる。

（８）バンド部材の両端を屈曲させることにより、装置自体の回転を抑制させることができるとともに、アングル材に対して直角方向の移動を収束できる。バンド部材の両端を接触させることにより、見かけ上の閉断面となり、装置自体の安定性や固定度、強度の向上に繋がる。

（９）結合用ボルトおよび締め付け用ボルトをバンド部材に予め溶接しておくことで、取り付け時にスパナ１本でナット側を締めるだけで固定させることができ、取り付け作業を簡便化できる。

（１０）従来のものよりもサイズが半分程度になり、部品数が減るため、装置自体の製作工程を短くすることができ、経済的である。

本発明に係る既設構造物の補強装置において、第１の実施形態を示した平面図である。図１の実施形態における正面図を示したものである。図１の実施形態における側面図を示したものである。図１の実施形態におけるバンド補助部材を示した正面図および側面図である。従来の既設構造物の付帯設備取付装置の一実施形態を示した平面図である。図５の実施形態における正面図を示したものである。図５の実施形態における側面図を示したものである。図５の実施形態におけるバンド補助部材を示した正面図および側面図である。本発明に係る補強装置を既設の鉄骨構造物であるトラス構造物に適用した場合の一実施形態を示す一部の概略斜視図である（第２の実施形態）。図９の実施形態とは別の実施形態を示した一部の概略斜視図である。図９、１０の実施形態の一部を拡大した拡大斜視図である。本発明に係る付帯設備取付装置を用いて既存のアンテナ用鉄塔に避雷針を取り付けた場合の一例を示す概略説明図である（第３の実施形態）。図１２に示すアンテナ用鉄塔を構成するアングル材に避雷針を取り付けた場合の付帯設備取付装置を示す正面図である。図１３の矢印Ａ－Ａ線に沿う付帯設備取付装置の平面図である。図１３の矢印Ｂ－Ｂ線に沿う付帯設備取付装置の平面図である。図１３に示す付帯設備取付装置の一部の分解斜視図である。

（第１の実施の形態）
　以下、本発明に係る既設構造物の補強装置３０の第１の実施形態について、図１～４を参照して説明する。

　補強装置３０は、アングル材１２の両辺をそれぞれの外側面側から挟持するように左右対称に配置される第１バンド部材３０１及び第２バンド部材３０２と、バンド補助部材３０３と、一組の結合用ボルト・ナット３０４と、一組の締め付け用ボルト・ナット３０５とを含んで構成される。本実施形態では、第１バンド部材３０１及び第２バンド部材３０２が特許請求の範囲の２つのバンド部材に相当している。

　第１バンド部材３０１は、鋼板材からなり、アングル材１２の一方の辺１２１の外側面と接するように一方の辺１２１の幅方向と直交する方向に延在して配置される。アングル材１２の一方の辺１２１の外側面に圧接し、かつ一方の辺１２１の幅より大きい長さを有する第１挟持部３０１１と、第１挟持部３０１１の一端部に、当該一端部からバンド補助部材３０３の一端部に向け斜めに延在して設けられた第１連結部３０１２と、第１連結部３０１２の先端に設けられ、バンド補助部材３０３の一端部に結合される第１結合部３０１３と、第１連結部３０１２と反対に位置する第１挟持部３０１１の端部に設けられ第１バンド部材３０１に締め付け力を生じさせる第１締め付け部３０１４を有している。

　また、第１バンド部材３０１の剛性を高めるために第１連結部３０１２と第１結合部３０１３との接合箇所には補強用リブ３０１５が第１連結部３０１２と第１結合部３０１３間に差し渡し状態に設けられている。さらに、第１バンド部材３０１の剛性を高めるために第１挟持部３０１１と第１締め付け部３０１４との接合箇所には補強用リブ３０１６が第１挟持部３０１１と第１締め付け部３０１４間に差し渡し状態に設けられている。

　第２バンド部材３０２も第１バンド部材３０１と同様に、鋼板材からなり、アングル材１２の他方の辺１２２の外側面と接するように他方の辺１２２の幅方向と直交する方向に延在して配置される。第２バンド部材３０２は、アングル材１２の他方の辺１２２の外側面に圧接し、かつ他方の辺１２２の幅より大きい長さを有する第２挟持部３０２１と、第２挟持部３０２１の一端部に、当該一端部からバンド補助部材３０３の一端部に向け斜めに延在して設けられた第２連結部３０２２と、第２連結部３０２２の先端に設けられバンド補助部材３０３の一端部に結合される第２結合部３０２３と、第２結合部３０２３と反対に位置する第２挟持部３０２１の端部に設けられ第２バンド部材３０２に締め付け力を生じさせる第２締め付け部３０２４を有している。

　また、第２バンド部材３０２の剛性を高めるために第２連結部３０２２と第２結合部３０２３との連結部分には補強用リブ３０２５が第２連結部３０２２と第２結合部３０２３間に差し渡し状態に設けられている。さらに、第２バンド部材３０２の剛性を高めるために第２挟持部３０２１と第２締め付け部３０２４との連結部分には補強用リブ３０２６が第２挟持部３０２１と第２締め付け部３０２４間に差し渡し状態に設けられている。

　第１バンド部材３０１に設けた補強用リブ３０１５、３０１６と第２バンド部材３０２に設けた補強用リブ３０２５、３０２６は、図２に示したように、第１バンド部材３０１と第２バンド部材３０２の上部または下部のいずれか一方に設けており、２つのバンド部材を組み合わせてアングル材１２に取り付けた時に、補強用リブが互いに異なる側に設けられている。補強用リブの配置を交互にすることで、アングル材１２への圧着性が均等になり、バランスが良い状態になる。また、補強用リブの配置を交互にして、補強用リブを設ける部分を減らすことで、多少の変形を誘発させて、アングル材１２との密着性を向上させることができ、アングル材１２への安定性が期待できる。

　バンド補助部材３０３は、第１及び第２バンド部材３０１、３０２によりアングル材１２に固定する際の補助的機能を発揮させるもので、短冊状の鋼板材から成形される。バンド補助部材３０３は、図１に示すように、アングル材１２の内側に両辺１２１と１２２が形成する角度を二分するようにして、アングル材１２の内側角部１２４から離間する方向に延在して配置される。

　結合用ボルト・ナット３０４は、アングル材１２の両辺１２１と１２２の内側で、バンド補助部材３０３の一端部を第１バンド部材３０１の第１結合部３０１３と第２バンド部材３０２の第２結合部３０２３とで挟持した状態で、これら両結合部３０１３及び３０２３をバンド補助部材３０３の一端部に固定し一体化するものである。

　締め付け用ボルト・ナット３０５は、アングル材の１２の両辺１２１と１２２の内側と反対側、すなわち両辺１２１と１２２が形成する外側角部１２３で、第１バンド部材３０１の第１締め付け部３０１４と第２バンド部材３０２の第２締め付け部３０２４を互いに接近する方向に締め付けることにより第１バンド部材３０１をアングル材の１２の一方の辺１２１の外側面に沿い摺接させながらアングル材１２の外側角部１２３側へ移動するためのものである。

　これと同時に、締め付け用ボルト・ナット３０５は、第２バンド部材３０２をアングル材の１２の他方の辺１２２の外側面に沿い摺接させながらアングル材１２の外側角部１２３側へ移動してバンド補助部材３０３の他端部３０３ｂをアングル材１２の内側角部１２４に押圧するためのものである。

　さらに、締め付け用ボルト・ナット３０５は、第１バンド部材３０１の第１挟持部３０１１及び第２バンド部材３０２の第２挟持部３０２１をアングル材１２の両辺１２１と１２２の外側面に圧接することで第１バンド部材３０１、第２バンド部材３０２、バンド補助部材３０３をアングル材１２に固定するものである。

　また、結合用ボルト３０４と締め付け用ボルト３０５を予めバンド部材に溶接しておいてもよい。補強装置３０をアングル材１２に取り付ける時にスパナ１本でナット側を締めるだけで固定させることができ、取り付け作業を簡便化することができる。

　従来、第１バンド部材３０１と第２バンド部材３０２の曲げ角度を４５度程度としていたが、本実施形態では６０度程度とした。鋼板を４５度に曲げて製作するのは大変困難な作業であるため、６０度程度とした方が曲げやすく加工しやすい。また、第１バンド部材３０１、第２バンド部材３０２とアングル材１２端部との接触が緩やかとなり、アングル材１２内側への圧着性がより高くなる。結合用ボルト３０４との距離が小さくなり、バンド締め付け時にバンド部材３０１、３０２やバンド補助部材３０３のたわみ量を抑え、より確実に固定できる。

（第２の実施の形態）
　以下、本発明に係る補強装置３０を用いてアングル材１２の補強をする第２の実施形態について、図９～１１を参照して説明する。

　例えば、工場建屋のノコギリ屋根を構成する鉄骨構造物（トラス構造物）は、図９、１０に示すように、水平材と、この水平材に対して所定の角度斜め上方に向け傾斜して対向配置された傾斜材と、水平材と傾斜材との間を結合する垂直材と、垂直材で区切られた水平材と傾斜材との間に対角線状に配置して両者を結合する筋かい材とから構成されており、断面形状がＬ字状を呈する等辺山形鋼からなるアングル材１２である。また、各垂直材の両端及び各筋かい材の両端は、水平材及び傾斜材に設けられたガセットプレートを介して水平材と傾斜材に結合されている。ノコギリ屋根用の鉄骨構造物を構成する鋼材は、Ｌ字状を呈する等辺山形鋼の他に平鋼、ＣＴ鋼、チャネル鋼等の型鋼を併用することも可能である。

　図１１に示したアングル材１２を補強する補強装置３０は、図１～４に示した構成となっており、アングル材１２を挟みこむように組み合わせる第１バンド部材３０１と第２バンド部材３０２、アングル材１２の内側角部１２４を二分するように配置されたバンド補助部材３０３、第１結合部３０１３と第２結合部３０２３とを結合させる結合用ボルト・ナット３０４、第１締め付け部３０１４と第２締め付け部３０２４とを締め付ける締め付け用ボルト・ナット３０５とから構成されている。

　補強用リブは、第１バンド部材３０１の下部と、第２バンド部材３０２の上部に設けられている。第１バンド部材３０１に設けた補強用リブ３０１５、３０１６と第２バンド部材３０２に設けた補強用リブ３０２５、３０２６の配置を上下の異なる側の交互にしており、アングル材１２への圧着性のバランスが良い。

　本実施の形態に示す既設鉄骨構造物の補強装置３０のバンド補助部材３０３に市販の平鋼を使用することができるとともに、既存のアングル材１２を容易かつ確実に補強することができるほか、補強施行時の固定用部品の取り扱いや管理が容易で、かつ簡素化でき、併せて、補強に要する作業時間を短縮できるとともに補強工事の低コスト化が可能になる。

（第３の実施の形態）
　以下、本発明に係る付帯設備取付装置を用いて避雷針１５を取り付ける第３８の実施形態について、図１２～１６を参照して説明する。

　図１２において、既存のアンテナ用鉄塔１０（請求項に記載した構造物に相当する）は、Ｌ形の両辺が等しい等辺山形鋼材からなり支柱となる４本のアングル材１２と、これらアングル材１２間に差し渡されるトラス構造材１３とを備えている。

　アンテナ用鉄塔１０の最上部には通信用のパラボラアンテナ１４が設置され、さらに避雷針１５（請求項に記載した付帯設備に相当する）がアンテナ用鉄塔１０の上方に延在して設置されている。また、パラボラアンテナ１４の下方に位置してアンテナ用鉄塔１０に設けられたプラットホーム１６の周囲には複数の受信用アンテナ１７が設置されている。さらにプラットホーム１６の下方に位置してアンテナ用鉄塔１０に設けられたプラットホーム１８の周囲には複数の送信用アンテナ１９が設置されている。

　付帯設備取付装置３０は、アンテナ用鉄塔１０のアングル材１２に避雷針１５を取り付けるためのもので、図１２～１４に示すように、避雷針１５をアングル材１２に固定するための固定具２０を備える。

　固定具２０は、アングル材１２の両辺をそれぞれの外側面側から挟持するように左右対称に配置される第１バンド部材３０１及び第２バンド部材３０２と、バンド補助部材３０３と、一組の結合用ボルト・ナット３０４と、一組の締め付け用ボルト・ナット３０５と、支持体３０６とを含んで構成される。本実施形態では、第１バンド部材３０１及び第２バンド部材３０２が特許請求の範囲の２つのバンド部材に相当している。

　第１バンド部材３０１は、アングル材１２への避雷針１５の固定に使用されるもので、鋼板材からなり、アングル材１２の一方の辺１２１の外側面と接するように一方の辺１２１の幅方向と直交する方向に延在して配置される。

　第１バンド部材３０１は、図１４に示すように、アングル材１２の一方の辺１２１の外側面に圧接し、かつ一方の辺１２１の幅より大きい長さを有する第１挟持部３０１１と、第１挟持部３０１１の一端部に、当該一端部からバンド補助部材３０３の一端部に向け斜めに延在して設けられた第１連結部３０１２と、第１連結部３０１２の先端に設けられ、バンド補助部材３０３の一端部に結合される第１結合部３０１３と、第１連結部３０１２と反対に位置する第１挟持部３０１１の端部に設けられ第１バンド部材３０１に締め付け力を生じさせる第１締め付け部３０１４を有している。

　第２バンド部材３０２は、アングル材１２への避雷針１５の固定に使用されるもので、鋼板材からなり、アングル材１２の他方の辺１２２の外側面と接するように他方の辺１２２の幅方向と直交する方向に延在して配置される。

　第２バンド部材３０２は、アングル材１２の他方の辺１２２の外側面に圧接し、かつ他方の辺１２２の幅より大きい長さを有する第２挟持部３０２１と、第２挟持部３０２１の一端部に、当該一端部からバンド補助部材３０３の一端部に向け斜めに延在して設けられた第２連結部３０２２と、第２連結部３０２２の先端に設けられバンド補助部材３０３の一端部に結合される第２結合部３０２３と、第２結合部３０２３と反対に位置する第２挟持部３０２１の端部に設けられ第２バンド部材３０２に締め付け力を生じさせる第２締め付け部３０２４を有している。

　バンド補助部材３０３は、支持体３０６を第１及び第２バンド部材３０１、３０２によりアングル材１２に固定する際の補助的機能を発揮させるとともに支持体３０６の支持に兼用されるもので、短冊状の鋼板材から成形される。

　バンド補助部材３０３は、図１４に示すように、アングル材１２の内側に両辺１２１と１２２が形成する角度を二分するようにして、アングル材１２の内側角部１２４から離間する方向に延在して配置される。

　また、バンド補助部材３０３は、アングル材１２の内側角部１２４と反対のバンド補助部材３０３の一端部をバンド補助部材３０３の長手方向に延長することにより一体に設けられた連結部３０３１を有しており、この連結部３０３１には、付帯設備である避雷針１５を支持する支持体３０６が取り付けられている。

　支持体３０６は避雷針１５を固定具３０に取り付けるためのもので、図１３、１４に示すように、所定長さの筒状の支柱３０６ａと、支柱３０６ａの下端外周に溶接により固定された補強用リブ３０６ｂ付きの取付部３０６ｃを有しており、この取付部３０６ｃを一組の高力ボルト・ナットからなるボルト・ナット３０７により連結部３０３１に取り付けることで、避雷針１５をアングル材１２に一体に固定するように構成されている。

　結合用ボルト・ナット３０４は、アングル材１２の両辺１２１と１２２の内側で、バンド補助部材３０３の一端部を第１バンド部材３０１の第１結合部３０１３と第２バンド部材３０２の第２結合部３０２３とで挟持した状態で、これら両結合部３０１３及び３０２３をバンド補助部材３０３の一端部に固定し一体化するものであり、高力ボルト・ナットからなり、結合用のナット３０４ａのほかに、この結合用ナット３０４ａの緩みを防止するロックナット３０４ｂを備えている。

　さらに、締め付け用ボルト・ナット３０５は、第１バンド部材３０１の第１挟持部３０１１及び第２バンド部材３０２の第２挟持部３０２１をアングル材１２の両辺１２１と１２２の外側面に圧接することで第１バンド部材３０１、第２バンド部材３０２、バンド補助部材３０３をアングル材１２に固定するためのものである。

　この締め付け用ボルト・ナット３０５は、高力ボルト・ナットからなり、締め付け用ナット３０５ａのほかに、この締め付け用のナット３０５ａの緩みを防止するロックナット３０５ｂを備えている。

　次に、上記のように構成された付帯設備取付装置３０を用いて、避雷針１５をアングル材１２に固定する場合の一例について説明する。

　まず、図１６に示すように、バンド補助部材３０３の両面に第１バンド部材３０１の第１結合部３０１３及び第２バンド部材３０２の第２結合部３０２３を面対称に重ね合わせ、かつバンド補助部材３０３のボルト孔３０３ａに第１結合部３０１３のボルト孔３０１３ａと第２結合部３０２３のボルト孔３０２３ａを一致させる。

　この状態でこれら３者のボルト孔に結合用ボルト・ナット３０４のボルトを挿通し、その挿通先端部分に結合用ナット３０４ａを螺合することにより第１バンド部材３０１と第２バンド部材３０２をバンド補助部材３０３に仮結合する。この仮結合状態では、結合用ボルト・ナット３０４のボルトを支点にしてバンド補助部材３０３から離間する方向に開き得る。

　この場合、第１バンド部材３０１の第１挟持部３０１１を含む第１締め付け部３０１４と第２バンド部材３０２の第２挟持部３０２１を含む第２締め付け部３０２４との間隔を、アングル材１２の両辺１２１と１２２間の間隔より大きくしておくことが、第１及び第２バンド部材３０１、３０２をアングル材１２に組み込むのに好ましい。

　次に、第１バンド部材３０１と第２バンド部材３０２を結合用ボルト・ナット３０４のボルトを支点にして上述のように開いた状態で、バンド補助部材３０３の他端部３０３ｂをアングル材１２の内側角部１２４に押し当てる。

　次いで、開いた状態の第１バンド部材３０１及び第２バンド部材３０２を、結合用ボルト・ナット３０４のボルトを支点にしてアングル材１２が両側面から挟持される方向に回動し、第１バンド部材３０１の第１挟持部３０１１をアングル材１２の一方の辺１２１の外側面に当接させ、第２バンド部材３０２の第２挟持部３０２１をアングル材１２の他方の辺１２２の外側面に当接させる。

　この状態で、結合用ナット３０４ａを締め付けることにより第１バンド部材３０１と第２バンド部材３０２をバンド補助部材３０３に固定するとともに、第１挟持部３０１１をアングル材１２一方の辺１２１の外側面に押し当て、かつ第２挟持部３０２１をアングル材１２の他方の辺１２２の外側面に押し当てる。

　その後、結合用ボルト・ナット３０４のボルトにロックナット３０４ｂを螺合し締め付けることにより第１バンド部材３０１及び第２バンド部材３０２をバンド補助部材３０３に確実に固定する。

　次に、第１バンド部材３０１の第１締め付け部３０１４に形成したボルト孔３０１４ａ及び第２バンド部材３０２の第２締め付け部３０２４に形成したボルト孔３０２４ａに締め付け用ボルト・ナット３０５のボルトを挿通し、その挿通端部に締め付け用のナット３０５ａを螺合して第１締め付け部３０１４と第２締め付け部３０２４を互いに接近する方向に締め付けることにより、第１バンド部材３０１をアングル材１２の一方の辺１２１の外側面に沿い圧接させながらアングル材１２の外側角部１２３側へ摺動させ、同時に第２バンド部材３０２をアングル材の１２の他方の辺１２２の外側面に沿い圧接させながらアングル材１２の外側角部１２３側へ摺動させる。

　これによりバンド補助部材３０３の他端部３０３ｂをアングル材１２の内側角部１２４に強力に押圧するとともに第１バンド部材３０１の第１挟持部３０１１及び第２バンド部材３０２の第２挟持部３０２１をアングル材１２一方の辺１２１の外側面及び他方の辺１２２の外側面をそれぞれ圧接させる。

　これにより、第１及び第２バンド部材３０１、３０２、バンド補助部材３０３をアングル材１２に固定し一体化する。その後、締め付け用ボルト・ナット３０５のボルトにロックナット３０５ｂを螺合し締め付けることにより固定具２０をアングル材１２に確実に固定をする。

　特に、図１４に示すように、第１バンド部材３０１の第１締め付け部３０１４寄りの第１挟持部３０１１の一部分がアングル材１２の一方の辺１２１の外側面に部分的に圧接し、かつ第２バンド部材３０２の第２締め付け部３０２４寄りの第２挟持部３０２１の一部分がアングル材１２の他方の辺１２２の外側面に部分的に圧接し、これらの部分を除く他の部分では接しないように、アングル材１２の両辺１２１及び１２２の各外側面と、これにそれぞれ対向する第１バンド部材３０１の第１挟持部３０１１及び第２バンド部材３０２の第２挟持部３０２１が全面に渡り接触することのない部分接触構造で、かつ締付力がアングル材１２の両辺角部に集中することが望ましい。

　このような構造にすることにより、アングル材１２の両辺１２１及び１２２に対する第１及び第２挟持部３０１１、３０２１の摩擦抵抗が低減され、締め付け用ボルト・ナット３０５による第１及び第２バンド部材３０１、３０２の締め付け操作が容易になり、固定具２０をアングル材１２に確実に固定することが可能になる。

　上述のようにアングル材１２に固定された固定具２０に避雷針１５の支持体３０６を取り付ける場合は、支柱３０６ａに設けた取付部３０６ｃを一組のボルト・ナット３０７によりバンド補助部材３０３の連結部３０３１に固定することにより行われる。

　この場合、支持体３０６の支柱３０６ａをアングル材１２に固定するための固定具２０の数は１つに限らず、避雷針１５の機能や規模及び設置場所等に応じて複数用いられることもある。

　また、アングル材１２に付帯設備取付装置３０を取り付ける手順は、上述した方式に限定されないことは勿論であり、付帯設備取付装置３０が取り付けられる鉄塔の環境や鉄塔への取り付け箇所等に応じて変更されるものである。

　上記のような実施形態を示す付帯設備取付装置３０によれば、第１バンド部材３０１及び第２バンド部材３０２を結合用ボルト・ナット３０４によりバンド補助部材３０３に一体に結合し、この状態で、締め付け用ボルト・ナット３０５により第１バンド部材３０１の第１締め付け部３０１４と第２バンド部材３０２の第２締め付け部３０２４とが互いに接近する方向に締め付けることにより、第１バンド部材３０１をアングル材の１２の一方の辺１２１の外側面に沿い圧接させながら第１バンド部材３０１をアングル材１２の外側角部１２３側へ摺動させるとともに第２バンド部材３０２をアングル材の１２の他方の辺１２２の外側面に沿い圧接させながらアングル材１２の外側角部１２３側へ摺動させ、さらにバンド補助部材３０３の他端部３０３ｂをアングル材１２の内側角部１２４に強力に押圧するとともに第１バンド部材３０１の第１挟持部３０１１及び第２バンド部材３０２の第２挟持部３０２１をアングル材１２の一方の辺１２１の外側面及び他方の辺１２２の外側面にそれぞれ圧接させ、バンド補助部材３０３、第１及び第２バンド部材３０１、３０２をアングル材１２に固定し一体化する構成にした。

　したがって、既存の鉄塔のアングル材１２に避雷針１５を取り付ける際に、アングル材１２自体に何らの加工を施すことなく、現地で避雷針１５を容易に取り付けることができ、併せてアングル材１２に対する避雷針１５の取り付け保持力を半永久的に確保することができる。

　また、締め付け用ボルト・ナット３０５により第１バンド部材３０１の第１締め付け部３０１４と第２バンド部材３０２の第２締め付け部３０２４とが互いに接近する方向に締め付けるだけで固定具２０をアングル材１２に固定し得るため、鉄塔への避雷針１５の取り付け工事の効率化及び低コスト化を実現できる。

　さらに、第１バンド部材３０１及び第２バンド部材３０２は補強用リブ３０１５、３０１６、３０２５、３０２６により補強されているため、第１及び第２バンド部材３０１、３０２の剛性が向上し、固定具２０とアングル材１２との一体化を、より強固にすることができる。

　本発明に係る付帯設備取付装置３０は、上記の実施形態に示す鉄塔へのアンテナや避雷針の取り付けに限定されず、山形鋼材からなるアングル材またはパラレル型山形鋼集成体を構成する一対のアングル鋼材を用いた構造物にアンテナや避雷針を含むその他の付帯設備の取り付けにも適用できることは勿論であり、特許請求の範囲に記載した要件を逸脱しない範囲において種々変更することは勿論である。

　１０…アンテナ用鉄塔、１２…アングル材、１２１…アングル材の辺、１２２…アングル材の辺、１２３…外側角部、１２４…内側角部、１３…トラス構造体、１４…パラボラアンテナ、１５…避雷針、１６…プラットホーム、１７…受信用アンテナ、１８…プラットホーム、１９…送信用アンテナ、２０…固定具、
　３０…補強装置または付帯設備取付装置、３０１…第１バンド部材、３０１１…第１挟持部、３０１２…第１連結部、３０１３…第１結合部、３０１４…第１締め付け部、３０１５…補強用リブ、３０１６…補強用リブ、３０２…第２バンド部材、３０２１…第２挟持部、３０２２…第２連結部、３０２３…第２結合部、３０２４…第２締め付け部、３０２５…補強用リブ、３０２６…補強用リブ、３０２７…屈曲部、３０２８…屈曲部、３０３…バンド補助部材、３０３ａ…バンド補助部材のボルト孔、３０３ｂ…バンド補助部材の他端部、３０３１…連結部、３０４…結合用ボルト・ナット、３０４ａ…結合用ナット、３０４ｂ…ロックナット、３０５…締め付け用ボルト・ナット、３０５ａ…締め付け用ナット、３０５ｂ…ロックナット、３０６…支持体、３０６ａ…支柱、３０６ｂ…補強用リブ、３０６ｃ…取付部

Claims

　断面がＬ形を呈する両辺を有するアングル材を用いて構成されている既設構造物の補強装置であって、
　前記補強装置は、
　前記アングル材の両辺をそれぞれの外側面側から挟持するように配置される２つのバンド部材と、
　前記アングル材の内側に該アングル材の両辺が形成する角度を二分するように前記アングル材の内側角部から離間する方向に延在して配置されるバンド補助部材と、
　前記アングル材から突出する前記バンド補助部材の延在端部と、前記各バンド部材の一端部とを結合する結合用ボルト・ナットと、
　前記アングル材の両辺が形成する外側角部側で前記各バンド部材の他端部を互いに接近する方向に締め付けることにより前記各バンド部材を前記アングル材の辺の外側面に沿い摺接させながら前記外側角部側へ移動し、前記バンド補助部材の端縁を前記アングル材の内側角部に押圧することにより前記バンド補助部材を前記アングル材に一体に固定する締め付け用ボルト・ナットと、
を有する既設構造物の補強装置において、
　前記結合用ボルト・ナットおよび前記締め付け用ボルト・ナットは、前記バンド部材の前記一端部および前記他端部に、それぞれ複数組配置する構成とはせずに、それぞれ１組のみ配置するようにし、
　前記バンド部材の外面には補強用リブが設けられており、
　前記補強用リブは、前記２つのバンド部材の上部または下部のいずれか一方に設けられており、
　前記補強用リブは、前記２つのバンド部材を組み合わせて前記アングル材に取り付けた時に前記２つのバンド部材の補強用リブが互いに上下異なる側に位置するようにしたことを特徴とする既設構造物の補強装置。
　請求項１記載の既設構造物の補強装置において、
　前記各バンド部材は、前記一方の辺の幅より大きい長さを有しかつ当該一方の辺の外側面に摺接される挟持部と、前記バンド補助部材の延在端部に前記結合用ボルト・ナットにより結合される結合部と、前記挟持部と前記結合部とを連結する連結部と、前記連結部と反対に位置する前記挟持部の端部に設けられた締め付け部を有し、
　前記締め付け用ボルト・ナットにより互いに接近する方向に締め付けられる前記各バンド部材の他端部は、前記締め付け部であることを特徴とする既設構造物の補強装置。
　請求項１または２記載の既設構造物の補強装置において、
　組み合わせる２つの前記バンド部材において、
　いずれか一方の前記バンド部材の長手方向の端部が他方のバンド部材の長手方向の端部を覆うように屈曲している
ことを特徴とする既設構造物の補強装置。
　構造物を構成する断面がＬ形を呈する両辺を有するアングル材に付帯設備を取り付けるための付帯設備取付装置であって、
　前記付帯設備を前記アングル材に固定する固定具を備え、
　前記固定具は、
　前記アングル材の両辺をそれぞれの外側面側から挟持するように配置される２つのバンド部材と、
　前記アングル材の内側に該アングル材の両辺が形成する角度を二分するように前記アングル材の内側角部から離間する方向に延在して配置されるバンド補助部材と、
　前記アングル材から突出する前記バンド補助部材の延在端部と、前記各バンド部材の一端部とを結合する結合用ボルト・ナットと、
　前記アングル材の両辺が形成する外側角部側で前記各バンド部材の他端部を互いに接近する方向に締め付けることにより前記各バンド部材を前記アングル材の辺の外側面に沿い摺接させながら前記外側角部側へ移動し、前記バンド補助部材の端縁を前記アングル材の内側角部に押圧することより前記バンド補助部材を前記アングル材に一体に固定する締め付け用ボルト・ナットと、
　前記バンド補助部材の延在端部に設けられ前記付帯設備が取り付けられる支持体とを有する付帯設備取付装置において、
　前記結合用ボルト・ナットおよび前記締め付け用ボルト・ナットは、前記バンド部材の前記一端部および前記他端部に、それぞれ複数組配置する構成とはせずに、それぞれ１組のみ配置するようにし、
　前記バンド部材の外面には補強用リブが設けられており、
　前記補強用リブは、前記２つのバンド部材の上部または下部のいずれか一方に設けられており、
　前記補強用リブは、前記２つのバンド部材を組み合わせて前記アングル材に取り付けた時に前記２つのバンド部材の補強用リブが互いに上下異なる側に位置するようにしたことを特徴とする付帯設備取付装置。
　請求項４記載の付帯設備取付装置において、
　前記各バンド部材は、前記一方の辺の幅より大きい長さを有しかつ当該一方の辺の外側面に摺接される挟持部と、前記バンド補助部材の延在端部に前記結合用ボルト・ナットにより結合される結合部と、前記挟持部と前記結合部とを連結する連結部と、前記連結部と反対に位置する前記挟持部の端部に設けられた締め付け部を有し、
　前記締め付け用ボルト・ナットにより互いに接近する方向に締め付けられる前記各バンド部材の他端部は、前記締め付け部であることを特徴とする付帯設備取付装置。
　請求項４または５記載の付帯設備取付装置において、
　組み合わせる２つの前記バンド部材において、
　いずれか一方の前記バンド部材の長手方向の端部が他方のバンド部材の長手方向の端部を覆うように屈曲していることを特徴とする付帯設備取付装置。