JP2014034796A - 鉛直支柱と傾斜状鋼材との接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】鉛直に配置される支柱の上端に、傾斜状に配置される鋼材を、強固かつ容易に接続することができる上、安価に構成することが可能な鉛直支柱と傾斜状鋼材との接続構造を提供する。
【解決手段】太陽電池モジュール設置用架台４１においては、中空四角柱状の鋼管である前方支柱１８，１８・・、後方支柱１９，１９・・の上端が、前後面の切断線が異なる高さ位置でそれぞれ水平になるように傾斜状に切断されている。また、それらの前方支柱１８，１８・・、後方支柱１９，１９・・の上端に、それぞれ、切断面の面積より大きな板状の接合片２３、接合片３１が溶接されている。そして、それらの接合片２３、接合片３１の支柱の上端より外側の部分が、断面Ｌ字状の前列接合部材あるいは後列接合部材を介して、母屋材１３，１３・・の鉛直面と螺着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池モジュールを設置するための架台のような軽量な建造物を建造する際に利用される鉛直支柱と傾斜状鋼材との接続構造に関するものである。

近年、太陽電池を利用した太陽光発電が注目されているが、効率良く、太陽光発電をするためには、多数の扁平な太陽電池（太陽電池モジュール）を設置して太陽光に曝した状態で保持する架台が必要となる。そのような太陽電池モジュール設置用の架台として、特許文献１の如く、複数の支柱を相互に間隔を空けて地面に打ち込んで突設し、各支柱の上端に、太陽電池モジュールを設置するための縦桟である鋼材を傾斜させて接続させたものが知られている。

この太陽電池モジュール設置用架台においては、金属板を加工してなる桟ブラケットによって、各支柱の上端部に、縦桟である鋼材が傾斜状に接続されている。すなわち、桟ブラケットは、水平に配置される矩形の主板の下側に一対の平行な側板を設け、主板の上側に一対の平行な支持板を設けた形状を有している。そして、その桟ブラケットの各側板を支柱の上端に固着させるとともに、桟ブラケットの各支持板を縦桟の側面（鉛直面）に当接させることによって、各支柱の上端部に、縦桟（鋼材）が傾斜状に固着（螺着）されている。さらに、その縦桟と支柱との接続点から前後に所定の距離を隔てた２点において、各支柱の胴部と各縦桟との間に跨がるように、アームが懸架されている。

特開２０１１−２２００９６号公報

しかしながら、上記特許文献１の太陽電池モジュール設置用架台は、縦桟の側面に対して、桟ブラケットの支持板が回転し易いため、縦桟と支柱の上端との接続強度が非常に低い。それゆえ、縦桟と支柱との接続点とは別の位置で、各支柱の胴部と各縦桟との間に跨がるようにアームを懸架することが不可欠であるため、構造が複雑であり、製造コストが高い上、組み付けに手間が掛かる、という不具合がある。

本発明の目的は、上記従来の鉛直支柱（鉛直に配置される支柱）と傾斜状鋼材（傾斜状に配置される長尺状の鋼材、特許文献１では縦桟）との接続構造が有する問題点を解消し、鉛直支柱の上端に、傾斜状鋼材を、強固かつ容易に接続することができる上、安価に構成することが可能な鉛直支柱と傾斜状鋼材との接続構造を提供することにある。また、そのような接続構造によって、安価かつ容易に、しかも強固に構築することが可能な太陽電池モジュール設置用架台を提供することにある。

本発明の内、請求項１に記載された発明は、鉛直に設けられた建造物の支柱の上端に、傾斜状に配置された鋼材を接続するための接続構造であって、前記支柱が、中空四角柱状の鋼管であるとともに、上端を、前後面の切断線が異なる高さ位置でそれぞれ水平になるように傾斜状に切断したものであり、かつ、その支柱の上端に、切断面の面積より大きな板状の接合片が固着（溶接、ネジ止め等）されており、その接合片の支柱の上端より外側の部分が、断面Ｌ字状の接合部材を介して、傾斜状に配置された鋼材の鉛直面と螺着されていることを特徴とするものである。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、接合片が、ボルト挿通孔を穿設したものであり、そのボルト挿通孔を支柱の上端の外側に位置させた状態で溶接されているとともに、 傾斜状に配置された鋼材の鉛直面に、ボルト挿通孔が穿設されており、接合部材の片端が、接合片のボルト挿通孔の穿設部分に螺着されているとともに、接合部材の他端が、鋼材のボルト挿通孔の穿設部分に螺着されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１、または請求項２に記載の接続構造によって鉛直支柱と傾斜状鋼材とを接続したことを特徴とする太陽電池モジュール設置用架台である。

請求項１に記載の接続構造によれば、傾斜状鋼材を、鉛直支柱に対して、強固に、かつ、非常に容易に接続することができる。したがって、太陽電池モジュール設置用架台のように比較的軽量な建造物を組み付ける際に、好適に採用することができ、建設工事の工程を短縮することができる。また、傾斜状鋼材と鉛直支柱との接続点における接続強度が高いため、その接続点の前後において鉛直支柱の胴部と傾斜状鋼材との間に跨がるようにアームを懸架させる必要がないので、安価に構築することができる。

請求項２に記載の鉛直支柱と傾斜状鋼材との接続構造によれば、傾斜状鋼材を、鉛直支柱に対して、きわめて容易に接続することができるので、建設工事の工程を一層短縮することが可能となる。

請求項３に記載の太陽電池モジュール設置用架台は、安価かつ容易に、しかも強固に構築することができる上、メンテナンスを簡易に行うことができる。

太陽電池モジュール設置用架台の斜視図である。 太陽電池モジュール設置用架台の正面図である。 太陽電池モジュール設置用架台の背面図である。 太陽電池モジュール設置用架台の平面図である。 太陽電池モジュール設置用架台の左側面図（ａ）、右側面図（ｂ）である。 基礎鋼管と前方支柱との接続部分を示す説明図（正面図）である。 前方支柱の周辺の構造を示す説明図（右側面図）である。 前方支柱の周辺の構造を示す説明図（正面図）である。 前方支柱の周辺の構造を示す説明図（斜視図）である。 後方支柱の周辺の構造を示す説明図（右側面図）である。 後方支柱の周辺の構造を示す説明図（正面図）である。 後方支柱の周辺の構造を示す説明図（斜視図）である。

以下、本発明に係る鉛直支柱と傾斜状鋼材との接続構造の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。図１〜５は、本発明に係る鉛直支柱と傾斜状鋼材との接続構造を利用して組み立てた太陽電池モジュール設置用架台（１ユニット）を示したものである。太陽電池モジュール設置用架台４１は、母屋材１３，１３・・、前列母屋受材１４，１４・・、後列母屋受材１５，１５・・、前列梁材１６，１６・・、後列梁材１７，１７・・、前方支柱１８，１８、後方支柱１９，１９、前列左右方杖材２０，２０・・、後列左右方杖材２１，２１・・、梁材２２，２２・・、接合片２３，２３・・、前方屈曲突片２７，２７・・、接合片３１，３１・・、後方屈曲突片３５，３５・・、前列前後方杖材３８，３８・・、後列前後方杖材３９，３９・・、前側接合部材５１，５１・・、後側接合部材５２，５２・・等を組み付けることによって一体的に形成されている。また、太陽電池モジュール設置用架台４１の各前方支柱１８，１８および各後方支柱１９，１９は、左右前後の間隔が所定の長さになるように地盤中に立て込まれた各基礎鋼管１，１・・に接続されている（螺着されている）。

また、図６は、地盤中に立て込まれた基礎鋼管１と前方支柱１８との接続部分を示したものであり、基礎鋼管１は、円筒状に形成された管本体２（外径約１０１．６ｍｍ、厚さ４．０ｍｍ、長さ５００ｍｍ）の基端（頭部）に、正方形状の支持板３が、中心を管本体２の中心と合致させた状態で溶接されている。また、管本体２の基端の外周には、鋼鉄によって直角三角形状に形成された頭部補強板５，５・・が、管本体２の中心から放射状に突出するように等間隔（１２０°間隔）で溶接されており、それらの頭部補強板５，５・・の上辺（短辺）と支持板３の下面との接合部分が溶接されている。一方、管本体２の先端（下端）には、中央に土砂の導入孔を穿設した円形の先端プレート４が、中心を管本体２の中心と合致させた状態で溶接されている。また、管本体２の先端の外周には、鋼鉄によって直角三角形状に形成された３つの先端補強板６，６・・が、管本体２の中心から放射状に突出するように等間隔（１２０°間隔）で溶接されており、それらの先端補強板６，６・・の下辺（短辺）と先端プレート４の上面との接合部分が溶接されている。

上記した基礎鋼管１は、地盤Ｇを掘削して縦穴を形成し、その縦穴内で、掘削した現状土とセメント含有水（たとえば、セメント固化材と水との混合物）とを混練してセメント混合土からなる柱状体（セメント含有柱状体）２５を生成し、そのセメント含有柱状体２５内に、基礎鋼管１を立て込んだ後に、基礎鋼管１ごとセメント含有柱状体２５を固化させる方法（柱状体形成法）によって、管本体２の上部を地表上に露出させた状態で、地盤Ｇ中に立て込まれている。そして、そのように地盤Ｇ中に立て込まれた基礎鋼管１，１・・の支持板３，３・・に、太陽電池モジュール設置用架台４１の各前方支柱１８，１８および各後方支柱１９，１９が固着（螺着）されている（図１〜３参照）。

＜鉛直支柱と傾斜状鋼材との接続構造＞
一方、図７〜図９は、鉛直支柱である前方支柱１８の周辺の構造を示したものであり、各前方支柱１８，１８は、鋼鉄によって縦（前後幅）×横（左右幅）×高さ＝７６ｍｍ×７６ｍｍ×５８０ｍｍの中空な四角柱状に形成された鋼材（角パイプ）である。そして、上端が、前後面の切断線が異なる高さ位置でそれぞれ水平になるように前下がりの傾斜状に切断されている。さらに、前方支柱１８の上端には、厚さ９．０ｍｍの鋼鉄板を縦×横＝１５０ｍｍ×２２０ｍｍの長方形状に裁断してなる接合片２３が溶接されており、当該接合片２３が、水平面に対して約１０°の角度を成すように前下がりに傾斜した状態になっている。そして、接合片２３の前側の部分（前端縁から６０．２ｍｍ後方までの部分）が、前方支柱１８の前面から前方へ突出し、接合片２３の左右両側の部分（左右の端縁から、それぞれ７２．５ｍｍ内側までの部分）が、前方支柱１８の左右の側面から側方へ突出した状態になっている。また、接合片２３の前端際の左右の端縁際には、ボルト挿通孔２４，２４が穿設されている。

また、前方支柱１８の前面の上部（前面の上端から約７０ｍｍ〜１７０ｍｍまでの部分）には、それぞれ、矩形の上部接合プレート２５ａ，２５ｂが、溶接されている。各上部接合プレート２５ａ，２５ｂは、縦×横×厚み＝１００ｍｍ×６５ｍｍ×６．０ｍｍの大きさを有しており、上部の略中央（幅方向の略中央）にボルト挿通孔２６が穿設されている。そして、左側の上部接合プレート２５ａは、右端縁際の約１０ｍｍ幅の部分を前方支柱１８の前面の左端縁際に重ね合わせた状態で溶接されており、右側の上部接合プレート２５ｂは、左端縁際の約１０ｍｍ幅の部分を前方支柱１８の前面の右端縁際に重ね合わせた状態で溶接されている。

さらに、前方支柱１８の背面の上部（背面の上端から約１００ｍｍ〜１６５ｍｍまでの部分）には、鉛直断面が略Ｖ字状の前方屈曲突片２７が溶接されている。当該前方屈曲突片２７は、縦×横×厚み＝１３０ｍｍ×６５ｍｍ×６．０ｍｍの鋼鉄板を約１００°の角度を成すように中央から折り曲げることによって形成されており、片方の端縁際に、ボルト挿通孔２８が穿設されている。当該前方屈曲突片２７は、ボルト挿通孔２８の非穿設側の端縁を前方支柱１８の背面に当接させた状態で、接合部分の周囲が前方支柱１８の背面に溶接されている。

一方、前方支柱１８の下端には、矩形のベース板１１が溶接されている。ベース板１１は、鋼鉄板を裁断することによって形成されており、縦×横×厚み＝２６０ｍｍ×２４２ｍｍ×９．０ｍｍの大きさを有している。かかるベース板１１は、中心を前方支柱１８の下端の中心に合致させるように前方支柱１８の下端面に接合された状態で、前方支柱１８の下端の外周部分と溶接されている。

また、前方支柱１８の前面の下端際の左右の部分には、それぞれ、矩形の下部接合プレート２９ａ，２９ｂが、溶接されている。各下部接合プレート２９ａ，２９ｂは、縦×横×厚み＝１５０ｍｍ×６５ｍｍ×６．０ｍｍの大きさを有しており、上部の中央（幅方向の中央）にボルト挿通孔３０が穿設されている。そして、左側の下部接合プレート２９ａは、下端縁をベース板１１に接合させ、右端縁際の約１０ｍｍ幅の部分を前方支柱１８の前面の右端縁際に重ね合わせた状態で、ベース板１１および前方支柱１８の前面に溶接されている。一方、右側の上部接合プレート２９ｂは、下端縁をベース板１１に接合させ、左端縁際の約１０ｍｍ幅の部分を前方支柱１８の前面の左端縁際に重ね合わせた状態で、ベース板１１および前方支柱１８の前面に溶接されている。

さらに、前方支柱１８の背面の下端際の部分にも、矩形の下部接合プレート２９ｃが、溶接されている。当該下部接合プレート２９ｃは、下端縁（短辺）をベース板１１に接合させ、後端縁（長辺）を前方支柱１８の背面の中央（幅方向の中央）に接合させた状態で、ベース板１１および前方支柱１８の前面に溶接されている。

一方、図１０〜図１２は、鉛直支柱である後方支柱１９の周辺の構造を示したものであり、後方支柱１９は、前方支柱１８と同様に、鋼鉄によって縦（前後幅）×横（左右幅）×高さ＝７５ｍｍ×７５ｍｍ×１，１０８ｍｍの中空な四角柱状に形成された鋼材（角パイプ）である。そして、上端が、前後面の切断線が異なる高さ位置でそれぞれ水平になるように前下がりの傾斜状に切断されている。さらに、前方支柱１８の上端には、厚さ４ｍｍの鋼鉄板を縦×横＝１５０ｍｍ×１６０ｍｍの長方形状に裁断してなる接合片３１が溶接されており、当該接合片３１が、水平面に対して約１０°の角度を成すように前下がりに傾斜した状態になっている。そして、接合片３１の後側の部分（後端縁から６０．２ｍｍ前方までの部分）が、後方支柱１９の後面から後方へ突出し、かつ、接合片３１の左右両側の部分（左右の端縁から、それぞれ４２．５ｍｍ内側までの部分）が後方支柱１９の左右の側面から側方へ突出た状態になっている。また、接合片３１の後端際の左右の端縁際には、ボルト挿通孔３２，３２が穿設されている。

また、後方支柱１９の後面の上部（前面の上端から約７０ｍｍ〜１７０ｍｍまでの部分）には、それぞれ、矩形の上部接合プレート３３ａ，３３ｂが、溶接されている。各上部接合プレート３３ａ，３３ｂは、縦×横×厚み＝１００ｍｍ×６５ｍｍ×６．０ｍｍの大きさを有しており、上部の略中央（幅方向の略中央）にボルト挿通孔３４が穿設されている。そして、左側の上部接合プレート３３ａは、右端縁際の約１０ｍｍ幅の部分を後方支柱１９の後面の左端縁際に重ね合わせた状態で溶接されており、右側の上部接合プレート３３ｂは、左端縁際の約１０ｍｍ幅の部分を後方支柱１９の後面の右端縁際に重ね合わせた状態で溶接されている。

さらに、後方支柱１９の前面の上部（前面の上端から約４１ｍｍ〜１１１ｍｍまでの部分）には、鉛直断面が略くの字状の後方屈曲突片３５が溶接されている。当該後方屈曲突片３５は、縦×横×厚み＝１３０ｍｍ×６５ｍｍ×６．０ｍｍの鋼鉄板を約１００°の角度を成すように中央から折り曲げることによって形成されており、片方の端縁際に、ボルト挿通孔３６が穿設されている。当該後方屈曲突片３５は、ボルト挿通孔３６の非穿設側の端縁を後方支柱１９の前面に当接させた状態で、接合部分の周囲が後方支柱１９の前面に溶接されている。

一方、後方支柱１９の下端にも、前方支柱１８と同様に、矩形のベース板１１が溶接されているとともに、前方支柱１８に溶接された下部接合プレート２９ａ〜２９ｃと同一形状を有しボルト挿通孔４０を穿設してなる下部接合プレート３７ａ〜３７ｃが、下部接合プレート２９ａ〜２９ｃと前後で対称になるように溶接されている。

一方、傾斜状鋼材である母屋材１３，１３・・は、所謂、軽みぞ形鋼（Ｃ形鋼）であり、上下幅が約６０ｍｍの長尺な平板部分の上下両端縁から、左右幅約３０ｍｍの長尺な２つの辺が同一方向に水平に突出している。また、平板部分および各辺の厚みは、約１．６ｍｍであり、下側の辺の前後両端縁際には、ボルト挿通孔（図示せず）が穿設されている。

また、前列母屋受材１４，１４・・および後列母屋受材１５，１５・・は、いずれも、厚さ４．０ｍｍ、上下幅×前後幅＝５０ｍｍ×５０ｍｍ、長さ３，９３８ｍｍのＬ形鋼であり、上面の左右両端縁際には、ボルト挿通孔（図示せず）が穿設されている。また、上面の長手方向に沿って、所定の間隔（約９００ｍｍ間隔）で、２個一組のボルト挿通孔が穿設されている。さらに、前列梁材１６，１６・・および後列梁材１７，１７・・は、いずれも、厚さ６．０ｍｍ、上下幅×前後幅＝６５ｍｍ×６５ｍｍ、長さ３，８６３ｍｍのＬ形鋼であり、上面および前後面の左右両端縁際には、それぞれ、ボルト挿通孔（図示せず）が穿設されている。加えて、梁材２２、２２は、厚さ６．０ｍｍ、上下幅×前後幅＝６５ｍｍ×６５ｍｍ、長さ２，９１４ｍｍのＬ形鋼であり、上面（上下を向いた面）の前後両端縁際には、それぞれ、ボルト挿通孔（図示せず）が穿設されている。

また、前列左右方杖材２０，２０・・および前列前後方杖材３８，３８・・は、いずれも、厚さ４．０ｍｍ、上下幅×前後幅＝５０ｍｍ×５０ｍｍのＬ形鋼であり、それぞれ、９８３ｍｍ、６５１ｍｍの長さを有している。また、前列左右方杖材２０，２０・・、前列前後方杖材３８，３８・・とも、鉛直面の左右両端縁際に、ボルト挿通孔（図示せず）が穿設されている。一方、後列左右方杖材２１，２１・・および後列前後方杖材３９，３９・・は、いずれも、厚さ４．０ｍｍ、上下幅×前後幅＝５０ｍｍ×５０ｍｍのＬ形鋼であり、それぞれ、１，３０７ｍｍ、１，０６５ｍｍの長さを有している。また、後列左右方杖材２１，２１・・、後列前後方杖材３９，３９・・とも、鉛直面上面の左右両端縁際に、ボルト挿通孔（図示せず）が穿設されている。

一方、前方支柱１８に母屋材１３を固着させるための前側接合部材５１，５１・・は、長さ×幅×厚み＝１５０ｍｍ×５０ｍｍ×６．０ｍｍの帯状の鋼鉄板を、片端から約・・・ｍｍの位置において直角に折り曲げることによって形成されており、両端縁際に、ボルト挿通孔（図示せず）が穿設されている。一方、後方支柱１８に母屋材１３を固着させるための後側接合部材５２，５２・・は、長さ×幅×厚み＝１２０ｍｍ×５０ｍｍ×６．０ｍｍの帯状の鋼鉄板を、略中央（長手方向の略中央）で、直角に折り曲げることによって形成されており、両端縁際に、ボルト挿通孔（図示せず）が穿設されている。

そして、上記の如く構成された各前方支柱１８，１８および後方支柱１９，１９は、下端に溶接されたベース板１１を、長尺な棒状の全ネジであるボルト部材８，８・・を利用して、地盤Ｇ中に立て込まれた各基礎鋼管１，１・・の支持板３に螺着させた状態で、各基礎鋼管１，１・・の基端の上方に固着されている（図６参照）。

さらに、各前方支柱１８，１８の上端においては、接合片２３の左右で、Ｌ形鋼である前列母屋受材１４が、左右に水平に配置されており、当該前列母屋受材１４の水平板の内面（下面）が、接合片２３の前端際の上面に当接した状態になっている。また、２本一組の母屋材１３，１３が、平板部分の外面を向かい合わせ、ボルト挿通孔を前方支柱１８の上方に位置させるように前側の部分を前方支柱１８の前面より約８６０ｍｍ前方に突出させて、前列母屋受材１４，１４と直交した状態になっている。そして、各母屋材１３，１３のボルト挿通孔の穿設部分に、前側接合部材５１が、ボルト４３を利用して、短尺側を起立させた状態で螺着されている。

そして、母屋材１３に螺着された前側接合部材５１が、上記の如く接合片２３の前端際の上面に載置された前列母屋受材１４の水平板の外面（上面）に、長尺側の長手方向を一致させるように載置されている。そして、前側接合部材５１のボルト挿通孔、前列母屋受材１４のボルト挿通孔および接合片２３のボルト挿通孔２４を貫通したボルト４２がナットで締着されることによって、母屋材１３を固着した前側接合部材５１と前列母屋受材１４とが一緒に接合片２３に固着されている。また、上記の如く、片端を前方支柱１８の接合片２３に固着させた前列母屋受材１４は、他端を、隣接した前方支柱１８の接合片２３に固着させることによって、２つの前方支柱１８，１８を繋ぐように懸架されている（なお、図１〜図５においては、各前方支柱１８，１８の外側に、短尺な前列母屋受材１４を固着させた状態が示されているが、左右両端の前列母屋受材１４の長さは、必要に応じて、適宜、変更することができる）。

一方、各後方支柱１９，１９の上端においては、接合片３１の左右で、Ｌ形鋼である後列母屋受材１５が、左右に水平に配置されており、当該後列母屋受材１５の水平板の内面（下面）が、接合片３１の後端際の上面に当接した状態になっている。また、２本一組の母屋材１３，１３が、平板部分の外面を向かい合わせ、ボルト挿通孔を後方支柱１９の上方に位置させるように後側の部分を後方支柱１９の背面より約８６０ｍｍ後方に突出させて、後列母屋受材１５，１５と直交した状態になっている。そして、各母屋材１３，１３のボルト挿通孔の穿設部分に、後側接合部材５２が、ボルト４４を利用して、片側を起立させた状態で螺着されている。

そして、母屋材１３に螺着された後側接合部材５２が、上記の如く接合片３１の後端際の上面に載置された後列母屋受材１５の水平板の外面（上面）に、片側（水平側）の長手方向を一致させるように載置されている。そして、後側接合部材５２のボルト挿通孔、後列母屋受材１５のボルト挿通孔および接合片３１のボルト挿通孔３２を貫通したボルト４５がナットで締着されることによって、母屋材１３を固着した後側接合部材５２と後列母屋受材１５とが一緒に接合片３１に固着されている。また、上記の如く、片端を後方支柱１９の接合片３１に固着させた後列母屋受材１５は、他端を、隣接した後方支柱１９の接合片３１に固着させることによって、２つの後方支柱３１，３１を繋ぐように懸架されている（なお、図１〜図５においては、各後方支柱１９，１９の外側に、短尺な後列母屋受材１５を固着させた状態が示されているが、左右両端の後列母屋受材１５の長さは、左右両端の前列母屋受材１４と同様に、必要に応じて、適宜、変更することができる）。

さらに、上記の如く、各前方支柱１８，１８に懸架された前列母屋受材１４と、後方支柱１９，１９に懸架された後列母屋受材１５とを利用して、２本ずつ３組の母屋材１３，１３・・が、前方支柱１８，１８の間および後方支柱１９，１９の間で、等間隔になるように平行に設置されている（前列母屋受材１４および後列母屋受材１５に穿設されたボルト挿通孔を利用して、前側接合部材５１，５１・・、後側接合部材５２，５２・・によって螺着されている）。なお、母屋材１３，１３同士の間隔（開口側を向かい合わせた母屋材１３，１３同士の間隔）は、太陽電池モジュールの大きさ（幅）に設定されている。

加えて、各前方支柱１８，１８の上端際においては、上部接合プレート２５ａ，２５ｂの上方に、Ｌ形鋼である前列梁材１６，１６が、左右に水平に配置されており、鉛直板の内面（後面）を上部接合プレート２５ａ，２５ｂの前面に当接させた状態で、上部接合プレート２５ａ，２５ｂのボルト挿通孔を利用して螺着されている。そして、それらの前列梁材１６，１６は、前列母屋受材１４，１４と平行に配置された状態になっており、帯状の鋼鉄板を所定の角度で折り曲げてなる複数の連結部材５３，５３・・が、所定の間隔で、前列梁材１６と前列母屋受材１４とに跨るように螺着されている。

また、各後方支柱１９，１９の上端際においては、上部接合プレート３７ａ，３７ｂの上方に、Ｌ形鋼である後列梁材１７，１７が、左右に水平に配置されており、鉛直板の内面（前面）を上部接合プレート２５ａ，２５ｂの後面に当接させた状態で、上部接合プレート３７ａ，３７ｂのボルト挿通孔を利用して螺着されている。そして、それらの後列梁材１７，１７は、後列母屋受材１５，１５と平行に配置された状態になっており、帯状の鋼鉄板を所定の角度で折り曲げてなる複数の連結部材５４，５４・・が、所定の間隔で、後列梁材１７と後列母屋受材１５とに跨るように螺着されている。

さらに、前列左右方杖材２０，２０・・が、それぞれ、片端縁際（ボルト挿通孔穿設部分）を下部接合プレート２９ａ，２９ｂに螺着させ、他端縁際（ボルト挿通孔穿設部分）を前列梁材１６に螺着させた状態で、前列梁材１６を介して前列母屋受材１４を補強している。一方、後列左右方杖材２１，２１・・が、それぞれ、片端縁際（ボルト挿通孔穿設部分）を下部接合プレート３７ａ，３７ｂに螺着させ、他端縁際（ボルト挿通孔穿設部分）を後列梁材１７に螺着させた状態で、後列梁材１７を介して後列母屋受材１５を補強している。

一方、前方支柱１８と後方支柱１９とに懸架された母屋材１３の下側においては、梁材２２，２２が、片端縁際（ボルト挿通孔穿設部分）を前方屈曲突片２７に螺着させ、他端縁際（ボルト挿通孔穿設部分）を後方屈曲突片３５に螺着させた状態で、母屋材１３と平行に配置されており、間接的に母屋材１３を補強している。さらに、前列前後方杖材３８が、片端縁際（ボルト挿通孔穿設部分）を下部接合プレート２９ｃに螺着させ、他端縁際（ボルト挿通孔穿設部分）を梁材２２に螺着させた状態で、梁材２２を補強している。加えて、後列前後方杖材３９が、片端縁際（ボルト挿通孔穿設部分）を下部接合プレート３７ｃに螺着させ、他端縁際（ボルト挿通孔穿設部分）を梁材２２に螺着させた状態で、梁材２２を補強している。

そして、上記の如く組み付けられた太陽電池モジュール設置用架台４１（ユニット）は、横方向に複数併設され、平行に配置された母屋材１３，１３・・を利用して矩形の太陽電池モジュールを設置した状態で使用される。

＜接続構造の効果＞
上記した太陽電池モジュール設置用架台４１においては、鉛直支柱（前方支柱１８，１８・・あるいは後方支柱１９，１９・・）と傾斜状鋼材（母屋材１３，１３・・）との接続に関して、支柱が、中空四角柱状の鋼管であるとともに、上端を、前後面の切断線が異なる高さ位置でそれぞれ水平になるように傾斜状に切断したものであり、かつ、その支柱の上端に、切断面の面積より大きな板状の接合片（接合片２３あるいは接合片３１）が溶接されており、その接合片の上に、傾斜状に配置された鋼材（母屋材１３，１３・・）を実質的に（直接的あるいは間接的に）載置させた状態で、接合片の支柱の上端より外側の部分が、断面Ｌ字状の接合部材（前列接合部材５３あるいは後列接合部材５４）を介して、鋼材（母屋材１３，１３・・）の鉛直面と螺着されている。

したがって、かかる鉛直支柱と傾斜状鋼材との接続構造によれば、傾斜状鋼材（母屋材１３，１３・・）を、鉛直支柱（前方支柱１８，１８・・あるいは後方支柱１９，１９・・）に対して、強固に、かつ、非常に容易に接続することができる。それゆえ、太陽電池モジュール設置用架台のように比較的軽量な建造物を建てる際に、好適に採用することができ、建設工事の工程を短縮することが可能となる。また、傾斜状鋼材（母屋材１３，１３・・）を、鉛直支柱（前方支柱１８，１８・・あるいは後方支柱１９，１９・・）との接続点における接続強度が高いため、その接続点の前後において鉛直支柱の胴部と傾斜状鋼材との間に跨がるようにアームを懸架させる必要がないので、安価に構築することができる。

また、上記した太陽電池モジュール設置用架台４１においては、鉛直支柱（前方支柱１８，１８・・あるいは後方支柱１９，１９・・）と傾斜状鋼材（母屋材１３，１３・・）との接続に関して、接合片（接合片２３あるいは接合片３１）が、ボルト挿通孔（ボルト挿通孔２４，２４あるいはボルト挿通孔３２，３２）を穿設したものであり、そのボルト挿通孔を支柱の上端の外側に位置させた状態で溶接されているとともに、傾斜状に配置された鋼材（母屋材１３，１３・・）の鉛直面に、ボルト挿通孔が穿設されており、接合部材（前列接合部材５３あるいは後列接合部材５４）の片端が、接合片のボルト挿通孔の穿設部分に螺着されているとともに、接合部材の他端が、鋼材のボルト挿通孔の穿設部分に螺着されている。

したがって、かかる鉛直支柱と傾斜状鋼材との接続構造によれば、傾斜状鋼材（母屋材１３，１３・・）を、鉛直支柱（前方支柱１８，１８・・あるいは後方支柱１９，１９・・）に対して、きわめて容易に接続することができるため、太陽電池モジュール設置用架台のように比較的軽量な建造物の建設工事の工程を一層短縮することが可能となる。

さらに、太陽電池モジュール設置用架台４１は、上記の如き鉛直支柱と傾斜状鋼材との接続構造が採用されているため、安価かつ容易に、しかも強固に構築することができる上、メンテナンスが簡易である。

＜接続構造の変更例＞
なお、本発明に係る鉛直支柱と傾斜状鋼材との接続構造の構成は、上記した各実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、鉛直支柱（前方支柱、後方支柱）、傾斜状鋼材（母屋材）、接合片、接合部材（前列接合部材、後列接合部材）、基礎鋼管等の構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更できる。

たとえば、鋼材と接合片とを螺着する接合部材は、接合片と別個に形成されたものに限定されず、接合片に一体的に設けられたものや、鋼材に一体的に設けられたものでも良い。また、支柱に対する接合片の傾斜角度は、上記実施形態の如き１０°に限定されず、必要に応じて適宜変更することができる。さらに、鉛直支柱は、上記実施形態の如く、中空な四角柱状のもの（角パイプ）に限定されず、円筒状のものや、Ｉ形鋼、Ｈ形鋼等に変更することも可能である。加えて、傾斜状鋼材も、上記実施形態の如く、Ｃ形鋼に限定されず、中空な四角柱状のもの（角パイプ）や、Ｉ形鋼、Ｈ形鋼等に変更することが可能である。加えて、接合部材と傾斜状鋼材との固着方法は、上記実施形態の如き螺着に限定されず、傾斜状鋼材に接合部材を溶接することも可能である。また、接合片への傾斜状鋼材の螺着（接合部材を介した螺着）は、上記実施形態の如く、接合片と傾斜状鋼材との間に前列母屋材受材や前列母屋材受材を介在させたものに限定されず、接合片上に直接的に傾斜状鋼材を載置した状態で、傾斜状鋼材を接合片へ螺着（接合部材を介して螺着）することも可能である。一方、本発明に係る接続構造を利用して建造する建造物は、上記実施形態の如く、太陽電池モジュール設置用架台に限定されず、一般の住宅等の建造物に対して本発明に係る接続構造を用いることも可能である。

加えて、本発明に係る鉛直支柱と傾斜状鋼材との接続構造は、上記実施形態の如く、板状の接合片を傾斜状に切断した鉛直支柱の上端に溶接するものに限定されず、板状の接合片を傾斜状に切断した鉛直支柱の上端にネジ止め（ボルト止め）するもの（たとえば、斜めに切断した鉛直支柱の上端縁から左右の側方に突出させた螺着片に、板状の接合片を螺着させるもの）等に変更することも可能である。なお、そのような構成を採用する場合には、板状の接合片を、母屋材、前列母屋受材、後列母屋受材、前列梁材、後列梁材等に溶接することも可能である。

本発明に係る鉛直支柱と傾斜状鋼材との接続構造は、上記の如く優れた効果を奏するものであるので、太陽電池モジュール設置用架台等の軽量な建造物を組み付ける際に、好適に用いることができる。

１３・・母屋材
１８・・前方支柱
１９・・後方支柱
２３，３１・・接合片
５３・・前列接合部材
５４・・後列接合部材
４１・・太陽電池モジュール設置用架台

Claims (3)

1. 鉛直に設けられた建造物の支柱の上端に、傾斜状に配置された鋼材を接続するための接続構造であって、
   前記支柱が、中空四角柱状の鋼管であるとともに、上端を、前後面の切断線が異なる高さ位置でそれぞれ水平になるように傾斜状に切断したものであり、かつ、
   その支柱の上端に、切断面の面積より大きな板状の接合片が固着されており、
   その接合片の支柱の上端より外側の部分が、断面Ｌ字状の接合部材を介して、傾斜状に配置された鋼材の鉛直面と螺着されていることを特徴とする鉛直支柱と傾斜状鋼材との接続構造。
2. 接合片が、ボルト挿通孔を穿設したものであり、そのボルト挿通孔を支柱の上端の外側に位置させた状態で溶接されているとともに、
   傾斜状に配置された鋼材の鉛直面に、ボルト挿通孔が穿設されており、
   接合部材の片端が、接合片のボルト挿通孔の穿設部分に螺着されているとともに、接合部材の他端が、鋼材のボルト挿通孔の穿設部分に螺着されていることを特徴とする鉛直支柱と傾斜状鋼材との接続構造。
3. 請求項１、または請求項２に記載の接続構造によって鉛直支柱と傾斜状鋼材とを接続したことを特徴とする太陽電池モジュール設置用架台。

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