JP2009269648A - 地上ｐｃタンク - Google Patents

Abstract

【課題】地上ＰＣタンクにおける側壁の下端部に対してＰＣ鋼材を充分に密に配設する。
【解決手段】基礎版１上に筒状の側壁２を一体に形成して立ち上げ、側壁には周方向に延在する第１のＰＣ鋼材４と上下方向に延在する第２のＰＣ鋼材５を配設してプレストレスを導入する。第２のＰＣ鋼材４の間に側壁２の下端部と基礎版１との間において上下方向に延在する第３のＰＣ鋼材６（主ＰＣ鋼材６Ａおよび副ＰＣ鋼材６Ｂ）を密に配設し、その第３のＰＣ鋼材６によって側壁２の下端部に対する上下方向のプレストレスを増強する。隣り合う第３のＰＣ鋼材６の定着部６ａ、６ｂの位置を上下方向にずらす。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえばＬＮＧやＬＰＧ等の液化ガスを貯蔵するためのタンクに係わり、特に側壁にＰＣ鋼材によるプレストレスを導入してなる地上ＰＣタンクに関する。

この種の地上ＰＣタンクの構造として特許文献１〜３に示すものが知られている。これらはいずれもタンクの側壁に周方向のＰＣ鋼材と上下方向（鉛直方法）のＰＣ鋼材を配設するとともに、側壁の下端部にはさらに他のＰＣ鋼材を配設してプレストレスの増強を図ったものである。

特許文献１に示されるタンクの構造について図４〜図５を参照して説明する。
図中、符号１は基礎版、２はその基礎版１の外周縁部に一体に形成されてそこから立ち上げられた側壁、３はそれら基礎版１および側壁２に埋設されている鉄筋であり、これら基礎版１および側壁２は頑強な鉄筋コンクリート造とされてタンクの躯体を構成するものである。
側壁２の下端部にはその内外に若干のハンチ部２ａ，２ｂが形成されており、それにより側壁２の壁厚は下方に向かって漸次厚くなるようにされている。

側壁２の下端部には周方向に沿う第１のＰＣ鋼材４が所定段数（図示例では５段）配設され、また側壁２全体には上下方向（鉛直方向）に沿う第２のＰＣ鋼材５がその下端部がＵ状に折り曲げられた状態で所定間隔で配設されており、それら第１のＰＣ鋼材４および第２のＰＣ鋼材５がそれぞれ緊張されて定着されることにより側壁２全体にプレストレスが導入されている。
さらに、図５に示すように第２のＰＣ鋼材５の間には上下方向に沿う第３のＰＣ鋼材６が密に配設されており、それら第３のＰＣ鋼材６は緊張されて上端部の定着部６ａが側壁２に対して定着されるとともに下端部の定着部６ｂが基礎版１に対して定着されている。したがってこの地上ＰＣタンクでは第３のＰＣ鋼材６によって側壁２の下端部に対する上下方向のプレストレスが増強され、側壁２の特に下端部に生じる曲げモーメントに対抗してひび割れの発生を防止できるとされている。

なお、特許文献２および特許文献３に示すものでは、側壁２の下端部の壁厚をテーパ状あるいは段状に増大させてその壁厚増大部に上記の第３のＰＣ鋼材６に相当する緊張材を配設している。
特開２００７−２７０９０１号公報 特開２００５−３５００９２号公報 特許第３８３９４４８号公報

ところで、この種の地上ＰＣタンクにおいては側壁２の下端部に導入する上下方向のプレストレスの大半を第２のＰＣ鋼材５により確保することを基本とし、それを補完するように第３のＰＣ鋼材６を第２のＰＣ鋼材５の間に配設するのであるが、第３のＰＣ鋼材６の径寸法や設置間隔には自ずと制約があり、特に側壁２および基礎版１に対する第３のＰＣ鋼材６の定着強度を充分に確保するためには隣り合う定着部６ａ、６ａどうしの間（および隣り合う定着部６ｂ、６ｂどうしの間）に充分な離間間隔（図示ａ寸法）を確保する必要がある。
そのため、第３のＰＣ鋼材６も必ずしも密に設置できない場合も多く、たとえば図５に示した例では隣り合う第２のＰＣ鋼材５の間に第３のＰＣ鋼材６をわずか４本しか設置することができない。

つまり、従来一般のこの種のタンクでは、側壁２の下端部に第３のＰＣ鋼材６を設置するといえどもそれによってはプレストレスを必ずしも充分に補完できず、それ故に側壁２の下端部に対して所望のプレストレスを導入できない場合がある。
また、特許文献２〜３に示すタンクの場合には、側壁２の下端部の壁厚を十分に大きくすることにより、第３のＰＣ鋼材６に相当する緊張材をその壁厚増大部に対して充分に設置することが可能であり、したがって大きなプレストレスを導入することも不可能ではないが、その場合には壁厚増大によるタンク全体の設置スペースの増大とコスト増が不可欠であるので好ましくないし、広く一般に適用できるものでもない。

上記事情に鑑み、本発明は側壁の下端部に対して大きなプレストレスを支障なく導入し得る有効適切な構造の地上ＰＣタンクを提供することを目的としている。

本発明は、基礎版上に筒状の側壁を一体に形成して立ち上げ、該側壁には周方向に延在する第１のＰＣ鋼材と上下方向に延在する第２のＰＣ鋼材を配設してプレストレスを導入し、かつ前記第２のＰＣ鋼材の間に前記側壁の下端部と前記基礎版との間において上下方向に延在する第３のＰＣ鋼材を密に配設して、該第３のＰＣ鋼材によって前記側壁の下端部に対する上下方向のプレストレスを増強してなる地上ＰＣタンクであって、隣り合って配設される第３のＰＣ鋼材の両端部の定着部の位置を上下方向にずらしてなることを特徴とする。

本発明によれば、隣り合って配設される第３のＰＣ鋼材の両端部の定着部の位置を上下方向にずらすことにより、それら第３のＰＣ鋼材を密に配設しても隣り合う定着部間には自ずと充分な離間間隔を確保できる。そのため、本発明によれば従来に比べて第３のＰＣ鋼材を充分に密に配設することが可能であり、それによるプレストレスを増大させることが可能である。

以下、図１〜図２を参照して本発明の地上ＰＣタンクの一実施形態について説明するが、本実施形態の地上ＰＣタンクは図４〜図５に示した従来の地上ＰＣタンク（特許文献１参照）を基本とするものであるので、両者に共通の構成要素については同一符号を付してある。

本実施形態の地上ＰＣタンクは、図４〜図５に示したものと同様に、基礎版１上に筒状の側壁２が一体に形成されて立ち上げられ、側壁２には周方向に延在する第１のＰＣ鋼材４が配設されているとともに、上下方向に延在する第２のＰＣ鋼材５が配設され、さらに第２のＰＣ鋼材５の間には第３のＰＣ鋼材６が密に配設されていて、それら第１のＰＣ鋼材４、第２のＰＣ鋼材５、第３のＰＣ鋼材６によって側壁２全体に対して周方向および上下方向のプレストレスが導入され、特に第３のＰＣ鋼材６により側壁２下端部に対する上下方向のプレストレスが増強されているものである。

以上の基本構成に加えて、本実施形態では第３のＰＣ鋼材６として長さの異なる２種のＰＣ鋼材、すなわち主ＰＣ鋼材６Ａ（図２（ａ）参照）と、それよりもやや短い副ＰＣ鋼材６Ｂ（図２（ｂ）参照）の２種類のＰＣ鋼材が使用されており、それら主ＰＣ鋼材６Ａと副ＰＣ鋼材６Ｂとが図１に示すように交互に上下方向にずらされた状態で配設されている。

そして、そのように主ＰＣ鋼材６Ａと副ＰＣ鋼材６Ｂとが上下方向にずらされて交互に配設されていることにより、主ＰＣ鋼材６Ａの上端の定着部６ａの位置は側壁２の周方向においてそれに隣り合っている副ＰＣ鋼材６Ｂの上端の定着部６ａの位置よりも自ずと高い位置になり、それら定着部６ａどうしの間には上下方向に大きな離間間隔（図示ｂ寸法）が自ずと確保されたものとなる。
同様に、主ＰＣ鋼材６Ａの下端の定着部６ｂの位置は、側壁２の周方向においてそれに隣り合っている副ＰＣ鋼材６Ｂの下端の定着部６ｂの位置よりも自ずと高い位置になり、それら定着部６ｂどうしの間にも上下方向に充分な離間間隔（図示ｃ寸法）が確保されたものとなる。

したがって、本実施形態では１本おきに配設されている主ＰＣ鋼材６Ａどうしの間、および同じく１本おきに配設されている副ＰＣ鋼材６Ｂどうしの間に、それぞれ所定の離間間隔（図示ａ寸法）を確保すれば良く、直接的に隣り合っている主ＰＣ鋼材６Ａと副ＰＣ鋼材６Ｂの間の水平方向の離間間隔はその半分（図示ａ/2寸法）で良いことになり、結果的に主ＰＣ鋼材６Ａと副ＰＣ鋼材６Ｂの双方により構成される第３のＰＣ鋼材６の全体を従来の倍の密度で配設することが可能となる。
具体的には、図５に示した従来のものでは隣り合う第２のＰＣ鋼材５の間に第３のＰＣ鋼材６を４本しか配設できないのに対し、本実施形態では同様の条件下で第３のＰＣ鋼材６を２倍の８本（主ＰＣ鋼材６Ａと副ＰＣ鋼材６Ｂをそれぞれ４本ずつ）も配設できることになり、それによるプレストレスも倍増させることができることになる。

なお、本実施形態においては、従来と同様に側壁２の下端部の内外に壁厚が下方に向かって漸次増大するようにハンチ部２ａ、２ｂが形成されているとともに、第２のＰＣ鋼材５の下端部および第３のＰＣ鋼材６はそれぞれ側壁２の下端部において下方に向かって鉛直斜め外方に傾斜するように配設されている。
これにより、第２のＰＣ鋼材５および第３のＰＣ鋼材６によるプレストレスが側壁２の下端部に生じる曲げモーメントに対してより効果的に抵抗するものとなっており、したがって側壁２の外面側に生じることが懸念されるひび割れを確実に防止することができるものとなっている。

以上で本発明の一実施形態を説明したが、上記実施形態はあくまで好適な一例であって、本発明は上記実施形態に限定されるものでは勿論なく、隣り合う第３のＰＣ鋼材の定着部の位置を上下方向にずらす限りにおいてその他の構成は様々に変更可能であり、たとえば以下に列挙するような変形や応用が可能である。

上記実施形態では第３のＰＣ鋼材６として長さの異なる２種のＰＣ鋼材を用いて、より長い方を主ＰＣ鋼材６Ａ、短い方を副ＰＣ鋼材６Ｂとし、主ＰＣ鋼材６Ａを相対的に上側に配設し、副ＰＣ鋼材６Ｂを相対的に下側に配設したが、第３のＰＣ鋼材６としては必ずしも長さの異なる２種のＰＣ鋼材を用いることに限るものではなく、第３のＰＣ鋼材６の全てを同一長さとしても良い。その場合は同一長さのＰＣ鋼材を単に上下方向にずらして交互に配設すれば良いから、位置をずらすこと以外は上記実施形態のように敢えて主ＰＣ鋼材６Ａと副ＰＣ鋼材６Ｂに区別する意味はない。
逆に、配筋状況その他の条件によって必要であれば長さや素材を様々に調節した３種以上の第３のＰＣ鋼材を組み合わせて使用しても良く、いずれにしても側壁２の周方向において隣り合う定着部の位置を上下にずらすことで同様の効果が得られる。
その一例として、図３に同一長さの第３のＰＣ鋼材６を上下方向に３段階にずらして配設した場合のパターンを示す。この場合は第３のＰＣ鋼材６を従来に比べて３倍の密度で配設できることになる。
勿論、第３のＰＣ鋼材６のみならず、第１のＰＣ鋼材４，第２のＰＣ鋼材５の素材としては、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼撚線、ＰＣ鋼棒のいずれも採用可能であるし、緊張力の導入はプレテンション方式、ポストテンション方式のいずれであっても良い。

上記実施形態のように側壁２の下端部にはハンチ部２ａ、２ｂを形成してそこでは第２のＰＣ鋼材５と第３のＰＣ鋼材６とを鉛直斜め外側に傾斜させることが好ましいが、それに限るものでもなく、側壁２の壁厚は下端に至るまで均一であっても良いし、第２のＰＣ鋼材５と第３のＰＣ鋼材６の双方あるいはいずれか一方を単に鉛直配設することでも良く、さらにはそれらの双方あるいはいずれか一方をたとえば特許文献２に示されるように鉛直斜め内側に向かって傾斜させることでも良い。

本発明の地上ＰＣタンク全体の水平断面形状は円形とすることが現実的であり、その場合には基礎版１を円盤状とするとともに側壁２を円筒状として、第２のＰＣ鋼材５および第３のＰＣ鋼材６の全てをタンク中心に対して同心円上に配設すれば良いが、タンクの形態や規模、タンク躯体の各部の構造や形状や寸法、鉄筋や第１〜第３のＰＣ鋼材の配設状況、その他細部の仕様については、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で最適設計を行えば良い。

本発明の地上ＰＣタンクの一実施形態を示す側壁下端部の側面図（側壁内部のＰＣ鋼材を透視した図）である。 同、側壁下端部の断面図である。 同、第３のＰＣ鋼材の他の配設パターンを示す図である。 従来の地上ＰＣタンクの概略構成を示す側壁下端部の断面図である。 同、側壁下端部の側面図（側壁内部のＰＣ鋼材を透視した図）である。

符号の説明

１ 基礎版
２ 側壁
２ａ，２ｂ ハンチ部
３ 鉄筋
４ 第１のＰＣ鋼材
５ 第２のＰＣ鋼材
６ 第３のＰＣ鋼材
６Ａ 主ＰＣ鋼材
６Ｂ 副ＰＣ鋼材
６ａ、６ｂ 定着部

Claims (1)

1. 基礎版上に筒状の側壁を一体に形成して立ち上げ、該側壁には周方向に延在する第１のＰＣ鋼材と上下方向に延在する第２のＰＣ鋼材を配設してプレストレスを導入し、かつ前記第２のＰＣ鋼材の間に前記側壁の下端部と前記基礎版との間において上下方向に延在する第３のＰＣ鋼材を密に配設して、該第３のＰＣ鋼材によって前記側壁の下端部に対する上下方向のプレストレスを増強してなる地上ＰＣタンクであって、
   隣り合って配設される第３のＰＣ鋼材の両端部の定着部の位置を上下方向にずらしてなることを特徴とする地上ＰＣタンク。

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