JP2010215251A - 既設pcタンクの耐震性能向上方法および耐震性能向上構造 - Google Patents

既設pcタンクの耐震性能向上方法および耐震性能向上構造 Download PDF

Info

Publication number
JP2010215251A
JP2010215251A JP2009062181A JP2009062181A JP2010215251A JP 2010215251 A JP2010215251 A JP 2010215251A JP 2009062181 A JP2009062181 A JP 2009062181A JP 2009062181 A JP2009062181 A JP 2009062181A JP 2010215251 A JP2010215251 A JP 2010215251A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tank
existing
steel
bottom plate
earthquake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2009062181A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Imai
俊雄 今井
Yoshikazu Nakajima
良和 中島
Tomoyuki Watanabe
知之 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
JFE Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Engineering Corp filed Critical JFE Engineering Corp
Priority to JP2009062181A priority Critical patent/JP2010215251A/ja
Publication of JP2010215251A publication Critical patent/JP2010215251A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

【課題】耐震性の低い老朽化した既設PCタンクについて、新設することなく、比較的短工期・低コストでその耐震性能を向上させることができる既設PCタンクの耐震性能向上方法および耐震性能向上構造を提供する。
【解決手段】既設PCタンク10内にやや内径の小さい鋼製タンク20を設置し、その鋼製タンク20の底板(アニュラプレート)22と既設PCタンク10の底版12との間に制振ダンパー30を設ける。
【選択図】図1

Description

本発明は、既設PCタンクの耐震性能向上方法および耐震性能向上構造に関するものである。
内部に液体を貯蔵するPCタンク(Pre-stressed Concrete Tank)においては、地震時の水平力に対して杭やアンカー、壁の耐力で対応するのが一般的であるが、 建設された時期の設計・施工の基準に基づいているため、施設の経年劣化と相まって耐震性が十分でない場合が多い。そのような場合の耐震性能向上対策としては、既設PCタンクの側壁に対して外面からプレキャストコンクリートの壁版を重ねて設置し増厚を図る方法(特許文献1参照)や、既設PCタンクの側壁に対してその内面にカーボンクロス等を用いた表面処理を行う方法(特許文献2参照)などのように、既設PCタンクの側壁に対して、増厚や補強を行う方法がある。また、既設PCタンクの杭基礎に対して、フーチングの増設や増杭などを行う方法がある。場合によっては、新たにPCタンクを建設する方法もある。
特開2002−0021333号公報 特開平11−350744号公報
PCタンク(PC貯槽)は、貯液タンクとして用いられる場合、内容物や設置状況により様々な基準によって要求される性能に違いがある.例えば日本水道協会の設計指針(水道施設耐震工法指針・同解説:1997)では重要な施設に対して下記のような耐震性能が要求されている。
(1)レベル1地震動:無被害であること。
(2)レベル2地震動:人命に重大な影響を与えないこと.個々の施設に軽微な被害が生じても、その機能保持が可能であること。
これは、 配水池で言えば、レベル1地震動時には被害が無いこと、レベル2地震動時には貯水・配水機能を失わず、かつ復旧が容易であることを示している。
地震時に予想される被害は、各PCタンクにおいて設計年が異なるため、同じ敷地内にある既設PCタンクでも耐震性能に差異のある場合があり、既設PCタンク毎の耐震性能調査が必要である。
既設PCタンクの耐震性能評価は建設年を考慮し、設計図面、竣工図面、当初の構造計算書をもって施設を調査し、老朽化部分に関しては補修を行った状態で性能評価を行う。耐震性能評価により耐震性が低いと判断された場合、その補強を行う。補強方法は例えば耐震壁の増設やフーチングの増設・増杭などの方法があるが、敷地の制約条件から採用できない場合も多い。
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、耐震性の低い老朽化した既設PCタンクについて、新設することなく、比較的短工期・低コストでその耐震性能を向上させることができる既設PCタンクの耐震性能向上方法および耐震性能向上構造を提供することを目的とするものである。
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
[1]内部に液体を貯蔵する既設PCタンクの耐震性能向上方法であって、既設PCタンクの底版の上に制振ダンパーを設置し、その制振ダンパーの上に、内部に液体を貯蔵する鋼製タンクを設置することを特徴とする既設PCタンクの耐震性能向上方法。
[2]内部に液体を貯蔵する既設PCタンクの耐震性能向上構造であって、既設PCタンクの底版の上に制振ダンパーが設置され、その制振ダンパーの上に、内部に液体を貯蔵する鋼製タンクが設置されていることを特徴とする既設PCタンクの耐震性能向上構造。
本発明においては、耐震性の低い老朽化した既設PCタンクに対して、撤去・更新することなく、比較的短工期かつ低コストでその耐震性能を向上させることができる。
本発明の一実施形態を示す図である。 本発明の一実施形態において設置される制振ダンパーの一例を示す図である。
本発明は、既設PCタンク(既設PC貯槽)の耐震性能を向上させるために、既設PCタンク内にやや内径の小さい鋼製タンク(鋼製貯槽)を設置し、その鋼製タンクの底板(アニュラプレート)と既設PCタンクの底版との間に制振ダンパーを設けるものである。
これによって、既設PCタンクの基礎杭や側壁に作用する地震時荷重を減少または方向変換させて耐震化を図るようにしている。
本発明の一実施形態を以下に述べる。
本発明の一実施形態においては、図1に示すように、PC製側壁11と、PC製底版12(基礎杭13に剛結)とを備えた既設PCタンク(既設PC貯槽)10に対して、その耐震性能を向上させるために、PC製底版12の上に制振ダンパー30を設置し、その制振ダンパー30の上に、既設PCタンク10の内径よりもやや小さい径の鋼製タンク(鋼製貯槽)20を設置して、その鋼製タンク20の内部に液体を貯留するようにしている。なお、鋼製タンク20は、鋼製側板21と鋼製底板(アニュラプレート)22を有している。
ここで、制振ダンパー30には種々のものが考えられるが、低降伏点鋼を用いた支持金具形式のものを用いれば、比較的安価な対応が可能である。例えば、図2(a)に斜視図、図2(b)に断面図を示すような制振ダンパーである。
すなわち、図2に示すように、この制振ダンパー30は、低降伏点鋼の鋼板33の上下端部にそれぞれ平鋼板31、平鋼板32を溶接したものであり、上部の平鋼板31を鋼製底板(アニュラプレート)22に溶接にて接合するとともに、下部の平鋼板32をPC製底版(既設PCタンク底版)12にアンカー35にて接合している。なお、低降伏点鋼鋼板33の左右には、支持材として溝形鋼34を配置しており、この溝形鋼34は、PC製底版(既設PCタンク底版)12にアンカー35にて接合しているが、鋼製底板(アニュラプレート)22とは非接合である。
そして、制振ダンパー30は、鋼製底板(アニュラプレート)22に軸対象となるよう均等に設置し、部材厚の薄い底板部には、防食を兼ねたアスファルトサンド39等を敷くようにする。
上記のような耐震性能向上構造とすることによって、地震水平荷重が作用すると、新設鋼製タンク20は貯液の動水圧によりロッキング挙動を呈するので、地震加速度の入射0°方向では鋼製底板(アニュラプレート)22の浮き上がりが生ずるが、この地震荷重は制振ダンパー30を介して低減されながら基礎杭13に伝達される。
耐震対策を施さない既設PCタンクでは、PC製側壁11に地震時動水圧が直接作用し、躯体慣性力と相まって基礎杭13には非常に大きな水平剪断力が作用し、基礎杭13の耐力が不足している場合には基礎杭13の塑性化や杭頭破壊に至る場合もある。
これに対して、この実施形態では、この地震時水平力を減衰した上で鉛直荷重に変換できるので、このような懸念がない。
なお、このような低降伏点鋼を用いた制振ダンパー30の場合、大地震発生時には、制振ダンパー30自体が塑性変形するので、交換が必要である。
次に、その施工方法を説明する。
まず、既設PCタンク10の屋根を取り壊し、既設PCタンク10上部からの工事とする。水道用の既設PCタンクにおいては、屋根の内部は気相部となっており、塩素ガスの濃度が高いため、貯槽は特に劣化しているものが多い。
流入管や流出管等の配管類は、地震時の挙動が貯槽と違うため、伸縮可撓管の設置を行う。
既設PCタンク10の内部に新設する鋼製タンク20の施工スペース(PC製側壁11と鋼製側壁21の間)は、将来的に管理用通路として使用する。
新設する鋼製タンク20の鋼製底板(アニュラプレート)22と既設PCタンク10のPC製底版12とは、アンカー35を設けて低降伏点鋼製等の制振ダンパー30で剛結する。
以上のようにして、この実施形態においては、次のような効果を得ることができる。
(1)制振ダンパー30の変形により地震エネルギーを吸収し、既設PCタンク10に作用する地震荷重そのものを低減する。
(2)既設PCタンク10では、基礎杭13の耐力が地震による水平剪断力に対して不足しているか、あるいは、PC製側壁11の耐力が地震時動水圧に対して不足しているなどの問題が想定される。そこで、新設鋼製タンク20のアニュラプレート22と既設PCタンク10のPC製底版12の間に制振ダンパー30を設けることにより、新設鋼製タンク20の躯体慣性力ならびに動水圧を鉛直方向の荷重に変換する。さらに、既設PCタンク10のPC製側壁11に直接動水圧を作用させない構造とすることで、既設PC製側壁11の損傷を防止する。すなわち、新設鋼製タンク20は、地震時水平荷重に対してロッキング挙動を示すが、既設PC製底版12に剛結した制振ダンパー30により水平荷重を鉛直荷重に減衰・変換して基礎杭13に伝達する。また、新設鋼製タンク20に液体を貯蔵するので、既設PCタンク10のPC製側壁11はその貯液と分離しており、地震時動水圧を受けない。
(3)以上より、全てを新設にする場合に比較して、既設基礎を使用できることから、短工期・低コストで既設老朽化PCタンク10の耐震性能を向上させることができる。
10 既設PCタンク(既設PC貯槽)
11 既設PCタンク側壁(PC製側壁)
12 既設PCタンク底版(PC製底版)
13 基礎杭
20 新設鋼製タンク(新設鋼製貯槽)
21 新設鋼製タンク側板(鋼製側板)
22 新設鋼製タンク底板(アニュラプレート)
30 制振ダンパー
31 平鋼板
32 平鋼板
33 低降伏点鋼の鋼板
34 溝形鋼
35 アンカー
39 アスファルトサンド

Claims (2)

  1. 内部に液体を貯蔵する既設PCタンクの耐震性能向上方法であって、既設PCタンクの底版の上に制振ダンパーを設置し、その制振ダンパーの上に、内部に液体を貯蔵する鋼製タンクを設置することを特徴とする既設PCタンクの耐震性能向上方法。
  2. 内部に液体を貯蔵する既設PCタンクの耐震性能向上構造であって、既設PCタンクの底版の上に制振ダンパーが設置され、その制振ダンパーの上に、内部に液体を貯蔵する鋼製タンクが設置されていることを特徴とする既設PCタンクの耐震性能向上構造。
JP2009062181A 2009-03-16 2009-03-16 既設pcタンクの耐震性能向上方法および耐震性能向上構造 Withdrawn JP2010215251A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009062181A JP2010215251A (ja) 2009-03-16 2009-03-16 既設pcタンクの耐震性能向上方法および耐震性能向上構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009062181A JP2010215251A (ja) 2009-03-16 2009-03-16 既設pcタンクの耐震性能向上方法および耐震性能向上構造

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010215251A true JP2010215251A (ja) 2010-09-30

Family

ID=42974526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009062181A Withdrawn JP2010215251A (ja) 2009-03-16 2009-03-16 既設pcタンクの耐震性能向上方法および耐震性能向上構造

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010215251A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013014882A (ja) * 2011-06-30 2013-01-24 Ishii Iron Works Co Ltd 球形タンクの制震構造
JP2014069844A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Ishii Iron Works Co Ltd 平底円筒タンクの保護対策
CN105370078A (zh) * 2015-10-13 2016-03-02 兰州理工大学 带钢棒限位装置的储液池滑移减震方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013014882A (ja) * 2011-06-30 2013-01-24 Ishii Iron Works Co Ltd 球形タンクの制震構造
JP2014069844A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Ishii Iron Works Co Ltd 平底円筒タンクの保護対策
CN105370078A (zh) * 2015-10-13 2016-03-02 兰州理工大学 带钢棒限位装置的储液池滑移减震方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160251865A1 (en) Method for improving the structural stability of an existing building construction
WO2010097642A1 (en) Hydraulic tie rod for construction projects
JP5285254B2 (ja) 建物建て替え方法
JP2005248523A (ja) 杭頭接合部の構造
JP2007239306A (ja) 免震ダンパーの取付方法
JP2010215251A (ja) 既設pcタンクの耐震性能向上方法および耐震性能向上構造
JP4571878B2 (ja) 既存構造物の水中基礎の補強工法
JP2001311314A (ja) 既存建物の免震構造化方法
JP2007321402A (ja) 基礎杭の応力低減構造及び応力低減方法
JP2006002428A (ja) 既存床の補強工法および既存建物の免震化工法
JP4855795B2 (ja) 既存構造物の耐震補強構造
KR20070115813A (ko) 기존교량의 내진보강공법
JP2016211215A (ja) 支柱下端部とコンクリート杭との剛結構造体
JP2006316495A (ja) 橋脚基礎構造とその施工方法
JP2008038420A (ja) 人工地盤を有する免震構造物
JP5966442B2 (ja) 杭頭構造およびそれを用いた桟橋構造、ならびにその補修方法
JP4802001B2 (ja) 側壁と基礎底版の接続構造
JP2008223348A (ja) 杭基礎の耐震補強構造
JP4354381B2 (ja) 増築工法
JP4565397B2 (ja) 構造物の耐震補強方法
CN202577324U (zh) 钢筋混凝土组合吊箱
KR20100006805U (ko) 토류판
JP2007170099A (ja) 既存建物基礎の液状化を低減し不同沈下を防止する工法
JP6461690B2 (ja) 基礎構造及び基礎施工方法
RU2457292C2 (ru) Сейсмоустойчивая свая

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20120321

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20120327

A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20120605