JP2014008983A - Ｐｃタンク構造 - Google Patents

Abstract

【課題】周方向に延在するＰＣ鋼材を緊張定着させるためのピラスター部の鉄筋量を大幅に削減することを可能にするＰＣタンク構造を提供する。
【解決手段】底盤部２と、底盤部２に下端３ａを剛結して配設される円筒状の側壁部３と、側壁部３の外周面３ｂから径方向外側に突出するとともに上下方向Ｔ２に延設されたピラスター部６と、側壁部３に周方向Ｔ１に沿って埋設され、ピラスター部６に緊張しつつ定着させて側壁部３にプレストレスを導入するＰＣ鋼材５とを備え、ピラスター部６と底盤部２の上下方向Ｔ２の間にスリット７を設け、ピラスター部６の下端６ａ側を底盤部２と不連続にして構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、側壁部にプレストレスを導入してなるＰＣタンク構造に関する。

従来、水道水やＬＮＧ（液化天然ガス）などを貯蔵する設備としてＰＣタンクが用いられている。このＰＣタンクＡは、図２及び図３に示すように、貯蔵した液体１を支持する底盤部２と、円筒状に形成され、下端３ａを底盤部２に剛結して一体に配設されて底盤部２とともに液体１の貯蔵空間４を形成する側壁部３とを備えて形成されている。また、底盤部２と側壁部３が鉄筋コンクリートで形成され、さらに、側壁部３には、周方向Ｔ１に沿って延在するＰＣ鋼材５と上下方向Ｔ２に沿って延在するＰＣ鋼材（不図示）とが配設され、これらＰＣ鋼材５によって、側壁部３全体に、周方向Ｔ１と上下方向Ｔ２の圧縮力（プレストレス）が導入されている。このようにＰＣ鋼材５によってプレストレスを導入することで、ＰＣタンクＡが水道水タンクの場合はひび割れの発生を防止し、ＬＮＧタンクの場合は圧縮領域を確保して、貯蔵した液体１の外部への漏出を防止するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

一方、図２及び図３に示すように、側壁部３には、周方向Ｔ１の所定位置に外周面３ｂから径方向外側に突出し、上下方向Ｔ２に延びるピラスター部６が一体に形成されている。また、側壁部３には、例えば周方向Ｔ１に等間隔で４つのピラスター部６が設けられ、周方向Ｔ１に延在するＰＣ鋼材５が上下方向Ｔ２に所定の間隔をあけて複数段で配設されている。そして、この周方向Ｔ１に延在する各段のＰＣ鋼材５を緊張しつつ、その両端部５ａ、５ｂ側を対称配置された一対のピラスター部６にそれぞれ定着板やナットなどを用いて定着させることによって、側壁部３全体にプレストレスを導入するようにしている。また、このとき、ピラスター部６は、側壁部３の下端３ａから上端３ｃまで延び、側壁部３とともにその下端６ａを底盤部２に剛結して設けられている。

特開２００７−２７０９０１号公報

ここで、上記従来のＰＣタンク（ＰＣタンク構造Ａ）では、図２及び図３に示すように、側壁部３に径方向外側に突出するピラスター部６が一体形成され、このピラスター部６が側壁部３とともに底盤部２に剛結されていることで、このピラスター部６がある部分Ｓ１のみ、見掛けの側壁部３の厚さが大きくなり、他の側壁部３のみの一般部分Ｓ２よりも剛性が高くなる。これにより、周方向Ｔ１に延在するＰＣ鋼材５でプレストレスを導入した際には、このピラスター部６がある部分Ｓ１の側壁部３の下端３ａに発生する縦曲げモーメントＭ１が他の一般部分Ｓ２で発生する縦曲げモーメントＭ２よりも大きくなり、さらに、底盤部２に生じる径方向の曲げモーメントも大きくなる。このため、従来のＰＣタンクＡでは、周方向Ｔ１に延在するＰＣ鋼材５を定着させるためのピラスター部６を設けることで、このピラスター部６がある部分Ｓ１に他の一般部分Ｓ２よりも非常に多くの鉄筋を配筋して対応する必要があった。

本発明は、上記事情に鑑み、周方向に延在するＰＣ鋼材を緊張定着させるためのピラスター部の鉄筋量を大幅に削減することを可能にするＰＣタンク構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明のＰＣタンク構造は、底盤部と、前記底盤部に下端を剛結して配設される円筒状の側壁部と、前記側壁部の外周面から径方向外側に突出するとともに上下方向に延設されたピラスター部と、前記側壁部に周方向に沿って埋設され、前記ピラスター部に緊張しつつ定着させて前記側壁部にプレストレスを導入するＰＣ鋼材とを備え、前記ピラスター部と前記底盤部の上下方向の間にスリットを設け、前記ピラスター部の下端側を前記底盤部と不連続にして構成されていることを特徴とする。

本発明のＰＣタンク構造においては、底盤部とピラスター部との間にスリットが設けられているため、この側壁部のピラスター部が一体に設けられた部分と他の部分の剛性を同じにすることができ、側壁部の下端に発生する縦曲げモーメントをピラスター部で負担しないようにすることができる。これにより、従来のＰＣタンク構造と比較し、ピラスター部の鉄筋量を大幅に削減することが可能になる。

本発明の一実施形態に係るＰＣタンク構造を示す縦断面図である（図２のＸ１−Ｘ１線矢視図）。 従来のＰＣタンク構造（本発明の一実施形態に係るＰＣタンク構造）を示す横断面図である。 図２のＸ１−Ｘ１線矢視図であり、ＰＣタンク構造を示す縦断面図である。

以下、図１及び図２を参照し、本発明の一実施形態に係るＰＣタンク構造について説明する。

本実施形態のＰＣタンク構造Ｂは、水道水やＬＮＧなどの液体１を貯蔵するためのＰＣタンクの構造であり、図１及び図２貯蔵した液体１を支持する底盤部２と、底盤部２に下端３ａを剛結して一体に立設され、底盤部２とともに液体１の貯蔵空間４を形成する円筒状の側壁部３とを備えて構成されている。

また、このＰＣタンク構造Ｂは、側壁部３に、周方向Ｔ１と上下方向Ｔ２にそれぞれ沿って、例えば鋼線、鋼より線、鋼線や鋼より線を束ねたケーブル等のフレキシブルなＰＣ鋼材５が配設（埋設）され、これら周方向Ｔ１と上下方向Ｔ２の各方向に延在したＰＣ鋼材５によって、側壁部３全体にプレストレスが導入されている。

また、上下方向Ｔ２に延在するＰＣ鋼材（縦ＰＣ鋼材：不図示）は、側壁部３の周方向Ｔ１に所定の間隔をあけ、側壁部３の全周にわたって複数配設されている。一方、周方向Ｔ１に延在するＰＣ鋼材（横ＰＣ鋼材）５は、側壁部３の上下方向Ｔ２に所定の間隔をあけ、側壁部３の上端３ｃ側から下端３ａ側までの範囲に複数段で配設されている。また、周方向Ｔ１に延在する各段のＰＣ鋼材５は、ＰＣタンクＢに収容する液体１の圧力に応じ、側壁部３の下方に配設されるほど、大きな緊張力が導入されている。

さらに、本実施形態のＰＣタンク構造Ｂは、側壁部３の外周面３ｂから径方向外側に突出するとともに上下方向Ｔ２に延設されたピラスター部６が設けられている。また、本実施形態では、ピラスター部６が側壁部３の周方向Ｔ１に等間隔で４つ設けられ、各ピラスター部６は、側壁部３の外周面３ｂから径方向外側に向かうに従い漸次その周方向Ｔ１の幅が小となるように、断面略台形状で形成されている。

そして、周方向Ｔ１に延在するＰＣ鋼材５は、緊張しつつ、その両端部５ａ、５ｂ側を側壁部３の軸線Ｏ１中心に対称配置された一対のピラスター部６の周方向Ｔ１を向く側面６ｂ、６ｃにそれぞれ定着板やナットなどを用いて定着して設けられている。また、各段には、側壁部３の軸線Ｏ１中心に対称配置された２組の一対のピラスター部６にそれぞれ端部５ａ、５ｂを緊張定着させて、２本のＰＣ鋼材５が側壁部３の全周に沿う略円形を呈するように配設されている。

一方、本実施形態のＰＣタンク構造Ｂにおいては、各ピラスター部６と底盤部２の上下方向Ｔ２の間にスリット（構造目地）７が設けられている。そして、このスリット７を設けることで、各ピラスター部６の下端６ａ側を底盤部２と不連続（非接触、非剛結）にして構成されている。

そして、このように構成した本実施形態のＰＣタンク構造Ｂにおいては、底盤部２とピラスター部６の下端６ａとの上下方向Ｔ２の間にスリット７が設けられているため、側壁部３にピラスター部６を一体に設けた場合であっても、スリット部分Ｓ３の側壁部３の厚さが、ピラスター部６がない他の側壁部３の一般部分Ｓ２の厚さと同じになる。これにより、スリット７を設けることで、ピラスター部６が一体に設けられた部分Ｓ１（Ｓ３）と他の一般部分Ｓ２の剛性が同じになる。

このため、周方向Ｔ１に延在するＰＣ鋼材５でプレストレスを導入した際に、ピラスター部６がある部分Ｓ１の側壁部３の下端３ａと、他の一般部分Ｓ２の側壁部３の下端３ａに発生する縦曲げモーメントＭ１、Ｍ２も同じ大きさになる。さらに、底盤部２に生じる径方向の曲げモーメントも同じになる。よって、周方向Ｔ１に延在するＰＣ鋼材５を緊張定着させるためのピラスター部６が設けられている場合であっても、このピラスター部６がある部分Ｓ１に他の一般部分Ｓ２よりも多くの鉄筋を配筋する必要がなくなる。

したがって、本実施形態のＰＣタンク構造Ｂにおいては、底盤部２とピラスター部６との間にスリット７が設けられていることで、この側壁部３のピラスター部６が一体に設けられた部分Ｓ１と他の一般部分Ｓ２の剛性を同じにすることができ、側壁部３の下端３ａに発生する縦曲げモーメントをピラスター部６で負担しないようにすることができる。これにより、従来のＰＣタンク構造Ａと比較し、ピラスター部６の鉄筋量を大幅に削減することが可能になる。

以上、本発明に係るＰＣタンク構造の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ 液体
２ 底盤部
３ 側壁部
３ａ 下端
３ｂ 外周面
３ｃ 上端
４ 貯蔵空間
５ 周方向に延在するＰＣ鋼材
５ａ 端部
５ｂ 端部
６ ピラスター部
６ａ 下端
６ｂ 側面
６ｃ 側面
７ スリット（構造目地）
Ａ 従来のＰＣタンク構造（従来のＰＣタンク）
Ｂ ＰＣタンク構造（ＰＣタンク）
Ｍ１ 縦曲げモーメント
Ｍ２ 縦曲げモーメント
Ｏ１ 軸線
Ｓ１ ピラスター部が設けられた部分
Ｓ２ 他の一般部分
Ｓ３ スリットが設けられた部分
Ｔ１ 周方向
Ｔ２ 上下方向

Claims (1)

1. 底盤部と、前記底盤部に下端を剛結して配設される円筒状の側壁部と、前記側壁部の外周面から径方向外側に突出するとともに上下方向に延設されたピラスター部と、前記側壁部に周方向に沿って埋設され、前記ピラスター部に緊張しつつ定着させて前記側壁部にプレストレスを導入するＰＣ鋼材とを備え、
   前記ピラスター部と前記底盤部の上下方向の間にスリットを設け、前記ピラスター部の下端側を前記底盤部と不連続にして構成されていることを特徴とするＰＣタンク構造。

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