JPS596791B2 - 直立タンク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタンク構造の改良に係り、具体的には米国特許
第３，０２５，９９２号に記載されているごとき腐食性
液体を収容し且つ貯蔵するのに特に適するガラス繊維補
強プラスチツク製の、ケーブルで巻かれた頂部開放直立
タンクの改良に係る。

この形態のタンク構造は、分割して形成されかつ輸送さ
れて現場で組立てられることのできる円筒壁構造体を有
している。タノクの周りには鋼製ケーブルがら旋伏に巻
かれていて、タンクの底部近くにおけるケーブルの互い
に隣接する巻き部間の垂直方向間隔がタンク頂部に於け
るよりも狭いようになつている。この外側ケーブルはタ
ンクに収容されている液体によつて壁に作用せしめられ
るフープ応力に対し抵抗するから、分割壁構造体は経済
的な薄い半径方向厚さを有するように作ることができる
。然し、この壁構造体はタンクの直径及び高さに較べて
比較的薄いから、組立てられたタンクの壁構造体は比較
的可撓であり、特に開放上端の所で可撓であり、かつタ
ンクが空の時には壁面に対し直角な風圧を受けて変形す
る即ち撓むことがある。

更にまた、このようなタンク、及びその他の型式のタン
ク構造は同タジクに倒しモーメントを及ぼす地震力及び
風力に抵抗するように設計されなければならない。この
ような地震力を受けた場合、タンク内の液体により壁構
造体に流体動力学的衝撃が作用せしめられて同構造体の
或る部分に引張力が、また同構造体の他の部分に圧縮力
が生じせしめられる。本発明の目的は、タンクの或る部
分に引張力を、また他の部分に圧縮力を生じさせる倒し
モーメントに耐えることのできる改良されたタンタを提
供することである。

かかる本発明の目的は、タンクの下方部分に備えられて
いてそのタンクから半径方向外方に延在しているととも
に支持基礎体に対し下向きに押圧する関係に配置された
下面を有している環伏の下方フランジ部材と、タンクの
下方部分に備えられていてその下方フランジ部材に対し
垂直方向上方に離隔した関係でタンクから半径方向外方
へ延在する上方フランジ部材と、支持基礎体に固着せし
められているとともにその上方フランジ部材に摺動可能
に係合せしめられた固定装置とを有し、タンクに倒しモ
ーメントが作用せしめられてそのタンクの一方の部分に
引張力を、また他の部分に圧縮力を生ぜしめられる際そ
の引張力に抗する実質的に下向きの力がその固定部材に
より上方フランジ部材に生ぜしめられるとともにその圧
縮力に抗する上向きの力が支持基礎体により下方フラン
ジ部材に生ぜしめられる構成でもつて達成された。

以下本発明の好適実施例を添附図面を参照して説明する
。補剛部材（第１図乃至第１０図） 第１図を参照すれば、全体が１０で示されている空の頂
端開放直立タンクは、環伏リム１２を同タンクの開放上
端に有する環伏側壁構造体１１と、下方支持基礎体１３
の上に載つている円形水平底部を有している。

側壁構造体１１は円筒伏内面１４と、その内面から同構
造体の厚さ（ｔ）だけ半径方向に距てられた円筒状外面
１５とを有する薄肉垂直円筒体である。底部のへり部分
１６は側壁構造体の外面１５を超えて半径方向に張出し
ている。円周方向に相距てられた複数のボルト１８が基
礎体に適当に固着され、かつへり部分１６の上面に作用
してタンクを基礎体に固定するように配置されている。
タンク１０は同タンク内に貯蔵されることのある種々の
液体及び流動材料に対して優れた耐腐食性を提供するよ
うにガラス繊維強化プラスチツク（ＦＲＰ）材料で形成
されている。

このようなＦＲＰ材料は横断面形伏において高強度の織
られたロービ． 、、− １
ング（ＲＯｖｉｎｇ）と４２．５グラム（１−オンス）
繊維質マツトが交互に重ねられた層及びＣガラス（Ｃガ
ラスとは組織及び組成において比較的あらいフアイバー
グラス織り物である。

それは、たて糸と横糸で織つた通常の織り物と似ている
が、ただ、あらいフアイバーグラス材料で織つたことを
特徴とする織り物である）の如き表面はり付けマツトの
１つ以上の内層を有しているのが好ましく、このような
層はポリエステル、エポキシ、フエノール、フルフリル
アルコール、ビニルエステルまたはその他の適当なプラ
スチツクのごとき適当な樹脂によつて互いに接合せられ
ていてタンク内の流体に対し高度の耐腐食性を提供して
いる。タンク内に容れられる流体は典型的なものとして
はりん酸、塩酸、ぶどう酒、かんきつ類ジユーズ、塩溶
液等がある。然し、ＦＲＰの弾性係数は比較的低くて、
引張の際には、７．０×１０−８キログラム毎平方セン
チメートル（１．０×１０−６ポンド毎平方インチ）、
また圧縮の際には８．７５×１０−８キログラム毎平方
センチメートル（１．２５×１０−６ポンド毎平方イン
チ）の程度であるから、タンクの側壁構造体１１はタン
クの内面１４に作用する貯蔵された液体の高さによつて
生じせしめられるフープ応力に抵抗するように更に強化
されなければならない。この目的のために、典型的には
、１．４７×１０８キログラム毎平方センチメートル（
２１×１０６ポンド毎平方インチ）程度の大きい弾性係
数を有する鋼製ケーブルが側壁構造体のまわりに巻付け
られ、即ちそのケーブルの下端はタンク底部付近に適当
に固定され、そのケーブルの中間部分はタンクの外面１
５のまわりにら旋伏に巻かれていて、同ケーブルの互い
に隣接する巻き部１９間の垂直方向間隔がタンク底部か
ら上方に向うにつれて増すようになつており、かつ同ケ
ーブルの上端（図示せず）はタンクの上端付近に適当に
固着されている。この既知形態のケーブル巻きＦＲＰ製
タンク構造の付帯特徴及び細部は米国特許第３，０２５
，９９２号に記載されており、参照されたい。大きい容
積の貯蔵タンクが本明細書に開示された趣旨に従つて既
に構築されており、６．１メートル（２０フイート）の
内径及び８．２メートル（２７フイート）の高さを有す
る円筒タンクの場合には側壁構造体の代表的な経済的厚
さは約１２．７ミリメートル（１／２インチ）である。
ら旋伏に巻かれたケーブルはタンクの外面のまわりにゆ
るく巻かれており、かつ同ケーブルはタンク内の流体に
より壁構造体に作用せしめられるフープ応力にそのケー
ブル自体で抵抗するように設計されている。然し、この
ようなタンクが空の伏態で風圧を受けた時、このような
タンクはかなり変形することが知られており、特に上方
開放端付近で著るしい変形を受けることが知られている
。更にまた、側壁構造体１１は風の方向が変るごとに繰
返される応力反転に耐えることができなければならない
。第１図に略図で示されているように、単位面積当りＷ
の力（Ｗポンド毎平方インチ）の大きさを有する仮想さ
れた単一方向分布風圧がタンクに加えられた時に、同タ
ンク周囲のこのような風圧の流れ勾配は側壁構造体１１
を概ね第２図に示されているような形に撓ましめる即ち
変形せしめる。

タンクの底部はフランジ即ちへり部分１６に作用する複
数のアンカーボルト１８によつて支持基礎体に固定され
ているから、側壁構造体にあつてへり部分１６に近い下
部の断面の形伏は円形に維持されることになる。然し、
壁構造体の上方リム１２は支えられていずかつ拘束され
ていず、従つて同リムは実質的に円形な形状から第３図
に明示されているように風下の方向にとがつたハードの
形にひずむことがある。同リムの風上側の中心２Ｖには
静圧が加えられることになつて、同リムを鋭く内方へ屈
曲せしめる。このような風圧の力はリムの両側方部分２
０，２１を風の方向に概して直角な方向に外方へ膨出せ
しめる。それと同時こ、リムの風下側に低圧域が発生せ
しめられ、それによりその風下側の中心部分２２が外方
へ鋭く屈曲せしめられる。側壁構造体１１の中間部は第
２図に最も明瞭に示されている如く、同構造体の底に近
い拘束された円形断面から上方リムに於けるハード形断
面まで概して滑らかに連続して遷移する。最大応力はリ
ムの風上及び風下両側それぞれの鋭い不連続屈曲点２１
′，２２に発生することになる。風圧を単一方向に均等
に分布されると想定する）のが便利であるけれども、実
際にはその方向及び大きさは絶えず変化している。

従つて、最大のゆがみを生じている上方リム１２は、繰
返し応力反転を受け、その結果タンクの疲れ寿命が著る
しく縮められる。鋼またはコンクリート製の円筒タン；
クとは違つて、ＦＲＰ製大容量タンタの壁構造体は同
構造体の半径方向厚さがタンクの直径及び高さに比して
小さいので比較的可撓である。ＦＲＰ製タンクの上方リ
ムは通常遭遇する風圧を受けて震動して、タンクの疲れ
寿命を、特にリムにおける最大応力集中点の所で更に縮
めることが判明している。第４図には、第１図に示され
ているタンクに補剛部材が備えられていて同タンクの上
方開放端の撓み剛性を増し、風圧に耐えるようになつた
ダンプクが示されている。

第４図乃至第６図に最も明瞭に示されているように、補
剛部材２３はタンクの上方開放端の所に位置せしめられ
、かつ円筒側壁構造体１１の上方部分２４に固着される
かまたは同上部と一体に形成されている。第６図に最も
明瞭に示されているように、補剛部材２３は内方フラン
ジ部分２５、ウエブ部分２６及び外方フランジ部分２８
を有している。

内方フランジ部分２５は円筒伏内面２９、同内面から半
径方向にそのフランジ部分２５の厚さ（ｔ）だけ距てら
れた円筒伏外面３０及び開放上端３１を有する薄肉垂直
円筒体てある。好ましくは、内方フランジ部分２５は側
壁構造体１１と一体に形成されるか、又はその側壁構造
体の分割部分に一体に形成されていてその側壁構造体の
半径方向厚さ（ｔ）の少くとも１６倍の垂直方向高さを
有するその側壁構造体の上方連続部分を構成している。
ウエブ部分２６は、内方フランジ部分２５の上方へり部
分と一体に形成されかつ同フランジ部分の上端３１に隣
接したそのフランジ部分のへり部分から半径方向外方へ
張出している環伏水平板であり、かつ側壁構造体の厚さ
（ｔ）に等しい垂直方向厚さ及び水平な環伏上面２７を
有している。

望ましくは、ウエブ部分の半径方向最大幅はタンクの内
側半径（Ｒｉ）の２０分の１（０．０５）である。外方
フランジ部分２８は内方フランジ部分２５から半径方向
に距てられ且つその内方フランジ部分と同心に配置され
た直径の大きな円筒体であり、その円筒体はウエブ部分
２６の外方へり部分と一体に形成され且つそのへり部分
から垂下している。

外方フランジ部分２８は垂直方向高さ（ｈ）を有し、ま
た円筒伏内面３３及びその内面から半径方向に外方フラ
ンジ部分２８の厚さだけ、好ましくは環伏側壁構造の厚
さ（ｔ）の２倍だけ距てられた円筒伏外面３４を有して
いる。図示された構造においては、補剛部材２３は円筒
伏側壁構造体１１と一体に形成されていて内方フランジ
部分２５が同構造体の一体上方連続部分を構成するよう
になつている。

しかしながら、ある用途では、補剛部材をタンクとは別
体に形成し、その側壁構造体の内側又は外側にその補剛
部材の内方フランジ部分を重ねるなどしてその補剛部材
を側壁構造体の上端に固着するのが望ましいことがある
。第７図には、やはり米国特許第３，０２５，９９２号
に記載されておりかつ大きい高さ及び（または）直径の
タンクに特に適する分割式の代替タンク構造が示され、
そのタンクは複数の環伏セグメントを組立てることによ
つて形成された環伏側壁構造体１Ｖを有し、その側壁構
造体のまわりはら旋状に巻付けられたケーブルの巻き部
１９′で巻かれている。

この分割式環伏側壁構造体１Ｖは薄肉垂直円筒体であり
、かつ同構造体は円筒体を分割した１８個のセグメント
で構成され、それら１８個のうち６個の下方セグメント
３５で底リング部を、６個の中間セグメント３６で中間
リング部を及び６個の上方セグメント３８で頂部リング
部を構成している。このようなセグメントの各々は６０
成の円弧形にされている。各中間セグメント３６は垂直
な左辺及び右辺３９，４０、水平な円弧伏頂部及び底部
４１，４２、及び各々６００の対応角を占めかつ同セグ
メントの厚さ（ｔ）だけ相距てられた円弧伏内面及び外
面４３，４４を有している。これらの中間セグメント３
６はそのほかに、同セグメントの頂部、底部及び両辺か
ら半径方向外方に張出している取付用周辺フランジ４５
を備えている。そのフランジによつて隣接するセグメン
トはタンク１０′の組立中一体に保持される。第７図及
ひ第８図に最も明瞭に示されているように、各上方セグ
メント３８も同様に、垂直左辺及び右辺３９′，４０′
、水平な円弧伏の頂部４Ｖ及び底部４２′並びにやはり
６０なの対応角を占めかつ上方セグメントの半径方向厚
さ（ｔ）だけ相距てられた円弧伏内面及び外面４３′，
４４′を有するように形成されている。

然し、各上方セグメント３８はそのほかに、同セグメン
トの頂部４Ｖの所に補剛部材２３′を備えている。第９
図において、各上方セグメントの補剛部材２３′は内方
フランジ部分２５′、ウエブ部分２６′及び外方フラン
ジ部分２８′を有し、その他の点では前述されたような
形伏及び寸法にされている。第７図に示されているタン
クの組立て完了後、隣接するセグメント間の継目を密封
して壁構造体を剛固にするとともに機能的な液体不透過
内面１４′を提供することが必要である。

第７図に最も明瞭に示されているように、複数のＦＲＰ
材料製バツテン（Ｂａｔｔｅｎ）即ち帯板４６を、組立
てられた隣接セグメント間の水平及び垂直双方の継目を
覆つて位置せしめ、かつ適当な樹脂によつてタンクの内
面１４′に接着して、必要な強度及び密封性を与えてい
る。これらのバツテンは隣接する上方セグメント３８の
隣接する内方フランジ部分２５′の隣接する内面２９′
を結合するのにも適用されている。更に、板伏バツテン
４８，４９がウエブ部分２６′及び外方フランジ部分２
８′の上面及び外面２Ｖ，３４′に夫々樹脂接着されて
いて隣接する補剛部材２３′のこれらの部分を、第１０
図に最も明瞭に示されているように円形リング伏補剛部
材に結合している。上に説明された何れの型式のタンク
構造に於いても、タンクは意図した流体を収容するよう
にかつ所要の高さ、内径、外径、及び半径方向厚さを有
するように最初に設計される。

その後に、ケーブルの長さ、及びタンク底部から上へ種
々の高さに於けるケーブルの隣接する巻き部間の間隔が
計算される。補剛部材２３は次いで、壁構造体の半径方
向厚さ（ｔ）及び内側半径（Ｒ１）を知つて寸法が定め
られる。

内方フランジ部分２５は半径方向厚さ（ｔ）及びこの厚
さの１６倍の垂直方向高さを有するタンク壁構造体の一
体上方連続部であるように形成されるのが好ましい。ウ
エブ部分２６は（ｔ）の垂直方向厚さ及び内方フランジ
部分２５の内面２９から外方フランジ部分２８の外面３
４までタンクの内側半径（Ｒｉ）の２０分の１（０．０
５）の半径方向最大幅を有する寸法にされる。外方フラ
ンジ部分２８は壁構造体の厚さ（ｔ）の２倍に等しい厚
い半径方向厚さを有するように選択される。従つて、外
方フランジ部分の垂直方向高さ（ｈ）しか未知のままで
ない。補剛部材に対する垂直方向最小慣性モーメントは
次式に従つて計算されることができる。式中 １．＝補
剛部材の部分の最小の垂直ゝ Ｙｍｉｎ ｌ．の値を知れば、外方フランジ部分２８ｙｍｉｎ の垂直方向高さは、補剛部材が内向き及び外向き双方の
撓みに同様に抵抗できることになるように、垂直方向慣
・曲モーメントの中立軸線（Ｎ．Ａ．）を内面２９と外
面３４との間のほぼ中間に位置せしめるように計算され
ることができる。

明確に理解されるべきは、補剛部材の既述の好適寸法は
変数の数を減らして、当業者が外方フランジ部分の垂直
方向高さ（ｈ）を単に変えることによつて垂直方向慣性
モーメントの中立軸線を一層容易に位置決めせしめるこ
とができるように意図されているに過ぎず、限定的なも
のではない。

ゞセグメンビなる用語は回転表面の個々に分割された部
分かまたは想像上の細分部分かの何れかを意味している
。

） 液体または流動材料を収容するようになつている円筒形
直立タンクは、既知の設計標準に従えば、タンクに倒し
地震モーメント（Ｍ５）を作用せしめる水平方向最小地
震力Ｆ８に耐えるように設計されなければならないこと
がある。

これらの標準は全地震力（Ｆ８）が、タンクの重量によ
り生じせしめられる自重に係りかつタンク底部よりも上
方の質量中心（ＺＴ）に作用する第１の水平力（Ｆ８Ｔ
）と、タンク底部の急速な水平移動中にタンクの壁に加
えられる液体の動衝撃によつて生じせしめられる動荷重
に係りかつ液体の有効重量の質量中心ＺＬに作用する第
２の水平力（Ｆ８Ｌ）との合計であるとしている。明細
には、（Ｆ８）の予想される大きさはタンクの全重量（
ＷＴ）、収容されている液体の重量（ＷＬ）、液体の動
的賞量と同液体の全質量の比（Ｋｌｌｌ）及びタンクの
地理的位置に於ける地震伏態の特性定数（０の関数とし
て次の一般式に従つて計算されることができる。地震倒
しモーメント（Ｍ８）はタンクに帰因してタンク底部よ
りも上方で同タンクの質量中心（ＺＴ）に於いて作用す
る地震力（Ｆ５Ｔ）によつて生じさせられるモーメント
（Ｙ８Ｔ）と、液体に帰因してタンク底部よりも上方で
同液体の有効質量中心（ＺＬ）に於いて作用する地震力
（Ｆ８Ｌ）によつて生じさせられるモーメント（Ｍ８Ｌ
）との合計として計算されるこ）−六−＜て盛Ａ汗つτ
当業者には風圧が同様な倒しモーメントをタンクに作用
せしめることがあることは理解されよう。

第１１図には、第１図に示されているタンク１０が液体
を収容しかつ台形分布荷重をまさに受けさせられようと
しているとして示されており、このような荷重が地震中
にタンクに加えられる総合横方向地震力（Ｆｓ）として
略図にして示されている。第１２図に最も明瞭に示され
ているように、加えられる全地震力（Ｆｓ）はタンクの
自重に帰因しかつ底部よりも上方で同タンクの質量中心
（ＺＴ）に於いて作用する合成力（Ｆ５Ｔ）を有する均
等に分布された部分と、液体の動荷重に帰因して概して
台形の断面を有し、かつタンク底部よりも上方で同液体
の有効質量中心（ＺＬ）に於いて作用する合成力（Ｆ５
Ｌ）を有する第２部分とを有している。更に詳しく解説
する目的で、３０４８ミリメートル（１２０インチ）の
内側半径及び３０６１ミリメートル（１２０．５インチ
）の外側半径Ｒ。を有し、１．７０の比重を有する液体
を充てんされ、かつ地理的にはＣ＝０．１０の地域に位
置せしめられたケーブルの巻かれたＦＲＰ製タンクは次
の大きさの地震力及びモーメントを加えられても耐える
ように設計されなければならないことがある。もしも、
全水平方向地震力（Ｆ，）が作用せしめられた伏態で支
持基礎体１３が水平方向に急速に動くならば、液体は靜
止伏態を維持しようとして側壁構造体１１の後尾部分即
ち左方部分５０に動衝撃を与え、同構造体を強いて第１
２図の誇張された表現に明瞭に見られるように撓ましめ
る。従つて液体はこのような地震運動を受けて動的に作
用して第１３図の概略斜視図に見られるように壁構造体
１１の先導部分即ち右方部分５１に上向き引張力を、か
つ同構造体の反対側後尾部分即ち左方部分５０に下向き
圧縮力を生じさせる。これらの引張及び圧縮双方の力は
相反する方向に作用し、かつタンクの直径によつて相距
てられる（第１２及び１３図）から、第１４図に略図で
示されているように、上方及び内方に丸めるねじりモー
メント（ＭＴ）が壁構造体の張力を受けている部分に加
えられ、かつ下方及び内方に丸めるねじりモーメント（
Ｍｃ）が壁構造体の圧縮力を受けている部分に加えられ
ることになる。与えられた図示実例では、全地震モーメ
ント（Ｍ８）力功眺られることにより、側壁構造体の底
部に次式に従つて計算可能な付加的地震撓み応力（Ｆ８
）が生じせしめられることになる。

第１５及び１６図を参照すれば、第１１及び１２図に示
されているタンクと大体に於いて同様な改良されたタン
ク５２が示され、そのタンク５２は環伏側壁構造体５３
、底部５４（第１６図）及び同タンクに倒しモーメント
が加えられることによつて前記側壁構潰体に生じさせら
れる付加的撓み応力に抵抗するためにタンクの下部に配
置されて全体を５５に示されている抵抗装置を有してい
る。

第１６図及び第１７図には、このような抵抗装置５５が
広い意味で環伏の上方及び下方フランジ部材５６，５８
及び固定装置５９を有している。環伏側壁構造体５３は
薄肉の直立円筒体で、円筒伏上方部分６０を含み、この
円筒伏上方部分６０は円筒伏内面６２、その内面から前
記上方部分の半径方向厚さ（ｔ）だけ距てられた同心の
円筒伏外面６３、及びその上方部分の下端６５から半径
方向外方へ張出している第１の環伏フランジ部分６４を
有している。

第１のフランジ部分６４は水平な上面及び下面６６，６
８を有し、かつ好ましくは円筒伏上方部分６０と一体に
形成されている。円筒伏下方部分６１も同様に円筒状内
面６９、及びその内面から下方部分６１の半径方向厚さ
（ｔ）だけ距てられた同心の円筒状外面７０を有し、か
つ更に、同下方部分の上端７２から半径方向外方へ張出
している一体の第２の環伏フランジ部分７１、及び同下
方部分の下端７４から半径方向外方に張出している一体
の第３の環伏フランジ部分７３をも有している。第２の
フランジ部分７１は環伏七面及び下面７５，７６を有し
ている。同様に第３のフランジ部分７３は環伏上面及び
下面７８，７９を有している。好ましくは、円筒伏下方
部分６１の垂直方向高さはその下方部分の半径方向厚さ
（ｔ）の１６倍と１８倍との間にあることができる。第
１７図に最も明瞭に示されているように、円筒伏上方部
分６０の下端６５は円筒伏下方部分６１の上端７２と係
合するように配置され即ち整合せられていて円筒状タン
ク壁構造体５３を形成している。

このようにして、第２のフランジ部分７１の上面７５は
第１のフランジ部分６４の下面６８と係合即ち接触する
ことになる。上方フランジ部材５６は第１及び第２のフ
ランジ部分６４，７１及び上方部分６０の下端６５を有
している。タンク底部５４は円形板伏部材で構成され、
その板伏部材は支持基礎体１３に対して下へ押す関係に
配置された水平下面８０、水平上面８１、円筒伏下方部
分６１の外面７０を越えかつ第３のフランジ部分７３を
越えてそのフランジ部分の下を半径方向外方に張出して
いる一体環伏へり部分８２、及び一体に形成された円筒
伏垂直部分８３を有している。その垂直部分８３はへり
部分８２の最外方部分から直立して円筒伏下方部分６１
と同心をなして配置されているとともに円筒伏内面及び
外面８４，８５を有している。円筒伏下方部分６１の下
端７４は底部の一部分ど係合していて第３のフランジ部
分７３の下面７９が底部上面８１の環伏部分と係合即ち
接触するようになつている。図示説明された実施例では
、下方フランジ部材５８は第３のフランジ部分７３と、
その下を半径方向に張出している環伏ヘリ部分８２と、
該環状へり部分８２の最外部分から直立して該円筒伏下
方部分６１と同心をなして配置されている円筒伏垂直部
分８３とを有している。

固定装置５９は広い意味で、円周方向に相距てられた複
数のＬ字形アングル部分即ち接触部材８６と、支持基礎
体１３に固定されかつ上方フランジ部材５６の上面６６
に作用するように配置された同数のボルト装置８８とを
有している。

各接触部材８６は水平接触板８９を有し、その接触板は
ボルト装置のうちの一つによつて作用されるように配置
された上面９０、及び第１のフランジ部分６４の上面６
６と接触即ち係合している下面９１を有し、その下面９
１はボルト装置８８によつて加えられる下向きの力を、
その下面９１と第１のフランジ部分の上面６６との間の
接触面積全体に亘り分布せしめる。また、接触板８９は
一体の垂直脚部９２を有し、その脚部はその接触板８９
の最外方部分から垂下しているとともに支持基礎体１３
の一部に係合即ち接触するようにされた下端９３を有し
ている。各ボルト装置８８はアンカーボルト９４を有し
、そのアンカーボルトの下方フツク端部９５は支持基礎
体１３に適当に埋込まれて固定され、またアンカーボル
トのねじ付き垂直端部９６は板８９に設けられた孔９８
を上方へ貫通している。

そのねじ付き垂直端部９６にはナツト９９が係合され、
そのナツトは回転可能にされていて接触板の上面９０に
係合即ち作用するようになつている。各ナツト９９は、
接触板の下面９１に直接作用するよう締付けられて第１
のフランジ部分の上面６６に対し下向きの力を生ぜしめ
、その力は接触板８９の下面９１と第１のフランジ部分
６４の上面６６との間の接触面全体にわたり分布せしめ
られ、またその力は第１９図に最も明瞭に描かれている
ように円周方向に分割されて下向きに作用する合成力Ｆ
ｔを有している。円筒伏外面７０及び内面８４と第３の
フランジ部分の上面７８との間の環伏とい部には樹脂一
砂混合体１００が充てんされ、同混合体中には鋼製ケー
ブルの下端が埋められかつ固定されている。

同ケーブルの中間部分は円筒側壁構造体の外面のまわり
にら旋伏に巻かれていて、ケーブルの隣接する巻き部１
０１間の垂直方向間隔がタンク底部から上の高さと共に
増すようになつている。第１７図には、積層された隅バ
ツテン１０２がタンクの円筒状内面及び底部に装着され
ていて円筒伏上方及び下方部分６０，６１の円筒伏内面
６２，６９を夫々結合せしめているとともに密封せしめ
、且つ環伏側壁構造体を底部に結合しかつ密封せしめて
いる。好適実施例では、プラスチツク製逆Ｕ字形補剛部
材１０３が各接触部材８６の下に位置せられていて第３
のフランジ部分の上面７８及び第２のフランジ部分の下
面７６と係合し、もつて上方フランジ部材５６に下向き
の力を加えるべくナツト９９が締付けられる時の同フラ
ンジ部材の局部座屈を防ぐようになつている。

側壁構造体は円筒伏の上方及び下方部分を有するとして
以上に説明されたけれども、本発明の抵抗装置を組入れ
た改良タンクが一体のまたは分割式の壁構造体を備えて
いても構わないことは当業者には自明であろう。

タンク５２が所要の容量を有するようにかつ意図した流
体を収容するように最初に設計され終つてから、抵抗装
置５５が設計されかつ適当に寸法を決められても構わな
い。

地震力（Ｆｓ）または風力力頌嗣なる方向からもタンク
に加えられるということを予想して、この抵抗装置は壁
構造体の先導部分５１が引張伏態に置かれることになる
こと及び後尾部分５０が圧縮伏態に置かれることになる
ことを考慮して、また最大圧縮点（第１８図）に於いて
または最大引張点（第１９図）に於いてその抵抗装置に
加えられる回転即ちねじりモーメントに起因した大きい
付加的撓み応力に耐えるように寸法決めすることによつ
て設計される。第１８図を参照すれば、地震撓み応力（
Ｆ８）は側壁構造体の左方部分５０の薄い半径方向厚さ
（ｔ）を横切つて均一に分布せしめられると考えられ、
それにより側壁構造体の中心に作用する次式に従つて計
算されることのできる最大下向き単位圧縮力（ＦＯ）を
生じさせる。

その後、圧縮側に加えられる最大の回転即ちねじりモー
メントＣＭｃ）は、側壁構造体に於ける正昧の最大下向
き圧縮力（ＦＯ）が底部下面８０の内面６９と外面８５
との間の部分に対し基礎体によつて加えられる等しく分
布せられた上向きの力によつて対抗せしめられるという
ことを考慮して計算することができ、この対抵する力両
面６９及び８５間のほぼ中間に於いて底部下面８０に加
えられる上向きの合成力（Ｆｃ）を有している。

圧縮側に於ける最大の回転即ちねじりモーメント（Ｍｃ
）は、上向き合成力ＦＯの作用点から腕距離（Ｘｃ）の
所で下向きの圧縮力（ＦＯ）が作用して抵抗装置に時計
廻り方向モーメント（りを加えるということを考慮する
ことによつて計算されることができる。従つて、ＭＯ＝
（ＦＯ）・（ＸＯ） フ その後、上方及び下方両フランジ部材５６，５８は、こ
れらの上方及び下方両フランジ部材及びそれらの間の壁
構造体の極慣性モーメント（１，）の中心軌跡（Ｚをこ
れらの部材の最遠繊維、即ち上方フランジ部材上の点Ａ
及びＢ並びに下方フランジ部材上の点Ｃ及びＤの各々か
ら近似的に等距離に位置せしめるのに、適当に相距てら
れかつ寸法を決められることができる。

点Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤの各々の所で圧縮側（Ｍｃ）に作用
する最大撓み応力は次式に従つて計算されることができ
る。

］ ノ 上式にあつて、Ｒ，は中心軌跡までの半径であり、また
Ｃは中心軌跡から上方及び下方フランジ部材の最遠点（
点Ａ，Ｂ，ＣまたはＤ）までの距離である。

第１９図を参照すれば、地震撓み応力（Ｆｓ）は同様に
、壁構造体の先導部分５１の半径方向厚さ（ｔ）を横切
つて均一に分布せられると考えられ、それにより壁構造
体の中心に上向きに作用する次式に従つて計算されるこ
とのできる最大単位引張力（Ｆｔ）を生じさせる。

引張側では、先導部分５１に於ける最大の上向き引張力
（Ｆｔ）は、上面６６と接触板８９の下面９１との間の
接触面積を横切つて作用する固定装置によつて加えられ
る反対向きの力によつて抵抗されることになり、このよ
うな下向きの力は上向き引張力（Ｆｔ）から腕距離（Ｘ
ｔ）だけ距てられて前記接触面積の中心に作用する下向
き合成力（Ｆｔ）を有するとして表わされている。

従つて、引張側に作用する回転モーメント（Ｍｔ）の大
きさは次式に従つて計算されることができる。最遠点Ａ
，Ｂ，Ｃ及びＤの各々の所で引張側に作用する最大撓み
応力Ｓｔもまた次式に従つＭａｘて計算されることがで
きる。

Ｐ 第１８図及び第１９図の概略図に於いて、引張側に作用
する有効モーメント腕（Ｘ１）は圧縮側に作用する対応
モーメント腕（Ｘｃ）よりも大である。

従は圧縮側に作用する最大ねじりモーメント（ＭＯ）よ
りも大きいことになる。従つて、点Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤの
所で引張側に作用する最大撓み応力３ｔ）Ｍａｘは圧縮
側に作用するもの（Ｓｃ）よりも大きいことＭａｘにな
り、かつこの大きい値は固定装置の設計に採用される。

次いでアンカーボルト円形列の半径（Ｒ，）が選択され
かつ同円形列にかかる単位荷重（Ｆａ）が次式に従つて
計算されることができる。

接触板８９の下面９１は下向きの力（Ｆ１）を上方フラ
ンジ部材に生じせしめることになるから、等大である反
対向きの力（Ｆｔ′）が同一点に於いて同板にかけられ
ることになる。

脚部９２の中心から距離（Ｌ）の所で作用するこの上向
きの力（Ｆｔりは、脚部９２の中心から距離（ａ）の所
で上面９０に作用するボル斗装置によつて加えられる下
向きの力（Ｆｂ）によつて抵抗されることになる。従つ
て、ボルトにか力ゝ６最大上向き引張力（Ｆｂ）は脚部
９２の中心の回りのモーメントを考えることによつて計
算されることができる。従つて、その後にボルト装置の
最大数、寸法及び間隔が計算されることができる。

前掲特許請求の範囲に対する制限と解されるべきではな
いが、本技術分野に精通せる人々の便宜上、第１、第２
及び第３のフランジ部分６４，７１及び８２の垂直方向
厚さ、底部へり部分８２の垂直方向厚さ、及び円筒伏部
分８３の半径方向厚さは各々側壁構造体の半径方向厚さ
（ｔ）に等くされても構わない。

この形態は随意であるけれども、上方及び下方両フラン
ジ部材の断面の中心軌跡（Ｚ）を最遠点Ａ，Ｂ，Ｃ及び
Ｄから等距離に位置せしめるのに上方及び下方両フラン
ジ部材を相距てかつそれらの寸法を決める際の変数の数
を減らすのに役立つ。本発明の好適実施例が以上に図示
説明されたけれども、本技術分野に普通の智識を有する
人によつて明瞭に理解されるべきは、本発明の前掲特許
請求の範囲によつて定義される範囲を逸脱することなし
に様々な改変が可能なことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は均等に分布された単一方向風圧がまさに加えら
れようとしている空にされたガラス繊維強化プラスチツ
ク製頂端開放薄肉円筒形直立タンクの斜視図、第２図は
風圧を加えられた後の第１図のタンクの側壁構造体の変
形の性質を特に示し、かつ変形させられたタンクの上方
リム周囲の流れ勾配の概要をも示す斜視図、第３図は第
２図に示されている変形させられたリムのみを示すもの
で、仮想線で示されている変形させられていない最初の
円形から変形した程度を示している頂部平面図、第４図
は第１図に示されているタンクと概して同様であるが更
に補剛部材をも設けられている空にされたガラス繊維強
化プラスチツク製頂端開放薄肉円筒形改良タンクの斜視
図、第５図は第４図の線５−５から見た改良タンクの拡
大頂部平面図で、特に補剛部材の環伏部分を示し、第６
図は第４図の線６−６で取つた拡大断面図でタンクの円
筒壁構造体の上部を示し、即ち補剛部材を断面にして示
し、第７図は側壁構造体が複数の円筒セグメントを組立
てることによつて形成されていて、大容量タンクに特に
適する代替型式のタンク構造を、各上方セグメントが補
剛部材を有している状態で示す斜視図、第８図は第７図
に示されている上方円筒セグメントのうちの１個のセグ
メントの外側を同図よりも拡大して、同セグメントの形
態及び同セグメントと一体に形成された補剛部材を特に
示し、かつ同セグメントの仮想線で示されている同様な
構造の隣接セグメントに対する関係をも示す部分斜視図
。 第９図は第８図の線９−９にて取られた拡大断面図で、
上方セグメントの上部を、即ち補剛部材の断面を示し、
第１０図は相隣接する２個の上方セグメント間の継手を
拡大して、隣接両補剛部材上に於けるバツテンの配置を
示す部分斜視図、第１１図は第１図に示されているタン
クが液体を収容しかつ同タンクに水平に分布された台形
の地震荷重がまさに加えられようとしている伏態を示す
斜視図、第１２図は第１１図に示されている地震荷重を
加えられた後のタンクの伏態を誇張して示す一部切除概
略側面図で、収容されている液体が壁構造体に動衝撃を
作用せしめ、その動衝撃（こより壁構造体の先導部分即
ち右側部分を引張伏態にしかつ同構造体の後尾部分即ち
左側部分を圧縮伏態にする伏態を示し、第１３図は第１
２図に示されている構造体の下部を略図にして、先導部
分即ち右側部分に於ける最大引張力及び後尾部分即ち左
側部分に於ける最大距縮力を示す斜視図、第１４図は第
１３図に示されている引張及び圧縮両刃に起因して壁構
造体に生ずる回転モーメントを略図で示す斜視図、第１
５図は第１１図に示されているタンクと概して同様であ
るが本発明の抵抗装置を設けられた改良タンクを示す斜
視図、第１６図は第１５図に示されている抵抗装置の一
部を同図よりも拡大して、上下両方のフラノジ部材及び
固定着装置を特に示す部分斜視図、第１７図はタンクの
下部を第１６図の線１７−１７に於てい切断して、抵抗
装置を断面で示す部分垂直断面図、第１８図は抵抗装置
の最大圧縮点に於いて同装置に作用する力を略図で示す
部分垂直断面図、そして第１９図は抵抗装置の最大引張
点に於いて同装置に作用する力を略図で示す部分垂直断
面図である。１０，１０′・・・・・・タンク、１１，
１Ｖ・・・・・・側壁構造体、１２・・・・・・環伏リ
ム、１３・・・・・・支持基礎体、１４，１４ζ・・・
・・円筒伏内面、１５・・・・・・円筒伏外面、１６・
・・・・・ヘリ部分、１８・・・・・・ボルト、１９，
１９′・・・・・・ケーブルの巻き部、２０，２１・・
・・・・側方部分、２１′・・・・・・風上側の中心、
２２・・・・・・風下側の中心、２３，２３ζ・・・・
・補剛部材、２４・・・・・・上方部分、２５，２５ζ
・・・・・内方フランジ部分、２６，２６ζ・・・・・
ウエブ部分、２７，２７ζ・・・・・環伏上面、２８，
２８ｔ・・・・・外方フランジ部分、２９，２９′−・
・・・・円筒伏内面、３０・・・・・・円筒伏外面、３
１・・・・・・開放上端、３３・・・・・・円筒伏内面
、３４，３４′・・・・・・円筒伏外面、３５・・・・
・・下方セグメント、３６・・・・・・中間セグメント
、３８・・・・・・上方セグメント、３９，３９ζ゜゜
゛゜垂直左辺、４０，４０ｔ・・・・・垂直右辺、４１
，４１′．・．・．．水平円弧伏頂部、４２，４２ζ・
・・・・水平円弧伏底部、４３，４３ζ・・・・・円弧
伏内面、４４，４４ｔ・・・・・円弧伏外面、４５・・
・・・・取付用周辺フランジ、４６，４８，４９・・・
・・・バツテン、５０・・・・・・左方部分、５１・・
・・・・右方部分、５２・・・・・・タンク、５３・・
・・・・側壁構造体、５４・・・・・・底部、５５・・
・・・・抵抗装置、５６・・・・・・上方フランジ部材
、５８・・・・・・下方フランジ部材、５９・・・・・
・固定装置、６０・・・・・・円筒伏上方部分、６１・
・・・・・円筒伏下方部分、６２・・・・・・円筒伏内
面、６３・・・・・・円筒伏外面、６４・・・・・・第
１のフランジ部分、６５・・・・・・下端、６６・・・
・・・上面、６８・・・・・・下面、６９・・・・・・
円筒伏内面、７０・・・・・・円筒伏外面、７１・・・
・・・第２のフランジ部分、７２・・・・・・上端、７
３・・・・・・第３のフランジ部分、７４・・・・・・
下端、７５・・・・・・上面、７６・・・・・・下面、
７８・・・・・・上面、７９・・・・・・下面、８０・
・・・・・下面、８１・・・・・・上面、８２・・・・
・・ヘリ部分、８３・・・・・・円筒伏垂直部分、８４
・・・・・・円筒伏内面、８５・・・・・・円筒伏外面
、８６・・・・・・接触部材、８８・・・・・・ボルト
装置、８９・・・・・・接触板、９０・・・・・・上面
、９１・・・・・・下面、９２・・・・・・脚部、９３
・・・・・・下端、９４・・・・・・アンカーボノレト
、９５・・・・・・フツク端、９６・・・・・・ねじ付
き端部、９８・・・・・・孔、９９・・・・・・ナツト
、１００・・・・・・樹脂一砂混合体、１０１・・・・
・・ケーブル巻き部、１０２・・・・・・バツデン、１
０３・・・・・・補剛部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円筒状上方部分６０と円筒状下方部分６１とを有す
   る円筒状側壁構造体５３と、該円筒状側壁構造体５３の
   下端を閉じるとともに支持基礎体１３上に載置せられた
   底部５４とを有し、流体を大気圧にさらされた状態で収
   容し且つ貯蔵するようにされたガラス繊維補強プラスチ
   ック製直立タンクにして、前記円筒状上方部分６０の下
   端６５から半径方向外力へ張出している第１の環状フラ
   ンジ部分６４と、前記円筒状下方部分６１の上端７２か
   ら半径方向外方へ張出して該第１の環状フランジ部分６
   ４の下面６８とその上面を接触する第２の環状フランジ
   部分７１と、前記円筒状下方部分６１の下端７４から半
   径方向外方に張出している第３の環状フランジ部分７３
   とを有し、前記底部５４は、該支持基礎体１３と係合す
   る下面８０を有し且つ前記第３の環状フランジ部分７３
   の下面７９にその上面が接触して該第３のフランジ部分
   ７３の下を半径方向外方に張出している環状ヘリ部分８
   ２と、該環状ヘリ部分８２の最外方部分から直立して該
   円筒状下方部分６１と同心をなして配置されている円筒
   状垂直部分８３とを有し、また、前記第１の環状フラン
   ジ部分６４の上面６６に摺動可能に係合せしめられた水
   平接触板８９と、該水平接触板８９の最外方部分から垂
   下しているとともに該支持基礎体１３の一部に係合する
   ようにされた下端９３を有する垂直脚部９２とを備えた
   接触部材８６、及び該水平接触板８９を該第１の環状フ
   ランジ部分６４の上面６６に且つ該垂直脚部９２の下端
   ９３を該支持基礎体１３の一部に強固に当接させる締付
   装置８８、９５、９９を備え、前記タンクに倒しモーメ
   ントが作用せしめられて該タンクの或る部分に引張力が
   、また他の部分に圧縮力が生じせしめられる際その引張
   力に抗する実質的に下向きの力が前記水平接触板８９に
   より前記第１の環状フランジ部分６４の上面６６に作用
   せしめられるとともにその圧縮力に抗する上向きの力が
   前記支持基礎体１３により前記環状ヘリ部分８２の下面
   ８０に作用せしめられるよう構成されていることを特徴
   とする直立タンク。