タンク基礎構造計算と地盤の強度

2021年09月09日 地質

タンク基礎構造計算は、タンクの安全を保証する大切な過程です。危険物を貯蔵するタンクは基礎や地盤が堅牢であることが求められます。正しい手順を踏んでタンク基礎を設置することが必要ですし、まずは地盤を強固にすることが安全のためには不可欠なのです。

タンクの構造設計

災害の多い日本においては、タンクの構造設計が重要視されます。仮に災害が起きてもタンク本体や配管が損傷したりタンクから内容物が漏れたりすることが起きないように設計します。屋外タンクにおいても屋内タンクにおいても、耐震構造を満たすためには、設置状況から外荷重を想定し、その荷重における応力計算を実施します。タンクの設計や、タンクと基礎を固定するアンカーボルトの設計などがタンクの安全性を左右します。タンクを支持する架台や水圧を受ける鋼材についても安全面を保証すべく細かい構造計算が必要です。

屋外タンクにおける構造計算

自治体等の許可を受けるにはタンク基礎の図面の提出が必要で、寸法や配筋まで記載します。特に屋外タンクでは以下の基準を満たすことが求められます。

・地震や風圧に耐える構造であること。

・支柱を設ける場合、耐火性能のある支柱であること(支柱の構造図の添付が必要)。

・底板が地面に接する場合、底板に外面腐食防止措置が講じられていること(アスファルトサンドや雨水浸入防止措置について、構造図と施工図の添付が必要)。

 

屋外タンクでは地震力または風圧力がタンクの中心点にかかった場合のタンクを転倒させようとする外力(タンクの中心点にかかった地震力または風荷重による転倒モーメント)と、これに抵抗する力(タンク自体の重さによる抵抗モーメント)を算出します。転倒力を抵抗力が上回る場合は、補強の必要はないと判断します。逆の場合はボルト等でタンク周辺をタンク基礎に固定します。転倒力によって生じる応力に耐えられるようにボルトの数や径を決めます。このような細かな配慮があってタンクの安全は守られているのです。

タンク基礎と地盤

タンクについての規定がある昭和二十三年法律第百八十六号「消防法」、昭和三十四年政令第三百六号「危険物の規制に関する政令」、昭和三十四年総理府令第五十五号「危険物の規制に関する規則」において、タンク基礎は重視されており、負荷や構造・材料・土壌の許容応力など強度計算に関して細かく定められています。同様に、タンク基礎の地盤についても堅牢でなければならない旨、はっきり示されています。

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