(57)【要約】【課題】  侵入する熱量を低減するための、合理的な繊維強化プラスチックの構造及び金属との接合方法を実現する低熱伝導型アンカーストラップ構造を提供すること。【解決手段】  基台構造と立設構造との接続箇所に、金属よりも熱伝導率の低い繊維強化プラスチックを備えたことを特徴とする低熱伝導型アンカーストラップ構造とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台構造と立設構造との接続箇所に、金属よりも熱伝導率の低い繊維強化プラスチックを備えたことを特徴とする低熱伝導型アンカーストラップ構造。
【請求項２】
前記基台構造と前記立設構造との前記接続箇所に金属をさらに備え、
前記繊維強化プラスチックと前記金属との接合は、ボルト・ナットによる機械的接合、接着接合、機械的接合と接着接合とが組み合わされた接合、のうち少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載の低熱伝導型アンカーストラップ構造。
【請求項３】
前記基台構造と前記立設構造との前記接続箇所に金属をさらに備え、
前記繊維強化プラスチックと前記金属との接合は、前記繊維強化プラスチックを前記金属に引っ掛けることによる接合であることを特徴とする請求項1に記載の低熱伝導型アンカーストラップ構造。
【請求項４】
前記繊維強化プラスチックは、前記金属と接合される継手部を備え、前記継手部から板厚が緩やかに変化するすりつけ部及び／若しくは板厚が前記継手部より薄く、その厚さが変化しない一般部を備えていることを特徴とする請求項２もしくは３に記載の低熱伝導型アンカーストラップ構造。
【請求項５】
前記継手部には、ボルトを貫通するための貫通孔が穿設されることを特徴とする請求項４に記載の低熱伝導型アンカーストラップ構造。
【請求項６】
前記貫通孔は、前記ボルトと略同径であることを特徴とする請求項５に記載の低熱伝導型アンカーストラップ構造。
【請求項７】
前記継手部は、前記金属に引っ掛けられるフック形状を有することを特徴とする請求項４に記載の低熱伝導型アンカーストラップ構造。
【請求項８】
前記金属には前記継手部を引っ掛けるための孔及び／もしくは突起物が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の低熱伝導型アンカーストラップ構造。
【請求項９】
前記継手部における繊維配向は、前記低熱伝導型アンカーストラップ構造の軸方向に等しい繊維方向と、前記繊維強化プラスチックのせん断破壊を防ぐための斜交積層とを有していることを特徴とする請求項５に記載の低熱伝導型アンカーストラップ構造。
【請求項１０】
前記継手部の前記軸方向に対する前記斜交積層の角度は、略±４５°であることを特徴とする請求項９に記載の低熱伝導型アンカーストラップ構造。
【請求項１１】
前記繊維強化プラスチックの板厚中心線に対して繊維方向が略対称となっていることを特徴とする請求項４に記載の低熱伝導型アンカーストラップ構造。
【請求項１２】
前記繊維強化プラスチックが板厚方向に２枚以上積層されるバンドル構造を有していることを特徴とする請求項４〜６、９〜１１のうちいずれか一項に記載の低熱伝導型アンカーストラップ構造。
【請求項１３】
前記継手部は、前記金属と前記繊維強化プラスチックとの突き合わせ部に金属からなる継手板が両側から挟み込まれ、前記金属、前記繊維強化プラスチック、前記継手板の各々が前記ボルト・ナット及び／もしくは接着剤にて接合される構造を有する、請求項５に記載の低熱伝導型アンカーストラップ構造。
【請求項１４】
前記ボルト・ナットによる接合手段は所定のトルクで前記ナットが締め付けられることを特徴とする請求項１３に記載の低熱伝導型アンカーストラップ構造。
【請求項１５】
前記継手部は、前記金属と前記繊維強化プラスチックとの突き合わせ部に繊維強化プラスチックからなる継手板が両側から挟み込まれ、その各々が前記ボルト・ナット及び／もしくは接着材にて接合される構造を有する、請求項２に記載の低熱伝導型アンカーストラップ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はたとえばアンカーストラップ構造に係り、特に液化ガスを貯蔵する極低温タンクのアンカーストラップ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、一般的な極低温タンクの正面部分断面図である。液体水素等の極低温液を貯留する極低温タンクとしては、図１に示すような内部に極低温液を実質的に貯留する内槽と、所定厚さの真空保冷層を挟んでこれを取り囲む外槽とから形成される二重殻構造の極低温タンクが知られている。
【０００３】
この種の極低温タンク１００は、円筒体状のものが多く、代表的な浮床式タンクは、屋根が球面状に形成され、地中に埋設された杭上に地上より所定の間隔を隔ててコンクリート製の基台３が設けられ、基台３の上に、底部構造５が設けられ、この底板構造５の上に内槽１が着座され荷重支持されており、内槽１の外周部に、これを覆って所定厚さの保冷層を形成すべく外槽２が設けられたものである。内槽１の側板３０と基台３との間には極低温タンク１００の浮き上がり及び転倒防止のため、多数の金属製アンカーストラップ４が側板３０の外周に約１ｍ間隔で設けられている。
【０００４】
この種のアンカーストラップとしては、例えば特許文献１に示すものが挙げられる。
【０００５】
特許文献１に記載の発明は、９％ニッケル鋼の使用量を減らしてコストを削減できるようにすることを目的とするものであり、低温貯蔵タンクにおける内槽の側板に、９％ニッケル鋼製のプレートを溶接により取り付け、その表面に、デッドアンカーを溶接して取り付けるものであり、デッドアンカーに、ＰＣ（Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ  Ｃｏｎｃｒｅｔｅ）鋼線の上端部を固定し、ＰＣ鋼線の下端側を外槽の底板に設けたボルト孔に通し、外槽の底板の下面側に埋設したＰＣアンカーにＰＣ鋼線の下端部を連結して、アンカーストラップを形成するものである。
【０００６】
ＰＣ鋼線はＪＩＳＧ３５３６に規定されたものとし、地震発生時には、内槽の側板に取り付けたデッドアンカーと、外槽の底板に埋設したＰＣアンカーとを所要のテンションを掛けた状態で繋ぐことで生成されるＰＣ鋼線の引張方向の強度により、内槽の浮き上がりを未然に防止させるようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２５０２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した特許文献１に記載の技術思想においては、コスト削減や強度については考慮されているものの、基台から極低温タンクへのアンカーストラップを通じて侵入する熱量の低減については考慮されていない。液体水素等の極低温タンクに設置するアンカーストラップは、浮き上がり及び転倒を防止することができる十分な引張軸剛性と侵入する熱量を低減する低熱伝導性との両者を兼ね備えている必要がある。
【０００９】
本発明は、上述の従来からの問題点の解決を企図したものであり、極低温タンクの浮き上がり及び転倒を防止するための低熱伝導型のアンカーストラップ構造を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明の別の目的は、アンカーストラップ構造より侵入する熱量を低減するための、合理的な繊維強化プラスチックの構造及び金属との接合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決すべく、本発明者らは、基台から極低温タンクへの入熱を抑制する低熱伝導型のアンカーストラップ構造を開発した。すなわち、本発明者らは、金属よりも熱伝導率の低い繊維強化プラスチックをアンカーストラップに使用することで、熱の浸入を低減する構造を採用することに着眼したものである。金属と繊維強化プラスチックとを併用する場合、その接合方法は、ボルト・ナットによる機械的接合、または接着接合、またはフック爪を引っ掛けることにより行われる。
【００１２】
アンカーストラップには、極低温タンクの運用時において引張力が作用するが、ボルト・ナットによる機械的接合においては、ボルト及び繊維強化プラスチックのボルト孔周りの面圧を介して力を伝達する。よって、ボルト締結部の繊維強化プラスチックには、面圧荷重に対して有効な斜交積層を付加する必要があるが、単に積層を付加するだけでは、板厚が厚くなって断面積が増加し、入熱が増えることで断熱性能が低下してしまう。そこで、本発明者らは、繊維強化プラスチックの板厚を金属との接合部のみ厚くして、その他の一般部位は必要な引張軸剛性に応じて板厚を薄くする構造とすることで断熱性能の低下を防ぐことを指向し、発生する力に応じて合理的に断面変化を行うこととした。その上で、繊維強化プラスチックの部位を継手部、すりつけ部、及び一般部に分けた。ここで、引張力が作用する繊維強化プラスチックの板厚を変化させるために、繊維を荷重方向に対して傾ける場合は、荷重直角方向の分力の発生による層間相互の剥離を避けるため、緩やかな勾配ですり付ける必要があるとの認識に至った。
【００１３】
すりつけ部は、板厚が継手部から離れるにつれて厚さが薄くなる部分であり、その勾配はなだらかであることが必要であるとの認識に至った、例えば航空機の設計では１：１００ですりつけられている。
【００１４】
ところが、継手部の板厚と一般部との板厚を例えば１：１００ですり付ける場合、繊維強化プラスチックの全長に渡ってすり付け部が必要となってしまい、結果的に断面積が増えて断熱性能が低下してしまう。また、繊維強化プラスチックの全長の大部分がすりつけ部になることは、製造に手間がかかり、かつコストアップするデメリットを伴う。
【００１５】
そこで、本発明においては、アンカーストラップ構造より侵入する熱量を低減するため、繊維強化プラスチックと金属との接合において独特の構造とするものである。
【００１６】
具体的に、本願の第１の態様は、基台構造と立設構造との接続箇所に、金属よりも熱伝導率の低い繊維強化プラスチックを備えたことを特徴とする低熱伝導型アンカーストラップ構造として実現される。
【００１７】
「基台構造」とは、ベースとなる構造体をいい、たとえば、低温タンクの床板構造もしくは床板構造上に形成される底部構造、或いはこれらの上に形成される基台を含むものをいう。
【００１８】
「立設構造」とは、（略）垂直方向に立設される壁面構造体をいい、たとえば、低温タンクの内槽側板もしくは外槽側板を含むものをいう。
【００１９】
本願の第２の態様は、第１の態様において、上記基台構造と上記立設構造との上記接続箇所に金属をさらに備え、上記繊維強化プラスチックと上記金属との接合は、ボルト・ナットによる機械的接合、接着接合、機械的接合と接着接合とが組み合わされた接合、のうち少なくともいずれか一つであることを特徴とする。
【００２０】
本願の第３の態様は、第１の態様において、上記基台構造と上記立設構造との上記接続箇所に金属をさらに備え、上記繊維強化プラスチックと上記金属との接合は、上記繊維強化プラスチックを上記金属に引っ掛けることによる接合であることを特徴とする。
【００２１】
本願の第４の態様は、第２もしくは第３の態様において、上記繊維強化プラスチックは、上記金属と接合される継手部を備え、上記継手部から板厚が緩やかに変化するすりつけ部及び／若しくは板厚が上記継手部より薄く、その厚さが変化しない一般部を備えていることを特徴とする。
【００２２】
本願の第５の態様は、第４の態様において、上記継手部には、ボルトを貫通するための貫通孔が穿設されることを特徴とする。
【００２３】
本願の第６の態様は、第５の態様において、上記貫通孔は、上記ボルトと略同径であることを特徴とする。
【００２４】
本願の第７の態様は、第４の態様において、上記継手部は、上記金属に引っ掛けられるフック形状を有することを特徴とする。
【００２５】
本願の第８の態様は、第７の態様において、上記金属には上記継手部を引っ掛けるための孔及び／もしくは突起物が設けられていることを特徴とする。
【００２６】
本願の第９の態様は、第５の態様において、上記継手部における繊維配向は、上記低熱伝導型アンカーストラップ構造の軸方向に等しい繊維方向と、上記繊維強化プラスチックのせん断破壊を防ぐための斜交積層とを有していることを特徴とする。
【００２７】
本願の第１０の態様は、第９の態様において、上記継手部の上記軸方向に対する上記斜交積層の角度は、略±４５°であることを特徴とする。
【００２８】
本願の第１１の態様は、第４の態様において、上記繊維強化プラスチックの板厚中心線に対して繊維方向が略対称となっていることを特徴とする。
【００２９】
本願の第１２の態様は、第４〜６、９〜１１の態様のいずれかにおいて、上記繊維強化プラスチックが板厚方向に２枚以上積層されるバンドル構造を有していることを特徴とする。
【００３０】
本願の第１３の態様は、第５の態様において、上記継手部は、上記金属と上記繊維強化プラスチックとの突き合わせ部に金属からなる継手板が両側から挟み込まれ、上記金属、上記繊維強化プラスチック、上記継手板の各々が上記ボルト・ナット及び／もしくは接着剤にて接合される構造を有することを特徴とする。
【００３１】
本願の第１４の態様は、第１３の態様において所定のトルクで上記ナットが締め付けられることを特徴とする。
【００３２】
本願の第１５の態様は、第２の態様において、上記継手部は、上記金属と上記繊維強化プラスチックとの突き合わせ部に繊維強化プラスチックからなる継手板が両側から挟み込まれ、その各々が上記ボルト・ナット及び／もしくは接着材にて接合される構造を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
アンカーストラップ構造に金属よりも熱伝導率の低い繊維強化プラスチックを使用することで基台からタンク内槽に侵入する熱量を軽減することができる。
【００３４】
繊維強化プラスチックと金属が多様な方法により接合されることで、適材適所の合理的なアンカースラップ構造の成立が可能となる。
【００３５】
バンドル構造とすることで、継手部と一般部との板厚差が小さくなり、緩やかな勾配を確保しつつも、すりつけ部の長さを減じて繊維強化プラスチックの総断面積を減じることが可能となるため、層間相互の剥離を防止し、かつ、侵入する熱量を低減することができる。
【００３６】
繊維強化プラスチックを剛性の高い金属性の継手板で挟み込み、ボルトにトルクをかけることで、繊維強化プラスチックの板厚方向に圧縮力が導入される。この効果により、繊維の微視座屈が抑制され、ボルト孔周りの面圧強度を向上させることができる。よって、継手部のバンドル数を減じる設計が可能となり、上記に加えて、侵入熱量の低減が可能となる。
【００３７】
繊維強化プラスチックの面圧強度は、繊維強化プラスチックのボルト貫通孔とボルトが同径であるときに最大となる。従って、上記同様に侵入熱量の低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】一般的な極低温タンクの正面部分断面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に係るアンカーストラップ４の正面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの側面図である。
【図３】本発明に係るアンカーストラップ４に用いられる１バンドル構造の積層構成の一例を示す図である。
【図４】図３に示した積層構成の部分拡散図の一例を示す図である。
【図５】図３に示した１バンドル構造を複数束ねて接着したアンカーストラップ構造の繊維強化プラスチック部分を示す図である。
【図６】図５に示した繊維強化プラスチックと金属板との接合部の一例を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る、繊維強化プラスチックと金属板との接合部の一例を示す図である。
【図８】本発明の別の実施形態に係る、繊維強化プラスチックを金属に開けた孔に引っ掛ける構造を示す図である。
【図９】本願のまた別の実施形態に係る、繊維強化プラスチックと金属板との連結部の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、図面を参照して実施の形態について述べる。
【００４０】
＜アンカーストラップ概要＞
図２Ａは、本発明の一実施形態に係るアンカーストラップ４の正面図であり、図２Ｂは図２Ａの側面図である。
【００４１】
アンカーストラップ４は、極低温タンク１００に接続された第一の金属板１１と基台３に接続された第二の金属板１２と、第一の金属板１１と第二の金属板１２との間にそれぞれ第一の接合部１３、第二の接合部１４を介して接続される繊維強化プラスチック１０と、を備えて構成される。
【００４２】
具体的には、アンカーストラップ４は、第一の継手部１０−１、第二の継手部１０−５、第一のすりつけ部１０−２、第二のすり付け部１０−４、及び一般部１０−３、を有する繊維強化プラスチック１０と、側板３０に一端が取付けられた第一の金属板１１と、基台３に埋設された第二の金属板１２と、第一の金属板１１と第一の継手部１０−１とを接続する第一の接合部１３と、第二の継手部１０−５と第二の金属板１２とを接続する第二の接合部１４と、を備え、一般部１０−３の両端であって第１の接合部１３及び第二の接合部１４に向かって厚さが厚くなるすりつけ部１０−２、１０−４を有する。
【００４３】
第一の接合部１３は、第一の継手部１０−１と第一の金属板１１の端部との両主面を覆うように挟む第一の継手板１３−１、１３−２の対と、第一の継手部１０−１及び第一の金属板１１の端部に形成された複数のボルト孔を貫通するように第一の継手部１０−１、第一の金属板１１、第一の継手板１３−１、１３−２の対を締結する手段としてのボルト１７ａ、ワッシャ１８ａ、及びナット１９ａと、を備えたものである。
【００４４】
第二の接合部１４は、第二の継手部１０−５と第二の金属板１２の端部との両主面を覆うように挟む第二の継手板１４−１、１４−２の対と、第二の継手部１４、及び第二の金属板１２の端部に形成された複数のボルト孔を貫通するようにして第二の継手部１０−５、第二の金属板１２、第二の継手板１４−１、１４−２の対を締結する第二の締結手段としてのボルト１７ｂ、ワッシャ１８ｂ及びナット１９ｂと、を備えたものである。
【００４５】
ハンマーヘッド１５は第一の金属板１１に固定され、パッドプレート１６は極低温タンク１００の側板３０に固定されており、両者ともにアンカーストラップ４と側板３０とを接続するための部材である。
【００４６】
一般部１０−３、すりつけ部１０−２、同１０−４、及び第一の継手部１０−１、第二の継手部１０−５は、好適には繊維強化プラスチックによってなる。第一の金属板１１及び第二の金属板１２の材質としては、例えばステンレス鋼を採用することができる。
【００４７】
＜アンカーストラップ４の主要部＞
＜バンドル構造＞
図３は、本発明の一実施形態に係るアンカーストラップ４に用いられる１バンドル構造の積層構成の一例を示す概念的断面図である。尚、図３中ボルト孔は省略してある。
【００４８】
１バンドルは、アンカーストラップの軸方向と同一に配向したＵＤ０°層２０−１〜２０−１０の一般部１０−３を含め、すりつけ部１０−２及び継手部１０−１を有する両端部（図では右端部）を備えて構成される。継手部１０−１においては、ＵＤ０°層２０−１〜２０−１０に加え、繊維の方向性（角度θ１）が例えば＋４５°回転した第二の層としてのＵＤ＋４５°層２１−１〜２１−８と、ＵＤ０°層２０−１〜２０−１０とは繊維の方向性（角度θ２）が例えば−４５°回転した第三の層としてのＵＤ−４５°層２２−１〜２２−８とを２枚ずつ重ねて挿入した構造を有する。
【００４９】
ここで、ＵＤは、Ｕｎｉ−Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎの略であり、単一方向性を有することを意味する。
【００５０】
ＵＤ＋４５°層２１−１〜２１−８と、ＵＤ−４５°層２２−１〜２２−８とは内側の層から外側の層に向かって長手方向の長さがすりつけ部１０−２の傾斜に沿って短くなるように形成されている。このようなバンドル構造を構成することにより、継手部と一般部との板厚差が小さくなることで、緩やかな傾斜を確保しつつすり付け部の長さを短くすることができる。
【００５１】
第二の層２１−１〜２１−８及び第三の層２２−１〜２２−８の配置及び総数は、第一の継手部１０−１、第二の継手部１０−５、第一のすりつけ部１０−２及び第二のすりつけ部１０−４において、板厚中心線に対して断面形状が線対称となるように設定されている。これにより、製造時に行われる熱プレスによる熱の伝わり方が均等となり、反り変形等が生じにくくなる。これにより、バンドル化の妨げとなる有害な変形の発生を抑えることができる。
【００５２】
上記において、±４５°層の総厚さは、継手部全厚の４０％以上となるように設定するのが好ましい。
【００５３】
図４は、図３に示した１バンドルの部分拡散図の一例を示した概念図である。図４の上からＵＤ０°層２０−１、ＵＤ＋４５°層２１−１、ＵＤ−４５°層２２−１、ＵＤ０°層２０−２、ＵＤ＋４５°層２１−２、ＵＤ−４５°層２２−２、ＵＤ０°層２０−３、…の順に積層される。ＵＤ＋４５°層２１−１、２１−２、…、及びＵＤ−４５°層２２−１、２２−２、…の長さは、すりつけ部１０−２（図３参照）の勾配に応じて長さが異なっている。
【００５４】
ＵＤ０°層２０−１、２０−２、２０−３、…、ＵＤ＋４５°層２１−１、２１−２、…、及びＵＤ−４５°層２２−１、２２−２、…のうちの継手部１０−１には、締結手段としてのボルト１７ａ、ワッシャ１８ａ、及びナット１９ａ（図２Ａ参照）用のボルト孔２０−１ａ、２１−１ａ、２２−１ａ、２１−２ａ、２２−２ａ、２０−３ａ、…が（図４では、たとえば２箇所ずつ）形成されており、孔径はボルト径と略同一とする。
【００５５】
ここで、長手方向に対する単一方向を示す角度θ１、θ２は、それぞれ＋４５°、−４５°のとき、面圧強度向上の効果が得られる。
【００５６】
＜バンドル型繊維強化プラスチック＞
図５は、図３に示した１バンドルの繊維強化プラスチックを複数枚（同図では１０枚である例を示しているが１０枚に限定されない）積層した側面図の一例である。尚、図５中、ボルト孔は省略してある。
【００５７】
バンドル型繊維強化プラスチック１０は、１バンドル２５−１、２５−２、…、２５−１０が各々成型された後、接着剤で接着される。尚、１バンドル２５−１、２５−２、…、２５−１０は、それぞれ、図３で示した構造もしくは積層数を適時増減された類似構造を備える。このとき、厚さや長さの比については図５や図６に示したものに限定されるものではない。
【００５８】
＜接合部＞
図６は図５に示したバンドル型繊維強化プラスチック１０と第一の金属板１１とを接続する第一の接合部１３の近傍を示す部分拡大断面図の一例である。
【００５９】
バンドル型繊維強化プラスチック１０の第一の継手部１０−１と第一の金属板１１の端部とが突き合う状態で第一の継手板１３−１、１３−２の対によって第一の継手部１０−１と第一の金属板１１との両主面を覆うように挟まれた状態で、ボルト１７ａ、ワッシャ１８ａ、及びナット１９ａによってこれらが締結される。所定のトルクでナット１９aを締め付けることで第一の継手板１３−１、１３−２がバンドル型繊維強化プラスチック１０を圧縮する。これにより、継手部１０−１及び１０−５のボルト孔周りの面圧強度が向上する。よって、トルクをかけたことにより、バンドル数を低減できる設計が可能となり、侵入する熱量を低減させることが可能になる。
【００６０】
ボルト１７ａ及びナット１９ａの締め付けは、好適には、バンドル型繊維強化プラスチックを破壊しない程度のトルクで行われる。第二の接合部１４におけるボルト１７ｂ、ワッシャ１８ｂ、及びナット１９ｂについても同様である。
【００６１】
次に、上記のように構成される本願の一実施形態に係るアンカーストラップの作用・動作について説明する。
【００６２】
一般に、アンカーストラップには、極低温タンクの運用時において引張力が作用する。ボルト・ナットによる機械的接合においては、ボルトと繊維強化プラスチックのボルト孔周りの面圧を介して力を伝達する。この際、ボルト締結部の繊維強化プラスチックには、面圧荷重に対して有効な斜交積層を付加する必要があるが、単に斜交積層を付加するだけでは、板厚が厚くなって断面積が増加し、入熱が増えることで断熱性能が低下してしまう。
【００６３】
本願の一実施形態においては、上記の構成をとることにより、繊維強化プラスチックの板厚を金属との接合部のみ厚くして、その他の一般部位は必要な引張軸剛性に応じて板厚を薄くするアンカーストラップ構造が実現され、このアンカーストラップ構造に金属よりも熱伝導率の低い繊維強化プラスチックを使用したことで、基台からタンク内槽に侵入する熱量を軽減することができる。
【００６４】
上記のアンカーストラップ構造においては、繊維強化プラスチックと金属とが多様な方法により接合されることで、発生する力に応じて合理的に断面変化を行うアンカースラップ構造が提供される。
【００６５】
また、上記のバンドル構造とすることで、継手部と一般部との板厚差が小さくなり、緩やかな勾配を確保しつつも、すりつけ部の長さを減じて繊維強化プラスチックの総断面積を減じることが可能となるため、層間相互の剥離を防止し、かつ、侵入する熱量を低減することができる。
【００６６】
さらに上記のアンカーストラップ構造においては、繊維強化プラスチックを金属板で挟み込み、ボルトにトルクをかけることで、繊維の微視座屈を抑制し、ボルト孔周りの面圧強度を向上させることができる。よって、継手部のバンドル数を減じる設計が可能となり、上記に加えて、侵入熱量の低減が可能となる。
【００６７】
繊維強化プラスチックの面圧強度は、繊維強化プラスチックのボルト貫通孔とボルトが同径であるときに最大となることに鑑みれば、上記のアンカーストラップ構造をとることで侵入熱量の低減が可能となる。
【００６８】
さらに、上述したように、本願の一実施形態においては、繊維強化プラスチックの部位を継手部、すりつけ部、及び一般部に分けた上で、引張力が作用する繊維強化プラスチックの板厚を変化させた。繊維を荷重方向に対して傾斜させ、荷重直角方向の分力の発生による層間相互の剥離を避けるための緩やかな勾配でのすり付け構造として、上述した構成をとったために、繊維強化プラスチックの全長に渡ってすり付け部を設ける必要をなくし、結果として、断面積が増えて断熱性能が低下してしまうことを防止し、繊維強化プラスチックの全長の大部分がすりつけ部になることによる製造手間を低減でき、コストダウンを実現することができる。
【００６９】
総じて、本願の一実施形態によれば、アンカーストラップ構造より侵入する熱量を低減するための合理的な繊維強化プラスチックの構造が提供されることになる。
【００７０】
次に、本願の他の実施形態について説明する。なお、以下においては、上述した実施形態と同様の箇所は当該実施形態における説明をもって換え、説明を省略する。
【００７１】
図７は、本願の他の実施形態に係る、繊維強化プラスチックと金属板との接合部の他の一例を示す図である。
【００７２】
＜接合部２＞
図６に示した接合部１３と図７に示した接合部１３’との相違点は、バンドル型繊維強化プラスチック１０の第一の継手板１０−１’と第一の継手板１３−１’、１３−２’の対とが接着剤２００により接着接合されている点である。
【００７３】
すなわち、バンドル型繊維強化プラスチック１０の第一の継手部１０−１’と第一の金属板１１の端部とが突き合わされた状態で第一の継手板１３−１’、１３−２’の対で第一の継手部１０−１’と第一の金属板１１の端部との両主面を覆うように挟まれる際に、第一の継手部１０−１’と第一の継手板１３−１’、１３−２’の対とが接触する面の少なくとも一方に接着剤２００が塗布され（同図では接触する両方の面に接着剤２００が塗布される態様が示されている）、ボルト１７ａ、ワッシャ１８ａ、及びナット１９ａによって、第一の金属板１１と第一の継手板１３−１’、１３−２’の対とが締結される。このような構造においても、図６に示した接合部と同様の効果が得られる。
【００７４】
図８は、本願の別の実施形態に係る、繊維強化プラスチックと金属板との連結部の一例を示す図である。
【００７５】
＜連結部１＞
図６に示した接合部１３と図８に示した連結部３００，３０１との相違点は、繊維強化プラスチック１０’の湾曲した両端部１０ｂ’、１０ｃ’が金属１１’、１２’の端部に形成された貫通孔１１ａ’、１２ａ’に連結されている点である。
【００７６】
図８に示されるように、本実施形態においては、バンドル型繊維強化プラスチック１０’の一般部１０ａ’の両突端に形成される両端部１０ｂ’、１０ｃ’に、金属板１１’、１２’にそれぞれに形成された貫通孔１１ａ’、１２ａ’に引っ掛けられるフック形状を有している。この形状を有することにより、バンドル型繊維強化プラスチック１０’の両端部１０ｂ’、１０ｃ’が金側板１１’、１２’の端部に形成された貫通孔１１ａ’、１２ａ’を貫通することで連結される状態が保持される。このような構造においても、図６に示した接合部と同様の効果が得られる。なお、上記では、両端部１０ｂ’、１０ｃ’の形状についてフック形状を例として説明したが、当該形状としては、フック形状に限定される必要はなく、貫通孔１１ａ’、１２ａ’に引っ掛かることで連結され、この連結状態を保持できるものであれば、カギ型、Ｌ字型等いかなる形状であってもよい。
【００７７】
図９は、本願のまた別の実施形態に係る、繊維強化プラスチックと金属板との連結部の他の一例を示す図である。
【００７８】
＜連結部２＞
図９に示した連結部３００’、３０１’の図８に示した連結部３００、３０１との相違点は、金属板１１’、１２’の端部に形成された突起部１１０、１２０にそれぞれ、繊維強化プラスチック１０’の両端部１０ｂ”、１０ｃ”が引っ掛けられている構成を有している点である。
【００７９】
図９に示されるように、本実施形態においては、バンドル型繊維強化プラスチック１０’の両端部１０ｂ”、１０ｃ”は、金属板１１’、１２’の端部に形成された突起部１１０、１２０にそれぞれ、引っ掛けられるフック形状を有している。この形状を有することにより、バンドル型繊維強化プラスチック１０’の両端部１０ｂ”、１０ｃ”が金側板１１’、１２’の端部に形成された突起部１１０、１２０に引っ掛かることで両者が連結される状態が保持される。したがって、このような構造においても、図６に示した接合部と同様の効果が得られる。なお、上記では、両端部１０ｂ”、１０ｃ”の形状についてフック形状を例として説明したが、当該形状としては、フック形状に限定される必要はなく、突起部１１０、１２０に引っ掛かることで連結され、この連結状態を保持できるものであれば、カギ型、Ｌ字型等いかなる形状であってもよい。
【００８０】
尚、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施することが可能である。たとえば、継手部の繊維方向は０°と±４５°に限定されず９０°層を入れてもよい。また、ＵＤ材の使用のみに限定されず、クロス材の積層も可能である。また、金属板の板厚とバンドル型アンカーストラップ１０の板厚は同一とする必要は必ずしも無い。また、角度は０°,±４５°,９０°などとしたものは各々、略０°,略±４５°,略９０°であってもよい（その他の角度についても同様）。
【００８１】
また、たとえば、上記の説明では、すりつけ部や一般部を設ける構造を例示したが、侵入熱が許容できる範囲であれば、これらすりつけ部や一般部なしに継手部の積層構造のみを有する構造としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明に係る構造は、工業的に製造することができ、また商取引の対象とすることができるため、経済的価値を有しており、エネルギー産業、建設業をはじめ、各種産業において利用することができる発明である。例えば、二重殻式の極低温タンクにおける内槽の吊り材等の引張材に使用することが可能と考えられる。荷重に応じた適切なバンドル数を選定することにより、鋼材に比べて侵入熱量を低減することが可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１  ・・・内槽
２  ・・・外槽
３  ・・・基台
４  ・・・アンカーストラップ
５  ・・・底部構造
１０、１０’、１０”  ・・・バンドル型繊維強化プラスチック（樹脂板）
１０−１  ・・・第一の継手部
１０−２  ・・・第一のすり付け部
１０−３  ・・・一般部
１０−４  ・・・第二のすり付け部
１０−５  ・・・第二の継手部
１０−２、１０−４  ・・・すりつけ部
１０−３、１０ａ’  ・・・一般部
１１、１１’  ・・・第一の金属板
１２、１２’  ・・・第二の金属板
１３、１３’  ・・・第一の接合部
１４  ・・・第二の接合部
１３−１、１３−２  ・・・第一の継手板
１４−１、１４−２  ・・・第二の継手板
１７ａ、１７ｂ  ・・・ボルト
１８ａ、１８ｂ  ・・・ワッシャ
１９ａ、１９ｂ  ・・・ナット
２０−１〜２０−１０  ・・・ＵＤ０°層（第一の樹脂層）
２１−１〜２１−８  ・・・ＵＤ＋４５°層（第二の樹脂層）
２２−１〜２２−８  ・・・ＵＤ−４５°層（第三の樹脂層）
２５  ・・・積層板
３０  ・・・側板
１００  ・・・極低温タンク
２００  ・・・接着剤
３００，３００’、３０１，３０１’  ・・・連結部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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