(57)【要約】【課題】液体貯蔵タンクに関し、制震装置を用いる耐震構造を実現するにあたり、施工が容易であって、既設タンクへの適用も容易にでき、しかも、タンクの性能に影響を与えずに、極低温環境下での耐震性能を担保すること。【解決手段】タンク構造体１００は、液体を貯蔵するタンク１と、タンク１を地盤３に支持する支持構造２とを備える。支持構造２は、地盤３から突出した複数の杭５と、複数の杭５の各々の杭頭５Ａに結合され、タンク１が配置されるスラブ４と、複数の杭５に含まれる２つの杭５と、地盤３と、スラブ４とにより形成される矩形状の構面８に斜材として設置されるダンパ６とを備える。【選択図】図１
2017171347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯蔵するタンクと、
前記タンクを支持基盤に支持する支持構造と、を備え、
前記支持構造は、
前記支持基盤から突出した複数の杭と、
複数の前記杭の各々の杭頭に結合され、前記タンクが配置されるスラブと、
複数の前記杭に含まれる２つの前記杭と、前記支持基盤と、前記スラブとにより形成される矩形状の構面に斜材として設置されるダンパと、を備える、
ことを特徴とする耐震タンク構造体。
【請求項２】
異なる前記構面に対応する複数の前記ダンパを備え、
複数の前記ダンパは、同一の特性を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の耐震タンク構造体。
【請求項３】
異なる前記構面に対応する複数の前記ダンパを備え、
複数の前記ダンパは、前記タンクの平面中心部に対して点対称に位置する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の耐震タンク構造体。
【請求項４】
前記杭は、水平面内において一定のピッチで配置され、
前記ダンパが設置される２つの前記杭は、前記ピッチを超える間隔をおいて離れている、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の耐震タンク構造体。
【請求項５】
複数の前記杭の各々の前記杭頭が、前記スラブにピン結合され、
ピン結合された前記杭により形成される前記構面に前記ダンパが設置される、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の耐震タンク構造体。
【請求項６】
前記タンクの中央またはその近傍に相当する位置で前記タンクを支持する前記杭の前記杭頭は、
前記スラブに対する水平方向の拘束がなく、
残りの前記杭は、前記スラブに対して剛結合またはピン結合される、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の耐震タンク構造体。
【請求項７】
前記支持構造は、
前記ダンパと並列に配置されるバネを備える、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の耐震タンク構造体。
【請求項８】
液体を貯蔵するタンクを備えた耐震タンク構造体の施工方法であって、
支持基盤から突出するように複数の杭を設けるステップと、
複数の前記杭の各々の杭頭にスラブを結合することで、前記タンクを支持する支持構造を建造するステップと、
前記支持構造の前記スラブの上に前記タンクを設けるステップと、
複数の前記杭に含まれる２つの前記杭、前記支持基盤、および前記スラブにより形成される矩形状の構面に斜材としてダンパを設置するステップと、を備える、
ことを特徴とする耐震タンク構造体の施工方法。
【請求項９】
液体を貯蔵するタンクと、前記タンクを支持する支持構造とを備えた既設のタンク構造体に耐震性を付与する施工方法であって、
支持基盤から突出した複数の杭に含まれる２つの前記杭、前記支持基盤、および複数の前記杭の各々の杭頭に結合されたスラブにより形成される矩形状の構面に、斜材としてダンパを設置する、
ことを特徴とする耐震タンク構造体の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体等を貯蔵するタンクとその支持構造を備えた耐震タンク構造体、および耐震タンク構造体の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液化天然ガス（ＬＮＧ：Liquefied Natural Gas）を貯蔵する地上式のＬＮＧタンクは、−１００℃以下の極低温の液化天然ガスにより冷却されることで地盤が凍ることを避けるため、地盤にヒーターが設置されたり、あるいは、ＬＮＧタンクを地盤から浮いた状態に支持する方式が採用される。
【０００３】
特許文献１，２には、地盤から浮いた状態に支持された液体貯蔵タンクの耐震構造が記載されている。
特許文献１では、ＬＮＧタンクを支持するスラブを二重化し、２つのスラブの間に、鋼板とゴムとが積層されてなる積層ゴムを備えた免震装置を配置している。
特許文献２では、ＰＣ（prestressed concrete）タンクの底板と、ＰＣタンクの内側に設置される鋼製タンクの底部との間に制震ダンパを配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１８３４８８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１５２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように、タンクを支持するスラブを二重化するのは、施工が大掛かりとなる上、タンクの鉛直方向および水平方向の支持機構を兼ねる免震装置が万が一にも破損しないように構成することが難しい。
また、既設のタンクを耐震化するにあたっては、免震装置を配置するために、一旦、スラブを含めたタンク全体のジャッキアップ等が必要となるため、既設タンクへの適用は実質的に不可能である。
さらに、免震装置により地震の揺れが長周期化されると、タンク内部の液体の固有振動数と同調するおそれがある。
【０００６】
免震装置による地震の揺れの長周期化等に鑑みれば、制震装置を用いる耐震構造が有望である。
しかし、特許文献２のように、ＰＣタンク（外槽）の底板と、鋼製タンク（内槽）の底部との間に制震ダンパを配置すると、鋼製タンク内のＬＮＧによる極低温環境下に制震ダンパが置かれるので、制震ダンパの正常な動作を検証する必要がある。
また、既設のタンクを耐震化するにあたっては、制震ダンパを配置するために、鋼製タンクのジャッキアップ等が必要となる上、制震ダンパが配置される外槽と内槽との間には、通常、内槽内の液体を保冷する保冷材が配置されるため、保冷材による保冷性能を確保しながら制震ダンパを配置することが難しい。
【０００７】
以上より、本発明は、液体貯蔵タンクに関し、制震装置を用いる耐震構造を実現するにあたり、施工が容易であって、既設タンクへの適用も容易にでき、しかも、タンクの性能に影響を与えずに、極低温環境下での耐震性能を担保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の耐震タンク構造体は、液体を貯蔵するタンクと、タンクを支持基盤に支持する支持構造と、を備え、支持構造が、支持基盤から突出した複数の杭と、複数の杭の各々の杭頭に結合され、タンクが配置されるスラブと、複数の杭に含まれる２つの杭と、支持基盤と、スラブとにより形成される矩形状の構面に斜材として設置されるダンパと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の耐震タンク構造体は、異なる構面に対応する複数のダンパを備え、複数のダンパは、同一の特性を有することが好ましい。
【００１０】
本発明の耐震タンク構造体は、異なる構面に対応する複数のダンパを備え、複数のダンパは、タンクの平面中心部に対して点対称に位置することが好ましい。
【００１１】
本発明の耐震タンク構造体において、杭は、水平面内において一定のピッチで配置され、ダンパが設置される２つの杭は、ピッチを超える間隔をおいて離れていることが好ましい。
【００１２】
本発明の耐震タンク構造体において、複数の杭の各々の杭頭が、スラブにピン結合され、ピン結合された杭により形成される構面にダンパが設置されることが好ましい。
【００１３】
本発明の耐震タンク構造体において、タンクの中央またはその近傍に相当する位置でタンクを支持する杭の杭頭は、スラブに対する水平方向の拘束がなく、残りの杭は、スラブに対して剛結合またはピン結合されることが好ましい。
「タンクの中央およびその近傍に相当する位置」は、タンクの中央をスラブに対して投影した位置およびその近傍に該当する。
【００１４】
本発明の耐震タンク構造体において、支持構造は、ダンパと並列に配置されるバネを備えることが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、液体を貯蔵するタンクを備えた耐震タンク構造体の施工方法であって、支持基盤から突出するように複数の杭を設けるステップと、複数の杭の各々の杭頭にスラブを結合することで、タンクを支持する支持構造を建造するステップと、支持構造のスラブの上にタンクを設けるステップと、複数の杭に含まれる２つの杭、支持基盤、およびスラブにより形成される矩形状の構面に斜材としてダンパを設置するステップと、を備えることを特徴とする。
【００１６】
そして、本発明は、液体を貯蔵するタンクと、タンクを支持する支持構造とを備えた既設のタンク構造体に耐震性を付与する施工方法であって、支持基盤から突出した複数の杭に含まれる２つの杭、支持基盤、および複数の杭の各々の杭頭に結合されたスラブにより形成される矩形状の構面に、斜材としてダンパを設置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、地上に突出した２つの杭と、支持基盤と、スラブとにより形成される構面に斜材としてダンパを設置することにより、構面を面内せん断変形させる地震エネルギーをダンパにより減衰させて地震応答を低減することができる。
支持基盤上に露出する杭にダンパを設置するため、ダンパの設置が容易であり、既設のタンク構造体へのダンパの設置も容易に行える。タンクのジャッキアップ等は必要ない。
しかも、タンクの外部に設置されるダンパは、タンク内の液体による温度影響を受けることなく確実に働く。ダンパの設置によって保冷性能等のタンク性能に影響が及ぶこともない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係るタンク構造体の全体図である。
【図２】（ａ）は、図１に示すタンク構造体に備えられたダンパを示す模式図である。（ｂ）は、既設のタンク構造体に後付けされたダンパを示す模式図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、図１に示すタンク構造体に備えられたダンパおよび構面の状態を示す模式図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、比較例として、柱および梁からなる軸組構造に備えられたダンパおよび構面を示す模式図である。
【図５】タンク構造体の施工方法の手順を示す図である。
【図６】（ａ）は、第２実施形態に係るタンク構造体の全体図である。（ｂ）は、（ａ）のＶＩ−ＶＩ線矢視図である。
【図７】第２実施形態のタンク構造体の地上部分の変位を示す図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、第２実施形態に対する比較例を示す図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、第２実施形態の変形例を示す図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、第２実施形態の変形例を示す図である。
【図１１】（ａ）は、第２実施形態の変形例に係るタンク構造体の全体図である。（ｂ）は、（ａ）のＸＩ−ＸＩ線矢視図である。
【図１２】（ａ）は、第３実施形態に係るタンク構造体の全体図である。（ｂ）は、（ａ）に示すタンク構造体に備えられたダンパを示す模式図である。（ｃ）は、第１実施形態のタンク構造体（図１）に備えられたダンパを示す模式図である。
【図１３】第４実施形態に係るタンク構造体の全体図である。
【図１４】（ａ）は、第５実施形態に係るタンク構造体の全体図である。（ｂ）は、（ａ）に示すタンク構造体に備えられたダンパを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
以下では、一実施形態として、液化天然ガス（ＬＮＧ）を貯蔵するタンク１を備えたタンク構造体１００について説明する。以下に示す構造に使用された部材や、部材を構成する材料は、一例であり、貯蔵する液体に適した構成を適宜に採用することができる。
〔第１実施形態〕
図１に示すタンク構造体１００は、液化天然ガス（ＬＮＧ）を貯蔵するタンク１と、タンク１を支持基盤としての地盤３に支持する支持構造２とを備えた大型の建造物である。
【００２０】
タンク１は、内槽１１と、内槽１１を包囲する外槽１２と、ドーム状の屋根１３と、ＬＮＧを極低温に維持する保冷材１４と、ＬＮＧを出し入れするための図示しない配管設備とを備えている。
タンク１は、全体として、平面視円形状に形成されている。
【００２１】
内槽１１は、円筒状の壁１１Ａと、円盤状の底部１１Ｂおよび蓋部１１Ｃとを備えている。壁１１Ａおよび底部１１Ｂで形成される空間にＬＮＧが貯蔵されている。
内槽１１は、適宜な金属材料（鋼材等）を用いて形成することができる。
本実施形態の蓋部１１Ｃは、ケーブル１１Ｄにより屋根１３に吊り下げられており、内槽１１内の空間に貯蔵されたＬＮＧは、外槽１２により、外槽１２の内側に密閉されている。
本実施形態とは異なり、壁１１Ａおよび底部１１Ｂで形成される空間が蓋部１１Ｃによって塞がれるように構成し、内槽１１の内側にＬＮＧが密閉されるようにしてもよい。
【００２２】
外槽１２は、内槽１１の壁１１Ａを覆っており、屋根１３を支持している。
外槽１２は、コンクリートおよび鉄筋から構成することができる。ＰＣ（prestressed concrete）が好適である。
【００２３】
支持構造２は、タンク１が配置されるスラブ４と、地盤３に埋設された複数の杭５と、制震装置であるダンパ６とを備えている。
【００２４】
スラブ４は、場所打ちされた鉄筋コンクリートからなる。スラブ４に、各杭５の杭頭５Ａが剛結合されている。
スラブ４は、地震による水平方向への荷重に対して十分に高い剛性および耐力を有する剛床である。
【００２５】
スラブ４は、円盤状に形成されている。スラブ４と、スラブ４上に配置される外槽１２とにより、内槽１１が取り囲まれている。
保冷材１４は、内槽１１の底部１１Ｂと、それに対向するスラブ４との間、および、内槽１１の壁１１Ａと外槽１２の内周部１２Ａとの間に配置されている。
保冷材１４として、例えば、グラスウール、ウレタン、パーライト等の断熱材を用いることができる。
【００２６】
複数の杭５は、いずれも、水平な地盤３から上方に一定の長さだけ突出している。杭５の地上部の長さは、例えば、数ｍである。
各杭５の杭頭５Ａにスラブ４が結合されることで、タンク１が地盤３から浮いた状態に支持されている。そうすることで、タンク１の内槽１１内の極低温のＬＮＧにより地盤３が凍結するのを避けている。
複数の杭５は、スラブ４のほぼ全域に亘り、水平面内において一定のピッチで配置されている。タンク１の荷重がスラブ４に分散されるため、スラブ４を介して各杭５に均等の荷重が作用する。そのため、各杭５の径を同一に設定することができる。
【００２７】
各杭５はスラブ４に剛結合されており、地震や横風によるタンク構造体１００の転倒に抵抗するために杭５の地上部に必要な曲げ剛性の一部をスラブ４が受け持つ。その分、杭５の径を小さく設定することができる。
【００２８】
杭５の横断面は、典型的には円形である。
杭５の数や径は、タンク１の規模に応じて定められている。具体的には、杭５の直径が６０〜９０ｍである場合は、例えば、３００〜６００本の杭５が用いられる。
【００２９】
支持構造２は、地上に整然と並んだ杭５と、スラブ４とによりタンク１が支持されることを利用して、地震に対するタンク構造体１００の応答を低減する。
そのために、多数の杭５のうち任意に選択された２つの杭５と、地盤３と、スラブ４とによって形成される矩形状の構面８に、斜材としてダンパ６が設置されている。
【００３０】
ダンパ６は、杭５が延びている鉛直方向に対して傾斜した状態で２つの杭５を結んでいる。
図１に示された複数のダンパ６のうち、最も左に位置するダンパ６と、ダンパ６が設置された構面８（８Ａ）とを例にとり、説明する。
図２（ａ）において、構面８の左側の辺を形成する杭５を第１の杭５１、構面８の右側の辺を形成する杭５を第２の杭５２として説明する。
ダンパ６は、第１の杭５１に結合される第１結合部６１と、第１結合部６１よりも上方に位置し、第２の杭５２の杭頭５Ａにスラブ４と共に結合される第２結合部６２とを有している。
ダンパ６は、構面８の対角線上に沿って配置されている。つまり、第１結合部６１は、構面８における第１の杭５１の下端である地上部下端５Ｂに結合されており、第２結合部６２は、第２の杭５２の杭頭５Ａに結合されている。
【００３１】
図１において、構面８Ａの隣に位置する構面８Ｂと、その隣に位置する構面８Ｃについても、図２に示す構面８Ａと同様に、斜材としてダンパ６が設置されている。構面８Ａ，８Ｂ，８Ｃは同一形状である。これらの構面８Ａ，８Ｂ，８Ｃのそれぞれに、ダンパ６が同じ傾斜の向きで、つまり平行に設置されている。
【００３２】
多数の杭５のうち任意に２つの杭５を選択し、それらの杭５と、地盤３と、スラブ４とで形成される構面８に、ダンパ６を設置することができる。
必ずしも、隣り合う構面８Ａ，８Ｂ，８Ｃにそれぞれダンパ６が設置されている必要はなく、離間した構面８にそれぞれダンパ６が設置されていてもよい。
また、構面８に２つのダンパ６をたすき掛け状（Ｘ字状）に設置することも許容される。
【００３３】
斜材としてのダンパ６は、適宜に構成することができる。例えば、鋼材の塑性変形を伴って振動エネルギーを減衰させる弾塑性ダンパや、オイルの粘性により振動エネルギーを減衰させるオイルダンパ等のダンパユニットからダンパ６の全体を構成することができる。あるいは、振動エネルギーを減衰させるダンパ本体と、斜材（ブレース）とを組み合わせることでダンパ６を構成することもできる。
ダンパ６に弾塑性ダンパが採用される場合は、ダンパ６によりタンク１の荷重や地震荷重を受け持つことができるので、タンク構造体１００の剛性を向上させることができる。
【００３４】
構面８にダンパ６が設置されることによる作用を説明する。
図３（ａ）は、平常時におけるスラブ４、杭５、およびダンパ６の状態を示している。
図３（ｂ）は、地震により水平方向への荷重が加えられたスラブ４、杭５、およびダンパ６の状態を模式的に示している。
地震により、タンク構造体１００には、主として水平方向への振動が加えられる。それによって、図３（ｂ）に示すように、タンク構造体１００の地上部分の全体が、構面８の面内せん断変形を伴って変形する（スウェー）。面内せん断変形された構面８を模式的に平行四辺形で示している。
構面８が面内せん断変形されると、構面８に設置されたダンパ６に斜材軸力が作用し、その軸力に抵抗する減衰力をダンパ６が生じさせる。スウェー変形によりタンク構造体１００に作用するエネルギーが、ダンパ６の挙動により費やされる結果、地震に対するタンク構造体１００の応答が低減される。
ダンパ６が荷重を受け持つ場合には、地震の荷重がダンパ６を介して杭５に流れるので、杭５の軸力により地震荷重を受け持つことができる。
【００３５】
次に、柱および梁からなる典型的な軸組構造の建造物に斜材としてのダンパが備えられた場合（図４の比較例）と比較しつつ、本実施形態の作用を説明する。
比較例に係る図４（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、平常時と、地震時における柱９１、梁９２、およびダンパ９３の状態を模式的に示している。２つの柱９１，９１と、上の梁９２と、下の梁９２とにより形成される構面９５（９５Ａ，９５Ｂ，９５Ｃ）にそれぞれ、ダンパ９３が設置されている。
【００３６】
ここで、建造物には、その用途に応じた形状が与えられ、立地等に応じて壁や開口部等が設定されている。そのため、柱９１や梁９２に作用する荷重は建造物の部位によって異なり、建造物に使用される柱９１や梁９２等の部材のそれぞれに必要な諸元（径等）が個別に設計されている。
そして、柱９１および梁９２からなる軸組構造に地震の水平荷重が作用すると、図４（ｂ）に示すように、構面９５Ａ，９５Ｂ，９５Ｃがせん断変形する際に梁９２が変形するため、構面９５Ａ，９５Ｂ，９５Ｃにそれぞれ配置されたダンパ９３には、異なる荷重が入力される。特に、柱９１や梁９２の重量分布が偏在している場合に、梁９２の変形が大きく、各ダンパ９３への入力荷重の相違が大きい傾向にある。
以上より、軸組構造の構面９５にダンパ９３を適用する場合は、入力荷重に基づいて各ダンパ９３を個別に設計する必要がある。
【００３７】
一方、タンク構造体１００は、典型的な建造物とは異なり、地盤３から突出した状態で規則的に配置された多数の杭５とスラブ４とを備えている。スラブ４にてタンク１の荷重が分散されることにより、荷重が各杭５に均等に作用するので、各杭５には等しい径が与えられている。
このタンク構造体１００では、図３（ｂ）に示すように、地震の水平荷重が作用することで構面８Ａ，８Ｂ，８Ｃがせん断変形する際に、梁９２とは異なりスラブ４が変形しない。そのため、構面８Ａ，８Ｂ，８Ｃが等しくせん断変形し、構面８Ａ，８Ｂ，８Ｃにそれぞれ設置されたダンパ６に入力される荷重が同一となるため、ダンパ６の特性を同一に定めることができる。したがって、同一の特性を有する同一の仕様のダンパを採用することが可能となる。
【００３８】
ダンパ９３およびダンパ６として弾塑性ダンパが採用される場合について説明する。弾塑性ダンパの性能を最大限に発揮させ、十分な耐震性能を経済的に得るためには、使用される弾塑性ダンパの全数が同時に降伏することが望ましい。
比較例（図４）の場合、同時に降伏させるためには、各ダンパ９３の特性を個別に設計しなくてはならない。
それに対して、本実施形態（図３）によれば、一律に同じ特性のダンパ６を使用しつつ、ダンパ６の全数を同時に降伏させ、ダンパ６による制震効果を最大限に得ることができる。  
【００３９】
さらに、図３および図４を参照し、本実施形態の作用を説明する。
図４（ｂ）に示すように、一般的な建築物の梁−柱構造の場合は、地震時に、柱９１の基端部が鉛直方向に対してなす変形角が殆ど生じない。一方、本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、地震時、杭５の地上に突出した部分の基端部（地上部下端５Ｂ）が鉛直方向に対してなす変形角θが生じる。変形角θは、地盤３に埋もれている範囲での杭５の変形により生じる。変形角θが生じていると、タンク構造体１００の地上部分全体の水平変位が大きくなるので、ダンパ６による一層効果的なエネルギー吸収が期待できる。
【００４０】
支持構造２に備えられるダンパ６の数や、設置位置等については、例えば有限要素法による解析等に基づいて、効率よく地震エネルギーを吸収できるように適宜に定めることができる。
１つ以上のダンパ６を任意の構面８に設置することにより、上述のようにダンパ６の減衰力によって地震のエネルギーを吸収することができるので、タンク構造体１００の地震応答を低減することができる。
典型的な建造物の場合は、開口部の確保や設備との干渉を避ける等の要請からダンパ９３の設置に制約があるところ、タンク構造体１００においてはそれらの要請がないため、ダンパ６の設置に関して自由度が高い。必要な位置に必要な数だけダンパ６を設置することができる。
【００４１】
以下、タンク構造体１００の施工方法について説明する。
はじめに、図５を参照し、耐震性を備えたタンク構造体１００を新規に製造する手順を説明する。
まず、杭５を地盤３に埋設する（ステップＳ１）。プレキャストコンクリート杭や鋼杭の場合は、軸周りに回転させながら杭５を地盤３に埋め込む。場所打ちコンクリート杭の場合は、地盤３に掘削された孔に型枠および鉄筋を配置し、コンクリートを打設する。いずれの工法によっても、各杭５を地表から突出した状態となるように地盤３に埋設する。杭５の地上部下端５Ｂは、埋設されている地盤３に定着される。
【００４２】
次に、必要に応じて適切な杭頭処理がなされた各杭５の杭頭５Ａに、スラブ４を設置する（ステップＳ２）。
以上により支持構造２が建造される。
【００４３】
地上で杭５が並んだ領域には、人が立って作業するのに十分なスペースがあるため、杭５にダンパ６を設置する作業を容易に行うことができる。また、ダンパ６の修理や交換等のメンテナンスも容易である。
【００４４】
さて、支持構造２が建造されたならば、タンク１の外槽１２を鉄筋コンクリートもしくはＰＣコンクリート等により構成する（ステップＳ３）。
次いで、スラブ４の上面に保冷材１４を配置し、外槽１２の内側に内槽１１を搬入する（ステップＳ４）。さらに、内槽１１の壁１１Ａと外槽１２との間にも保冷材１４を配置し、屋根１３を取り付ける（ステップＳ５）。
最後に、ダンパ６を設置する（ステップＳ６）。
ダンパ６を設置する手順の一例としては、図２（ａ）に示すように、ダンパ６の一端である第１結合部６１を杭５（第１の杭）の地上部下端５Ｂに締結、溶接等の適宜な方法で結合するとともに、ダンパ６の他端である第２結合部６２を、第１の杭と構面８を形成する第２の杭である杭５の杭頭５Ａにスラブ４の直下で締結、溶接等の適宜な方法により固定する。そうすると、杭頭５Ａ、スラブ４、およびダンパ６の三者が結合される。
あるいは、図２（ｂ）に示すように、スラブ４に埋め込まれた状態で杭頭５Ａに設置されたガセットプレート１５に、締結等の方法でダンパ６の第２結合部６２を接合することで、杭頭５Ａ、スラブ４、およびダンパ６の三者が結合されるようにしてもよい。この場合、ガセットプレート１５を介してダンパ６が杭頭５Ａに結合されている。ガセットプレート１５は、スラブ４を設置する際に（ステップＳ２）、杭頭Ａに設置することができる。
以上により、タンク構造体１００が完成する。
【００４５】
以上の施工手順は、一例に過ぎず、手順の一部を適宜に変更することができる。
【００４６】
次に、既設のタンク構造体に耐震性を付与する方法について説明する。
つまり、杭５、スラブ４、およびタンク１を備えた既設のタンク構造体に対して、ダンパ６を設置する。
この場合は、図２（ｂ）に示すように、ダンパ６の第２結合部６２をスラブ４の直下で、第２の杭５２に締結、溶接等の適宜な方法により結合することができる。その場合も、杭頭５Ａにダンパ６が結合されている構成（図２（ａ））と同様の作用効果を得ることができる。
【００４７】
上述のように、ダンパ６の第２結合部６２が杭頭５Ａよりも少し下の杭頭５Ａ近傍で杭５に結合されることも許容される（図２（ｂ））。これと同様に、ダンパ６の第１結合部６１が杭５の地上部下端５Ｂよりも少し上方で杭５に結合されることも許容される。その場合も、地上部下端５Ｂにダンパ６が結合されている構成（図２（ａ））と同様の作用効果を得ることができる。
【００４８】
以上で説明した本実施形態のタンク構造体１００およびタンク構造体１００の施工方法によれば、地盤３と２つの杭５とスラブ４とから形成される構面８の面内せん断変形時のダンパ６の挙動によりタンク構造体１００の地震応答を低減できることに加えて、以下の利点を有する。
【００４９】
ダンパ６がタンク１の外部で杭５に設置されるため、タンク１内の極低温のＬＮＧによる影響を受けることなく、ダンパ６が確実に働く。ダンパ６の性能検証は不要である。
しかも、ダンパ６の設置によってタンク１内の保冷材１４や他の部材等の配置に制約が加えられないので、保冷性能や、貯蔵液体およびその気相を内部に封止する気密性能等のタンク性能には影響がない。
【００５０】
上述した施工手順のように、スラブ４の上にタンク１を設けるステップＳ４の後に、ダンパ６を設置することにより（ステップＳ６）、ダンパ６には、タンク１の自重による初期荷重としての軸力が入力されない。そのため、地震エネルギーをダンパ６により効率よく吸収することができる。
【００５１】
その上、既設のタンク構造体への施工に関し、タンク１の内槽１１のジャッキアップ等が不要であり、地上に露出している杭５にダンパ６を設置するだけで、容易に耐震性を付与することができる。
【００５２】
〔第２実施形態〕
次に、図６〜図８を参照し、本発明の第２実施形態に係るタンク構造体を説明する。
第２実施形態では、複数のダンパをタンク１の平面中心部に対して点対称に配置する。
第２実施形態以降では、第１実施形態と相違する事項を中心に説明する。
【００５３】
図６（ａ）および（ｂ）に示すタンク構造体２００は複数のダンパ６（６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ）を備えている。これらのダンパ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄは、異なる構面８にそれぞれ設置されている。
【００５４】
図６（ｂ）に示すように、ダンパ６Ａ，６Ｃは、タンク１の平面中心Ｃに対して点対称に位置している。ダンパ６Ｂ，６Ｄも、タンク１の平面中心Ｃに対して点対称に位置している。タンク１の重心は平面中心Ｃ上にある。
なお、ダンパ６Ａ，６Ｃ、およびダンパ６Ｂ，６Ｄは、厳密に点対称に位置している必要はなく、若干のずれは許容される。
【００５５】
また、図６（ｂ）に示すように、ダンパ６Ａ，６Ｃを結ぶ方向Ｄ１と、ダンパ６Ｂ，６Ｄを結ぶ方向Ｄ２とが直交している。
【００５６】
ダンパ６Ａ〜６Ｄは、隣り合う２つの杭５の間に形成される構面８に設置されている。水平面をｘｙ面内とすると、ｘ方向にピッチＰ１分の間隔をおいて隣り合う２つの杭５の間に形成される構面にはダンパ６Ａ，６Ｃが設置され、ｙ方向にピッチＰ２分の間隔をおいて隣り合う２つの杭５の間に形成される構面にはダンパ６Ｂ，６Ｄが設置されている。ここでは、ピッチＰ１とピッチＰ２とは同一である。
【００５７】
第２実施形態のタンク構造体２００に、図７に実線矢印で示すように地震による水平荷重が加えられると、タンク１の平面中心Ｃに対して点対称に位置するダンパ６（図６（ｂ））に均等に荷重が入力され、タンク構造体２００の地上部分（図６（ａ）の２００Ａ）の全体が、タンク１の重心の周りに回転することなく、地震荷重の向きと平行に変形する。このとき、点対称に位置するダンパ６Ａ，６Ｃは均等に減衰力を生じさせているので、地震荷重の向きの左右両側で、タンク構造体２００の地上部分２００Ａの変位量は同等である。なお、図７に示す向きに地震荷重が加えられるとき、地震荷重の向きに直交するダンパ６Ｂ，６Ｄは働いていない。
図７に示すようにタンク構造体２００の地上部分２００Ａの全体が地震荷重の向きに平行に変形すると、均等に働くダンパ６Ａ，６Ｃにより最大限の制震作用を得ながら、地上部分２００Ａの全体に地震荷重を分散させることができる。
【００５８】
図６（ｂ）に破線矢印で示す向きに地震荷重が加えられたときは、ダンパ６Ｂ，６Ｄが均等に働くことで、地上部分２００Ａの全体が地震荷重の向きと平行に変形する。
さらに、図６（ｂ）に一点鎖線の矢印で示す向きに地震荷重が加えられたときは、ダンパ６Ａ，６Ｃが均等に働き、かつダンパ６Ｂ，６Ｄも均等に働くことで、地上部分２００Ａ全体が地震荷重の向きと平行に変形する。
つまり、タンク１の平面中心Ｃに対して点対称に位置するダンパ６Ａ，６Ｃと、これらのダンパ６Ａ，６Ｃを結ぶ方向Ｄ１に対して交差する方向Ｄ２に沿って平面中心Ｃに対して点対称に位置するダンパ６Ｂ，６Ｄを備えていることにより、地震荷重の向きを問わず、ダンパによる最大限の制震作用を得ながら、タンク構造体２００の地上部分２００Ａの全体に地震荷重を分散させることができる。
【００５９】
点対称に位置するダンパ６同士は、図６（ａ）に示すように、傾斜の向きが鉛直方向に対して対称であることが好ましい。例えば、ダンパ６Ｂ，６Ｄのいずれも、杭５の地上部下端５Ｂに結合される第１結合部６１に対して、杭頭５Ａに結合される第２結合部６２がタンク１の中心側に位置する向きで傾斜するように構面８に設置されることにより、傾斜の向きが鉛直方向に対して対称となっている。ダンパ６Ａ，６Ｃの関係もこれと同様である。
点対称に位置するダンパ６同士で傾斜の向きが鉛直方向に対して対称となっていると、地震時に、ダンパ６を介してスラブ４、杭５に入力される荷重がタンク１中心に対して対称な分布となる。これによりタンク１のねじれ変形を防止することが可能となる。
【００６０】
図６（ａ）に示す例とは逆に、ダンパ６Ｂ，６Ｄのいずれも、第１結合部６１に対して第２結合部６２がタンク１の外周側に位置する向きで傾斜するように構面８に設置されていてもよい。ダンパ６Ａ，６Ｃも同様である。
【００６１】
図８（ａ）は、タンク１の平面中心Ｃに対してダンパが点対称には配置されていない例を示している。この場合は、図８（ｂ）に実線矢印で示す向きに地震による水平荷重が加えられると、ダンパ６Ｅ，６Ｇが減衰力を生じさせるが、これらのダンパ６Ｅ，６Ｇはタンク１の平面中心Ｃに対して点対称に位置しておらず、点対称に減衰力が生じていないことから、タンク構造体２００の地上部分２００Ａの全体が、タンク１の重心の周りに回転してしまう。ダンパ６Ｅ，６Ｇが荷重を受け持つ場合、点対称に位置していないダンパ６Ｅ，６Ｇの剛性により地上部分２００Ａに作用する荷重が偏ることによっても、地上部分２００Ａが回転してしまう。
【００６２】
本実施形態（図６（ｂ））のように、点対称に位置するダンパ６Ａ，６Ｃおよびダンパ６Ｂ，６Ｄを備えていると、図８のように点対称に位置していない同数のダンパ６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈを備えている構成と比べて、ダンパ６による制震性能をより十分に発揮させながら、地震荷重を地上部分２００Ａの全体により十分に分散させることができるので、耐震性能が向上する。
【００６３】
図９および図１０は、タンク１の平面中心Ｃに対してダンパ６が点対称に配置されている他の例を示している。
図９の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および図１０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれの構成も、平面中心Ｃに対して点対称に配置される２対以上のダンパ６を備えている。
例えば、図９（ａ）では、平面中心Ｃに対してダンパ６Ａ，６Ｃが点対称に配置され、同じくダンパ６Ｂ，６Ｄが点対称に配置されている。
【００６４】
図１０（ａ）に示す例では、十字状に配置される４つのダンパ６Ａ〜６Ｄと、それらのダンバ６Ａ〜６Ｄの隣り合うもの同士の間に十字状に配置される４つのダンパ６Ｅ〜６Ｈとが配置されている。ダンパ６Ｅ〜６Ｈは、ｘ方向またはｙ方向にピッチＰ１またピッチＰ２分の間隔をおいて隣り合う２つの杭５の間に形成される構面に設置されている。それに対し、ダンパ６Ａ〜６Ｄは、ｘおよびｙ方向に４５°の角度をなす斜め方向にピッチＰ３分の間隔をおいて隣り合う２つの杭５の間に形成される構面に設置されている。
【００６５】
ダンパ６Ａ〜６Ｈが全体として放射状に配置されているので、例えば地震荷重が実線矢印の向きで加えられた際に、地震荷重の向きの成分を持つＤ１方向、Ｄ２方向、Ｄ３方向、Ｄ４方向のそれぞれに沿って配置されているいずれのダンパ６Ａ〜６Ｈにも減衰力を生じさせることができる。
【００６６】
ダンパ６のレイアウトは、所望の制震性能を得るために必要なダンパ６の数や、ダンパ６の設置が必要となる水平面内の位置も考慮して、適宜に定めることができる。
地上に露出した多数の杭５から任意の杭５を選択して、より効率よく制震可能なダンパ６の配置を採用することができる。
ダンパ６の設置位置に加えて、ダンパ６の種類についても、制震効果の観点から適宜に選定することができる。種類の異なるダンパ６（例えば弾塑性ダンパとオイルダンパ）を併用することもできる。
【００６７】
図１１（ａ）および（ｂ）に示す例では、構面８を形成する杭５の間隔がこれまでの例よりも広い。
図１１（ｂ）に示すように、ダンパ６Ａが設置される構面８を形成する２つの杭５（５１，５２）は、杭５のｘ方向およびｙ方向のピッチＰ１，Ｐ２や斜め方向のピッチＰ３を超える間隔をおいて離れている。具体的には、ピッチＰ１，Ｐ２を「１」とすると、杭５１，５２は「３の平方根」だけ離れている。これらの杭５１，５２を結ぶ直線上には、他の杭５が配置されていない。
他のダンパ６Ｂ，６Ｃ，６Ｄに対応する構面８を形成する２つの杭５も、上記同様の広い間隔をおいて離れている。
【００６８】
構面８を形成する２つの杭５の間隔が広いと、地盤３に対するダンパ６の傾斜角度が小さいので、水平方向に加えられる地震荷重によりダンパ６に入力される荷重が大きくなる。その大きい入力荷重に抗する減衰力がダンパ６に生じるので、地震応答をより低減することができる。
【００６９】
また、図１１（ｂ）に示すように、ダンパ６Ａ，６Ｃは、タンク１の平面中心Ｃに対して点対称に配置され、ダンパ６Ｂ，６Ｄは、タンク１の平面中心Ｃに対して点対称に配置されている点でも、ダンパ６による制震性能をより十分に発揮させることができる。
【００７０】
〔第３実施形態〕
次に、図１２を参照し、本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態に係るタンク構造体３００では、図１２（ａ）に示すように、支持構造２を構成する杭５の各々の杭頭５Ａがスラブ４にピン結合されている。そして、ピン結合された杭５により形成される構面８にダンパ６が設置されている。
【００７１】
図１２（ｂ）は、地震時におけるスラブ４、スラブ４にピン結合された杭５、およびダンパ６の状態を模式的に示している。
ピン結合により、杭頭５Ａがスラブ４に対して自在に回転可能であるため、図１２（ｃ）に示すように杭頭５Ａがスラブ４に剛結合されている場合よりも、タンク構造体３００の地上部分の変位量を大きくとれる。それによって、ダンパ６による地震エネルギーの減衰効果を高めることができる。
【００７２】
タンク構造体３００の地上部分をスムーズに変位させて変位量を大きく確保する観点からは、支持構造２を構成する全ての杭５の各々の杭頭５Ａをスラブ４にピン結合することが好ましい。但し、一部の杭５の杭頭５Ａをスラブ４に剛結合することも許容される。
【００７３】
〔第４実施形態〕
次に、図１３を参照し、本発明の第４実施形態について説明する。
第４実施形態に係るタンク構造体４００の支持構造２に備えられた杭５のうち、タンク１の中央またはその近傍に相当する位置でタンク１を支持する杭５（５０１）は、スラブ４に対する水平方向の拘束がないため杭頭５Ａの変位が許容されている。これらの杭５０１は、スラブ４を可動状態で支承する。
残りの杭５は、スラブ４に対して剛結合またはピン結合されている。
【００７４】
地震荷重が加えられた際に、杭５０１の杭頭５Ａが水平方向に抵抗しないでスラブ４に対して相対変位可能であることにより、タンク構造体４００の地上部分の水平方向への変位を大きくとれる。したがって、ダンパ６による地震エネルギーの減衰効果を高めることができる。
地上部分の大きな変位に伴い、大きな荷重をダンパ６に入力させるため、スラブ４を可動支承している杭５０１、あるいはその近傍の杭５により形成される構面８にダンパ６を設置することが好ましい。
【００７５】
〔第５実施形態〕
次に、図１４を参照し、本発明の第５実施形態について説明する。
第５実施形態に係るタンク構造体５００の支持構造２は、ダンパ６と並列に配置されるバネ７を備えている。地震による変位に対するバネ７のバネ力により、タンク構造体５００の地上部分の挙動が変わる。そのため、適切なバネ力のバネ７を設置し、タンク構造体５００の地上部分の振動特性を調節することにより、ダンパ６による減衰効果を向上させることができる。
バネ７と併用されるダンパ６の種類は特に限定されず、弾塑性ダンパ、オイルダンパ等を採用することができる。
【００７６】
上述した第１〜第５実施形態は適宜に組み合わせることができる。
【００７７】
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
【００７８】
本発明の耐震タンク構造体に備えられる杭は、必ずしも地盤３に埋設されている必要はなく、地盤３に設置されたコンクリート基礎等の支持基盤上に立設されたものであってもよい。
【００７９】
上記各実施形態で説明した構造は、本発明のタンク構造体の一態様に過ぎず、本発明は、支持基盤から突出した複数の杭と、それらの杭の杭頭に支持基盤から浮いた状態で結合されるスラブと、スラブに配置されるタンクとを備える限りにおいて、構成要素や使用材料を問わず、適宜に構成することができる。タンク内に貯蔵される液体は、種々の液体であってよく、例えば、液化石油ガス（ＬＰＧ）であってもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１        タンク
２        支持構造
３        地盤（支持基盤）
４        スラブ
５        杭
５Ａ      杭頭
６        ダンパ
６Ａ〜６Ｈ      ダンパ
７        バネ
８        構面
８Ａ〜８Ｃ      構面
１１      内槽
１１Ａ    壁
１１Ｂ    底部
１１Ｃ    蓋部
１１Ｄ    ケーブル
１２      外槽
１３      屋根
１４      保冷材
１５      ガセットプレート
５１，５２      杭
６１      第１結合部
６２      第２結合部
９１      柱
９２      梁
９３      ダンパ
９５，９５Ａ，９５Ｂ，９５Ｃ      構面
１００，２００，３００，４００，５００      タンク構造体（耐震タンク構造体）
２００Ａ  地上部分
５０１    杭
Ｃ        平面中心
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３      ピッチ
【図１】
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【図２】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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