耐震設計の実務：配管系および塔槽類の支持構造物の耐震対策－既設および新設の塔槽類とそれを支持する架構の耐震対策検討事例

摘要

配管系および塔槽類は、基礎または架台あるいは架構（これらを支持構造物と呼ぶ）で全て支持されている。 よって、地震が発生して配管系および塔槽類自体は健全であったとしても、それを支える基礎等の支持構造物が破壊されると、設備として使用ができなくなる可能性がある。さらに、基礎は通常大部分が地下に埋め込まれているため、一度損傷を受けると修復には技術的にも困難が伴うことが多い。 このような重要な位置付けにある支持構造物も建設年代により適用される基準が異なり、耐震設計方法も異なっているのが現状である。 例えば架構は、高圧ガス設備等耐震設計基準（告示515号、以下告示と呼ぶ）が施行される以前には、建築基準法を準用して、乗戴する設備を付加重量と考え、震度一定の静的震度法を適用して設計がなされていた。 しかしながら、告示施行以降は、修正震度法においても乗戴する塔槽類などは架構の連成による応答の増幅を考慮するようになり、その結果、告示が適用される以前と以後で支持構造物の耐震性能は相当異かっている可能性が高い。 また、地盤の液状化対応としては、兵庫県南部地震後の1997年に告示が改正され（改正告示143号、以下改正告示と呼ぶ）、レベル2地震動を対象として液状化による地盤変状に対する設計方法が提示された。 以上のような新旧設備の耐震性能の相異を考えると、今後は震災事例に対応した改正告示等の新耐震基準に基づく既設プラント設備の耐震対策が、広く求められるものと予想される。本稿においては、新設および既設を含めた耐震対策の検討を念頭において、告示の耐震設計法を中心に支持構造物の耐震設計方法の概要、新設と既設の耐震対策検討方法の相違、および支持構造物のうち「塔類を支持する架構」に注目した塔類とその支持架構の達成を考慮した耐震対策の検計事例の紹介を行う。