設計実績

プラント設計

プラント設計 プラント設計 設計実績一覧PDF

プラント設計は、化学・石油・エネルギー・食品などの各種工場設備の設計を行います。安全性・効率性・耐久性、経済性、メンテナンスのし易さを考慮しながら、綿密な構造計画を行い、最適な生産環境を実現します。また、最新の技術や法規制に基づき、持続可能なプラント設計を提案し、企業の生産性向上と環境負荷低減に貢献します。

津波防護壁の設計

設置場所
鹿児島県
適用基準
建築基準法
建物規模
平面65.5m×22.3m, 高さ15.0m
使用用途
津波防護壁
想定荷重
津波による静水圧 波高:15.0m
地震時スペクトル解析
竜巻による落下物の考慮
基本構造
鉄骨造 短辺方向:ブレース構造、長辺方向:ラーメン構造
使用ソフト
MIDAS IT社/MIDAS iGen

設計上の要点

・津波による静水圧は、EL+4.5mにおいて想定値(EL+8.0m)の3倍に相当するEL+15.0mを採用し、EL+12.0m以上については、高さ3.0m分の静水圧を加算した。また、押し波と引き波の両ケースを考慮した。
・地震スペクトルについては、固有値解析を300モードまで実施し、各方向について有効質量比が最大となるモードをピックアップし、応答倍率が最大となる固有周期を選定した。(X方向:16次モード、Y方向:1次モード、Z方向:202次モード)
・竜巻による落下物については、架台上部に強靭なネットを設置して衝撃を受けるものとし、各柱が負担する荷重のみ考慮した。
・柱脚に大きなせん断力が作用するため、ベースプレート下にシアキーを配置し水平力を負担させた。

配管ラック(耐震診断・補強設計)

設置場所
茨城県
適用基準
建築基準法、消防法
建物規模
平面200m×4.0m程度, 高さ14.0m
使用用途
配管ラック
想定荷重
建築基準法及び消防法により、地震力の設定を行った。
基本構造
XY方向:ラーメン+ブレース構造
使用ソフト
MIDAS IT社/MIDAS iGen

設計上の要点

・現場調査を行い、既存図と現状の整合確認、部材接合部の詳細、仕口溶接部等の確認を行った。
・任意形状解析ソフトで上部架構の解析モデルを作成し応力解析を行った。基礎は別モデルを作成して断面算定を行っている。
・特殊な部材は別途耐力を算定して検討を行った。
・許容応力度設計により検討を行った。
・補強部材の干渉を現地で確認し、補強案を作成した。

ケーブルラック

設置場所
国内某所
適用基準
建築基準法
建物規模
平面49.0m×20.1m, 高さ8.7m
使用用途
データセンター内のケーブルラック
想定荷重
設計水平震度は、建屋側の地震加速度及びラックの応答を考慮して決定
隣接ラック工事時の仕切り壁に作用する負圧を考慮
基本構造
XY方向:ブレース構造 柱脚:機械式あと施工アンカー
使用ソフト
Bentley社/STAAD Pro.

設計上の要点

・海外製のケーブルラックシステムを国内に適用するにあたり、国内外で耐震設計要件が異なるため、部材サイズアップの他、ブレース補強等が必須となる。
・ケーブル及びラック下に設置されるサーバー、アクセス確保等の観点から、ブレースが設置できる箇所には制約がある。
・製品(システムラック)であり、設計自由度が低いため、顧客及びメーカー側と都度調整が必要であった。
・メーカー側で改造できる範囲を明確にした上で、設計側で最大限工夫し、実現性確保に務めた。
・建屋内の設備を設計する場合、安全側に建屋の地震加速度に2倍の応答倍率を考慮する手法もあるが、ラックそのものの固有値から実際に近い応答倍率を算出し、現実的な設計水平震度を採用した。
・柱脚はピンではなくアンカーボルトの剛性を考慮した半固定(バネ柱脚)とし、ボルト配置が非対称のため、X方向とZ方向とで異なるバネ剛性値を採用した。

フローティングLNGプラント架構(モジュール)

設置場所
国外海上(船上)
適用基準
AISC、他
建物規模
主架構規模として、平面15.3m×42.5m, 高さ27.0m(3層)
使用用途
機器・配管等の支持架構(モジュール)
想定荷重
海上加速度による慣性力
基本構造
XY方向共:ラーメン+ブレース構造
使用ソフト
STAAD Pro.

設計上の要点

・海上(船上)に設置されるプラント構造物。
・海上加速度による慣性力が非常に大きいため、主架構は全て組立材で構成している。
・柱及び鉛直ブレースは弱点となる方向を持たない様、断面を鋼管としている。
・組立材の製作スケジュールを考慮し、主架構の設計を先行して行った。
・モジュールを組み上げてから船上に設置するため、設置時(クレーンによる吊上げ時)の検討も実施。

超大型水密扉用ヒンジの設計

設置場所
日本国内
適用基準
電気事業法、原子力基本法
使用用途
原子力発電所内、水密扉
耐圧性能
9.0t/m2の水圧に耐えられる構造
耐震性能
開時、閉時それぞれのケースで水平震度1.0G、鉛直震度:0.8Gに耐えられる構造
使用材質
ステンレス材(SUSF304,SUS304N2,SUS403,SUS304)
使用ソフト
MIDAS IT社/midas FNX (FEM解析プログラム)

設計上の要点

・3Dモデルにてすべての部品を作成し、各部品の接触面にそれぞれ接触条件を設定を行いモデル化を行った。
・外力は、60tonの扉をモデル化し、地震時の慣性力を扉の自重に作用させて解析を行っている。
・長期時、地震時のケース毎に部材に発生する応力度を算出し、許容応力度を超えない事を確認している。
・各ケース毎の変形量も算出し、許容変位量を超えていない事を確認している。

地下シェルター扉の耐爆風性能検討

設置場所
日本国内
使用用途
地下防災シェルター
耐圧性能
400kN/m2の圧力に耐えられる構造
使用材質
鉄筋コンクリート本体、周囲に鋼製プレートカバー
使用ソフト
MIDAS IT社/midas FNX (FEM解析プログラム)

設計上の要点

・400kN/m2の爆風荷重に対して十分な耐力があることを確認。
・鉄筋コンクリートはFEM上では等方一様材料と扱い、算出された応力分布より別途耐力を評価。

高層棚用耐震ブラケットの検討

設置場所
日本国内
使用用途
棚転倒防止耐震ブラケット
使用ソフト
MIDAS IT社/midas FNX (FEM解析プログラム)

設計上の要点

・地震時の鉛直上方への引抜力に対してブラケットが充分な耐力を有するかの確認検討。
・棚脚および2ピースのブラケット金物の間の接触を考慮。