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東海第二発電所 工事計画審査資料

営業秘密又は防護上の観点から

資料番号

工認-261 改 4

公開できません。

提出年月日

平成 30 年 9 月 19 日

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

Ｖ-2-10-2-9-2 潮位計の耐震性についての計算書

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

目次
1.

概要

1

2.

潮位計（検出器）

2

2.1 一般事項

2

2.1.1 配置概要

22.1.2 構造計画

32.1.3 評価方針

4

2.1.4 適用基準

5

2.1.5 記号の説明

6

2.2 評価部位

7

2.3 固有周期

82.3.1 固有周期の算出方法

8

2.3.2 固有周期の計算条件

92.3.3 固有周期の計算結果

92.4 構造強度評価

102.4.1 構造強度評価方法

10

2.4.2 荷重の組合せ及び許容限界

102.4.3 設計用地震力

122.4.4 計算方法

13

2.4.5 計算条件

15

2.4.6 応力の評価

16

2.5 機能維持評価

16

2.5.1 電気的機能維持評価方法

16

2.6 評価結果

17

3.

18

潮位計（潮位監視盤）

3.1 一般事項

18

3.1.1 構造計画

183.1.2 評価方針

20

3.1.3 適用基準

21

3.1.4 記号の説明

22

3.2 評価部位

23

3.3 固有周期

233.3.1 固有周期の算出方法

23

3.4 構造強度評価

243.4.1 構造強度評価方法

24

目－1

24

3.4.3 設計用地震力

26

3.4.4 計算方法

27

3.4.5 計算条件

29

3.4.6 応力の評価

30

3.5 機能維持評価

30

3.5.1 電気的機能維持評価方法

30

3.6 評価結果

31

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

3.4.2 荷重の組合せ及び許容限界

目－2

1. 概要本計算書は，添付書類「Ⅴ-2-1-9 機能維持の基本方針」にて設定している構造強度及び機能維持の設計方針に基づき，潮位計が設計用地震力に対して十分な構造強度及び電気的機能を有していることを説明するものである。潮位計は，潮位計検出器と潮位監視盤で構成される。本計算書は各構成機器それぞれの評価結果を示す。
潮位計は，設計基準対象施設においてはＳクラス施設に分類される。以下，設計基準対象施設

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4としての構造強度評価及び電気的機能維持評価を示す。

1

2.

潮位計（検出器）

2.1 一般事項
2.1.1 配置概要

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

津波監視設備の配置図を図 2.1－1 に示す。

図 2.1－1
2

津波監視設備配置図

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

2.1.2 構造計画
潮位計（検出器）の構造計画を表 2.1－1 に示す。
表 2.1－1 構造計画（潮位計（検出器））
計画の概要
基礎・支持構造

主体構造

潮位計検出器本体は，圧力式水位検出器

概略構造図
445

正面

側面

検出器ホルダにより潮位計案内管に固定され，潮位計案内管は，取付ボルト
潮位計ガイド管

潮位計ガイド管に取付

案内管

3ボルトにて固定され，案内板により支持される。

8500
アンカーサポート

基礎ボルト

案内板

潮位計ガイド管は，壁に基礎ボルトで設置す検出器ホルダる。

壁検出器本体（単位：mm）

2.1.3 評価方針
潮位計（検出器）の応力評価は，添付書類「Ⅴ-2-1-9

機能維持の基本方針 3.1

構造強度上の制限」にて設定した荷重及び荷重の組合せ並びに許容限界に基づき，「2.1.2 構造概要」にて示す潮位計（検出器）の部位を踏まえ「2.2 評価部位」にて設定する箇所において，「2.3 固有周期」にて算出した固有周期に基づく設計用地震力により算出した応力等が許容限界内に収まることを，「2.4 構造強度評価」にて示す方法にて確認することで実施する。また機能維持評価
は，添付書類「Ⅴ-2-1-9 機能維持の基本方針」にて設定した動的機器の機能維持の方針に基づき，地震時の応答加速度が動的機能確認済加速度以下であることを，「2.5 機能維持評価」にて示す方法にて確認することで実施する。確認結果を「2.6 評価結果」に示す。
潮位計（検出器）の耐震評価フローを図 2.1－2 に示す。

計算モデルの設定

基準地震動Ｓｓ

荷重 及 び 荷重 のNT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

組合せの設定固有値解析

入力地震動の設定

評価用加速度の設定

設計震度の設定加振試験後の機能維持確認に

評価式による計算

応力の計算

よる機能確認済加速度の設定

基礎ボルトの応力評価
潮位計（検出器）の・引張

動的機能維持評価・せん断・組合せ
図 2.1－2 潮位計（検出器）の耐震評価フロー

42.1.4 適用基準
適用基準を以下に示す。
(1) 原子力発電所耐震設計技術指針 ＪＥＡＧ４６０１－1987（日本電気協会）(2) 原子力発電所耐震設計技術指針 重要度分類・許容応力編 ＪＥＡＧ４６０１・補－1984（日
本電気協会）(3) 原子力発電所耐震設計技術指針 ＪＥＡＧ４６０１－1991 追補版（日本電気協会）(4) 発電用原子力設備規格

設計・建設規格（2005 年版（2007 年追補版含む。
））ＪＳＭＥ ＳNT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

ＮＣ1－2005/2007（日本機械学会）

5

2.1.5 記号の説明
記 号

記

号

の

説

明

単 位

Ａｂ

ボルトの軸断面積mm2

ＣＨ

水平方向設計震度－ＣＶ

鉛直方向設計震度－ｄ

ボルトの呼び径mm

Ｆ

設計・建設規格 SSB-3131 に定める値

MPa

Ｆｂ

ボルトに作用する引張力（1本当たり）N

Ｆｂ1

鉛直方向地震及び壁掛盤取付面に対し左右方向の水平方向地震によりボNルトに作用する引張力（１本当たり）
（壁掛形）
Ｆｂ2

鉛直方向地震及び壁掛盤取付面に対し前後方向の水平方向地震によりボN

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4ルトに作用する引張力（１本当たり）
（壁掛形）

fｓｂ

せん断力のみを受けるボルトの許容せん断応力(ｆｓを1.5倍した値)

MPa

fｔｏ

引張力のみを受けるボルトの許容引張応力(ｆｔを1.5倍した値)

MPa

fｔｓ

引張力とせん断力を同時に受けるボルトの許容引張応力MPag

重力加速度（＝9.80665）

m/s2

ｈ

取付面から重心までの距離（壁掛形）

mm

ｈ１

取付面からガイド管までの距離（壁掛形）mm

３

重心と下側ボルト間の距離（壁掛形）

mma

側面(左右)ボルト間の距離（壁掛形）

mmb

上下ボルト間の距離（壁掛形）

mm

ｍ

質量

kg

ｎ

ボルトの本数－ｎf

評価上引張力を受けるとして期待するボルトの本数－

ｎfＶ

評価上引張力を受けるとして期待するボルトの本数（鉛直方向転倒）
（壁

－

掛形）
ｎfＨ

評価上引張力を受けるとして期待するボルトの本数（水平方向転倒）
（壁

－

掛形）
Ｑｂ

ボルトに作用するせん断力

N

Ｑｂ1

水平方向地震によりボルトに作用するせん断力(壁掛形)NＱｂ2

鉛直方向地震によりボルトに作用するせん断力(壁掛形)NＳｕ

設計・建設規格 付録材料図表 Parｔ5 表9に定める値

MPa

Ｓｙ

設計・建設規格 付録材料図表 Parｔ5 表8に定める値

MPa

π

円周率

－

σｂ

ボルトに生じる引張応力

MPa

τｂ

ボルトに生じるせん断応力

MPa

6

記 号

記

号

の

説

明

単 位

Ｅ

縦弾性係数

MPa

Iｘ

ガイド管アンカーサポートの縦方向軸に対するmm4

断面二次モーメント
Iｙ

ガイド管アンカーサポートの横方向軸に対するmm4

断面二次モーメント
Ａｓ

ガイド管アンカーサポートの最小有効せん断断面積mm2

Ｇ

せん断弾性係数

MPa

Ｒ

ガイド管アンカーサポート1本あたりで受ける質量kg

Ｗ

ガイド管アンカーサポート1本あたりの質量kg

2.2 評価部位
潮位計（検出器）は潮位計ガイド管内部に支持されており，潮位計ガイド管は取水口の壁面に

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

支持されているため，潮位計（検出器）の耐震評価は，「2.4.1 構造強度評価方法」に示す条件に基づき，耐震評価上厳しくなる潮位計ガイド管の基礎ボルトについて実施する。潮位計の耐震評価部位については，表 2.1－1 の構造計画に示す。

7

2.3 固有周期
2.3.1 固有周期の算出方法
潮位計（検出器）は潮位計ガイド管の内部に支持されるため，潮位計ガイド管全体の固有周期を求める。固有周期の計算方法を以下に示す。
(1) 潮位計ガイド管の質量は，重心に集中するものとする。
(2) 潮位計ガイド管を固定するアンカーサポート４ヶ所のうち，両端２ヶ所のアンカーサポー
トにて固定されるものとしてモデル化し，図 2.3－1 に示す壁固定の１質点系振動モデルとして考える。
アンカーサポートｈ

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

ｈ1

Ｙ

壁

壁

Ｚ
Ｘ

図 2.3－1 計算モデル

a.水平方向（Ｘ方向，Ｚ方向）(1)Ｘ方向に対する固有周期Ｔ1 を次式で求める。
Ｔ1＝2・π・Ｒ+Ｗ(2.3.1)

3

10 ・Ｋ1
Ｘ方向のばね定数Ｋ1 は次式で求める。
Ｋ1＝ 2
ｈ1 ・(3・ｈ-ｈ1)
6・Ｅ・Ix1+(ｈ-ｈ1)・ｈ1・(ｈ-ｈ1/2)
Ｅ・Ix

+

ｈ1
Ｇ・Ａｓ

(2)Ｚ方向は十分な剛性を有していることから，固有周期の計算を省略する。

8(2.3.2)

b.鉛直方向（Ｙ方向）(1)Ｙ方向に対する固有周期Ｔ2 を次式で求める。
ｍＴ2＝2・π・(2.3.3)

103・Ｋ2

Ｙ方向のばね定数Ｋ2 は次式で求める。
1
Ｋ2＝

ｈ13
12・Ｅ・Iy(2.3.4)

ｈ１

+

Ｇ・Ａｓ

2.3.2 固有周期の計算条件
表 2.3－1 固有周期の計算条件

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

項目

記号

単位

質量

ｍ

kg

据付面から重心までの距離

ｈmm

取付面からガイド管までの距離

ｈ1

mm

Ｒ

kg

ガイド管アンカーサポート 1 本あたりの質量

Ｗ

kg

縦弾性係数

Ｅ

MPa

断面二次モーメント

Ｉmm4

最小有効せん断断面積

Ａｓ

mm2

256070

せん断弾性係数

Ｇ

MPa

74600

ガイド管アンカーサポート 1 本あたりで
受ける質量

数値等

194000水平（Ｘ方向） 鉛直（Ｙ方向）
1.966×1010

7.179×109

2.3.3 固有周期の計算結果
固有周期の計算結果から，固有周期は 0.05 秒以下であり，剛であることを確認した。固有周期の計算結果を表 2.3－1 に示す。
表 2.3－1 固有周期
水平方向(s)

鉛直方向(s)92.4 構造強度評
2.4.1 構造強度評価方法(1) 潮位計（検出器）の質量は重心に集中するものとする。
(2) 転倒方向は，正面方向及び側面方向について検討し，計算書には計算結果の厳しい方を記載する。
(3) 設計用地震力は添付書類「Ⅴ-2-1-7 設計用床応答曲線の作成方針」に基づき設定する。
(4) 耐震計算に用いる寸法は，公称値を使用する。

2.4.2 荷重の組合せ及び許容限界
2.4.2.1 荷重の組合せ
耐震評価に用いる荷重及び荷重の組合せは，添付書類「Ⅴ-2-1-9 機能維持の基本方針」に示す荷重及び荷重の組合せを用いる。潮位計（検出器）の荷重の組合せを表NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

2.4－1 に示す。

2.4.2.2 許容限界
潮位計（検出器）の許容限界は，添付書類「Ⅴ-2-1-9 機能維持の基本方針」に基
づき表 2.4－2 のとおりとする。

2.4.2.3 使用材料の許容応力評価条件
潮位計（検出器）の使用材料の許容応力評価条件のうち，設計基準対象施設の評価に用いるものを表 2.4－3 に示す。

10

表 2.4－1 荷重の組合せ
施設区分

その他発電
用原子炉の
付属施設

機器名称

荷重の組合せ潮位計（検出器）

Ｄ＋Ｓｓ

浸水防
護施設

注記 ＊：Ｄは固定荷重，Ｓｓは地震荷重を示す。

表 2.4－2 許容限界（その他の支持構造物）
許容限界＊1，＊2（ボルト等）

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

許容応力状態

一次応力

ⅢＡＳ＊3

引張

せん断

1.5・ｆｔ1.5・ｆｓ

注記 ＊1：応力の組合せが考えられる場合には，組合せ応力に対しても評価を行う。
＊2：当該の応力が生じない場合，規格基準で省略可能とされている場合及び他の応力で代表可能である場合は評価を省略する。
＊3：地震後，津波後の再使用性や津波の繰返し作用を想定し，当該構造物全体の変形能力に対して浸水防護機能として十分な余裕を有するよう，設備を構成する材料が弾性域内に収まることを基本とする。
表 2.4－3 使用材料の許容応力評価条件
評価部材
基礎ボルト

材料

温度条件

Ｓｙ

Ｓｕ

Ｓｙ（ＲＴ）

（℃）

（MPa）

（MPa）

（MPa)

175

480

－

周囲環境温度

1140

2.4.3 設計用地震力「2.3 固有周期」に示したとおり潮位計ガイド管の固有周期は 0.05 秒以下であることを確認したため，潮位計（検出器）の耐震計算に用いる設計震度は，添付書類「Ⅴ-2-1-7 設計用
床応答曲線の作成方針」に示す取水構造物における設置床の最大応答加速度の 1.2 倍を考慮して設定する。潮位計（検出器）の評価に用いる設計震度を表 2.4－4 に示す。
表 2.4－4 設計用地震力

地震動

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

基準地震動
Ｓｓ

据付場所
及び
床面高さ
（m）

地震による設計震度＊2

水平方向ＣＨ

1.04

鉛直方向ＣV

0.95

取水構造物
T.P. -5.00（EL. 2.810＊1）

注記＊1：基準床レベルを示す。
＊2：「2.3 固有周期」より，潮位計ガイド管の固有周期が 0.05 秒以下であることを確認したため，設置床の最大応答加速度の 1.2 倍を考慮した設計震度を設定した。

12

2.4.4 計算方法
2.4.4.1 応力の計算方法
基礎ボルトの応力は，地震による引張応力とせん断応力について計算する。図 2.4－1 及び
図 2.4－2 に計算モデルを示す。
引張りを受ける
ボルト列

転倒支点となる
ボルト列

壁ｍ･CH ･gｈｍ･(1+CV)･g

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

3

ｂ

転倒方向

ａ

図 2.4－1 計算モデル（水平方向転倒）

引張りを受ける
ボルト列

転倒方向

ｈ

ｍ･CH ･g3ｂｍ･(1+CV)･g

転倒支点

転倒支点となる
ボルト列

壁ａ

図 2.4－2 計算モデル（鉛直方向転倒）13

(1)引張応力
基礎ボルトに作用する引張力Ｆｂは次式にて求める。
水平方向の引張力Ｆｂ1
CH・hｎfH・ aＦｂ1＝ｍ・g・＋(1+CV)・hｎfV・ b

(2.4.1)

鉛直方向の引張力Ｆｂ2

CH・ 3＋(1+CV)・h

Ｆｂ2＝ｍ・g・(2.4.2)

ｎfV・ b

引張力Ｆｂ
Ｆｂ＝Ｍａｘ（Ｆｂ1，Ｆｂ2）(2.4.3)

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4基礎ボルトに作用する引張応力σb
Ｆｂ

σ ｂ＝

(2.4.4)Ａｂ

ここで，基礎ボルトの軸断面積Ａｂは

Ａ ｂ＝

π
４

・ｄ

2

(2.4.5)(2)せん断応力
基礎ボルトに対するせん断力は，基礎ボルト全本数で受けるものとして計算する。
水平方向地震力によるせん断力Ｑｂ1
Ｑｂ1＝ ｍ・g・ＣＨ(2.4.6)

鉛直方向地震力によるせん断力Ｑｂ2
Ｑｂ2＝ ｍ・g・（1＋ＣＶ）(2.4.7)

基礎ボルトに対するせん断力Ｑｂ(Ｑｂ1)2 ＋(Ｑｂ2)2Ｑｂ ＝(2.4.8)

せん断応力

τ ｂ＝

Ｑｂ

(2.4.9)ｎ・Ａｂ

14

2.4.5 計算条件評価に用いる数値を表 2.4－5 に示す。
表 2.4－5 計算条件
記号

単位

運転時質量

ｍ

kg

基礎ボルトの軸断面積

Ａｂ

mm2

水平方向設計震度

ＣＨ

－

1.04

鉛直方向設計震度

ＣＶ

－

0.95

重力加速度

g

m/s2

9.80665

基礎ボルトの呼び径ｄmm

取付面から重心までの距離ｈmm

重心と下側ボルト間の距離3mm

側面(左右)ボルト間の距離amm

上下ボルト間の距離

b

mm

ｎ

－

ｎfV

－

ｎfH

－

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

項目

ボルトの本数
評価上引張力を受けるとして期待する
ボルトの本数（鉛直方向）
評価上引張力を受けるとして期待する
ボルトの本数（水平方向）

15

数値等

2.4.6 応力の評価
ボルトの引張応力σｂは次式より求めた許容引張応力fts以下であること。ただし，fｔｏは下表による。

fｔｓ＝Min[1.4・fｔｏ－1.6・τｂ， fｔｏ ](2.4.10)

せん断応力τｂは，せん断力のみを受けるボルトの許容せん断応力 fｓｂ以下であること。ただし，fｓｂは下表による。

基準地震動Ｓｓによる荷重との組合せの場合
許容引張応力Ｆ
2

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

fｔo
許容せん断応力・1.5

Ｆ1.5・ 3fｓb

・1.5

2.5 機能維持評価
2.5.1 電気的機能維持評価方法
潮位計（検出器）の電気的機能維持評価について，以下に示す。
評価用加速度と機能確認済加速度との比較により，地震時及び地震後の電気的機能維持を確認する。
評価用加速度は，添付書類「Ⅴ-2-1-7 設計用床応答曲線の作成方針」に基づき設定する。
機能確認済加速度は，同形式の検出器単体の正弦波加振試験において，電気的機能の健全性を確認した評価部位の加速度を適用する。機能確認済加速度を表 2.5－1 に示す。

表 2.5－1 機能確認済加速度
評価部位

方向
水平

潮位計（検出器）
鉛直

16

機能確認済加速度（×9.8 m/s2）

2.6 評価結果
潮位計（検出器）の耐震評価結果を以下に示す。(1), (2)に示す評価結果から潮位計（検出器）が耐震性を有することを確認した。

(1)基準地震動Ｓｓに対する評価
基準地震動Ｓｓに対する構造強度評価結果を表 2.6－1 に示す。発生応力が許容応力以下であることから構造部材が構造健全性を有することを確認した。
表 2.6－1 構造強度評価結果
評価部位

発生応力

許容応力

（MPa）

（MPa）

引張

σｂ＝16

ƒｔｓ＝105＊

せん断

τｂ＝4

ƒｓｂ＝80

評価応力

基礎ボルト

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

注記 ＊：ƒｔｓ＝Min[1.4・ƒｔｏ－1.6・τｂ， ƒｔｏ]より算出(2) 基準地震動Ｓｓに対する機能維持評価
潮位計（検出器）の電気的機能維持評価の結果を表 2.6－2 に示す。評価用加速度が機能維
持確認済加速度以下であることから潮位計（検出器）の電気的機能維持を確認した。
表 2.6－2 電気的機能維持評価結果
評価用加速度＊
2（×9.8 m/s ）
水平方向

0.87

鉛直方向

0.79

機能確認済加速度（×9.8 m/s2）

潮位計（検出器）

注記 ＊：「2.3 固有周期」より，潮位計ガイド管の固有周期が 0.05 秒以下であることを確認したため，設置床の最大応答加速度を設定した。

17

3.

潮位計（潮位監視盤）

3.1. 一般事項
3.1.1 構造計画
潮位計（潮位監視盤）の構造計画を表 3.1－1 に示す。潮位計（潮位監視盤）は中央制御室のNT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

壁面に設置する。

18

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

表 3.1－1 構造計画（潮位計（潮位監視盤））
計画の概要
基礎・支持構造
潮位監視盤は，壁に

概略構造図

主体構造
壁掛形

基礎ボルトで設置す（鋼材及び鋼板を組る。

み合わせた壁掛形の

壁

上面

盤）
潮位監視盤

正面

側面

750

500

19

基礎ボルト

1725

壁

（単位：mm）

3.1.2 評価方針
潮位計（潮位監視盤）の構造強度評価は，添付書類「Ⅴ-2-1-9 機能維持の基本方針 3.1
構造強度上の制限」にて設定した荷重及び荷重の組合せ並びに許容限界に基づき，「3.1.1
構造概要」にて示す潮位計（潮位監視盤）の部位を踏まえ「3.2 評価部位」にて設定する箇所において「3.3 固有周期」に基づく設計用地震力により算出した応力等が許容限界に収まることを，「3.4 構造強度評価」にて示す方法にて確認することで実施する。また機
能維持評価は，添付書類「Ⅴ-2-1-9 機能維持の基本方針」にて設定した動的機器の機能維持の方針に基づき，地震時の応答加速度が動的機能確認済加速度以下であることを，「3.5
機能維持評価」にて示す方法にて確認することで実施する。確認結果を「3.6

評価結果」

に示す。
潮位計（潮位監視盤）の耐震評価フローを図 3.1－1 に示す。

基準地震動Ｓｓ

固有値測定試験

荷重 及 び 荷重 のNT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

組合せの設定入力地震動の策定

評価用加速度の設定

評価式による計算

設計震度の設定加振試験後の機能維持確認に応力の計算

よる機能確認済加速度の設定

基礎ボルトの応力評価
制御盤の

・引張

動的機能維持評価

・せん断
・組合せ

図 3.1－1 潮位計（潮位監視盤）の耐震評価フロー

20

3.1.3 適用基準
適用基準を以下に示す。
(1) 原子力発電所耐震設計技術指針 ＪＥＡＧ４６０１－1987（日本電気協会）(2) 原子力発電所耐震設計技術指針 重要度分類・許容応力編 ＪＥＡＧ４６０１・補－1984（日
本電気協会）(3) 原子力発電所耐震設計技術指針 ＪＥＡＧ４６０１－1991 追補版（日本電気協会）(4) 発電用原子力設備規格

設計・建設規格（2005 年版（2007 年追補版含む。
））ＪＳＭＥ ＳNT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

ＮＣ1－2005/2007（日本機械学会）

21

3.1.4 記号の説明
記

号

記

号

の

説

明

単

位

Ａｂ

ボルトの軸断面積mm2

ＣＨ

水平方向設計震度－ＣＶ

鉛直方向設計震度－ｄ

ボルトの呼び径mm

Ｆ

設計・建設規格 SSB-3131に定める値

MPa

Ｆｂ

ボルトに作用する引張力（1本当たり）N

Ｆb1

鉛直方向地震及び壁掛盤取付面に対し左右方向の水平方向地震によりボNルトに作用する引張力（1本当たり）
（壁掛形）
Ｆb2

鉛直方向地震及び壁掛盤取付面に対し前後方向の水平方向地震によりボN

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4ルトに作用する引張力（1本当たり）
（壁掛形）

fｓｂ

せん断力のみを受けるボルトの許容せん断応力(ｆｓを1.5倍した値)

MPa

fｔｏ

引張力のみを受けるボルトの許容引張応力(ｆｔを1.5倍した値)

MPa

fｔｓ

引張力とせん断力を同時に受けるボルトの許容引張応力MPag

重力加速度（＝9.80665）

m/s2

ｈ

据付面又は取付面から重心までの距離mm

1

重心と下側ボルト間の鉛直方向距離（壁掛形）

mm

2

上側ボルトと下側ボルト間の鉛直方向距離（壁掛形）

mm

3

左側ボルトと右側ボルト間の水平方向距離（壁掛形）

mm

ｍ

運転時質量

kg

ｎ

ボルトの本数－ｎfV

評価上引張力を受けるとして期待するボルトの本数－（鉛直方向）（壁掛形）
ｎfH

評価上引張力を受けるとして期待するボルトの本数－（水平方向）（壁掛形）
Ｑｂ

ボルトに作用するせん断力

N

Ｑｂ1

水平方向地震によりボルトに作用するせん断力（壁掛形）

N

Ｑｂ2

鉛直方向地震によりボルトに作用するせん断力（壁掛形）

NＳｕ

設計・建設規格 付録材料図表 Part5 表9に定める値

MPa

Ｓｙ

設計・建設規格 付録材料図表 Part5 表8に定める値

MPa

π

円周率

σｂ

ボルトに生じる引張応力

MPa

τｂ

ボルトに生じるせん断応力

MPa

22

3.2 評価部位
潮位計（潮位監視盤）の耐震評価は，「3.4.1 構造強度評価方法」に示す条件に基づき，耐震評価上厳しくなる基礎ボルトについて実施する。津潮位監視盤の評価部位については，表 3.1－1 の構造計画に示す。
3.3 固有周期
3.3.1 固有周期の算出方法
潮位計（潮位監視盤）の固有周期は，振動試験装置により固有振動数（共振周波数）を測定する。測定の結果，固有周期は 0.05 秒以下であり，剛であることを確認した。固有周期の算出
結果を表 3.3－1 に示す。
表 3.3－1 固有周期
鉛直方向(s)0.05 以下

0.05 以下

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

水平方向(s)23

3.4 構造強度評価
3.4.1 構造強度評価方法(1) 盤の質量は重心に集中しているものとする。
(2) 壁掛形の盤は基礎ボルトで壁に固定されており，固定端とする。
(3) 盤の転倒方向は，長辺方向及び短辺方向について検討し，計算書には計算結果の厳しい方を記載する。
(4) 設計用地震力は添付書類「Ⅴ-2-1-7 設計用床応答曲線の作成方針」に基づき設定する。
(5) 耐震計算に用いる寸法は，公称値を使用する。

3.4.2 荷重の組合せ及び許容限界
3.4.2.1 荷重の組合せ
耐震評価に用いる荷重及び荷重の組合せは，添付書類「Ⅴ-2-1-9 機能維持の基本方
針」に示す荷重及び荷重の組合せを用いる。潮位計（潮位監視盤）の荷重の組合せを表NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

3.4－1 に示す。

3.4.2.2 許容限界
潮位計（潮位監視盤）の許容限界は，添付書類「Ⅴ-2-1-9 機能維持の基本方針」に基
づき表 3.4－2 のとおりとする。

3.4.2.3 使用材料の許容応力評価条件
潮位計（潮位監視盤）の使用材料の許容応力評価条件のうち，設計基準対象施設の評価に用いるものを表 3.4－3 に示す。

24

表 3.4－1 荷重の組合せ
施設区分

その他発電
用原子炉の
付属施設

機器名称

荷重の組合せ潮位計（潮位監視盤）

Ｄ＋Ｓｓ

浸水防
護施設

注記 ＊：Ｄは固定荷重，Ｓｓは地震荷重を示す。

表 3.4－2 許容限界（その他の支持構造物）
許容限界＊1，＊2（ボルト等）

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

許容応力状態

一次応力

ⅢＡＳ＊3

引張

せん断

1.5・ｆｔ1.5・ｆｓ

注記 ＊1：応力の組合せが考えられる場合には，組合せ応力に対しても評価を行う。
＊2：当該の応力が生じない場合，規格基準で省略可能とされている場合及び他の応力で代表可能である場合は評価を省略する。
＊3：地震後，津波後の再使用性や津波の繰返し作用を想定し，当該構造物全体の変形能力に対して浸水防護機能として十分な余裕を有するよう，設備を構成する材料が弾性域内に収まることを基本とする。
表 3.4－3 使用材料の許容応力評価条件
評価部材
基礎ボルト

材料

温度条件

Ｓｙ

Ｓｕ

Ｓｙ（ＲＴ）

（℃）

（MPa）

（MPa）

（MPa）

235

400

－

周囲環境温度

25

40

3.4.3 設計用地震力「3.3 固有周期」に示したとおり潮位計（潮位監視盤）の固有周期が 0.05 秒以下であることを確認したため，潮位計（検出器）の耐震計算に用いる設計震度は，添付書類「Ⅴ-2-1-7 設
計用床応答曲線の作成方針」に示す設置場所における最大応答加速度の 1.2 倍を考慮して設定する。潮位計（検出器）の評価に用いる設計震度を表 3.4－4 に示す。

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

表 3.4－4 設計用地震力

地震動

据付場所
及び
床面高さ
（m）

基準地震動
Ｓｓ

中央制御室
EL. 18.00（EL. 29.00＊1）

地震による設計震度＊2

水平方向ＣＨ1.55

鉛直方向ＣV1.17

注記＊1：基準床レベルを示す。
＊2：「3.3 固有周期」より，潮位計（潮位監視盤）の固有周期が 0.05 秒以下であることを確認したため，設置床の最大応答加速度の 1.2 倍を考慮した設計震度を設定した。

26

ｈ

3.4.4 計算方法
3.4.4.1 応力の計算方法
基礎ボルトの応力は，地震による引張応力とせん断応力について計算する。図 3.4－1 及び
図 3.4－2 に計算モデルを示す。

基礎ボルト

転倒方向

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

転倒支点となる
基礎ボルト列引張りを受ける
基礎ボルト列31

ｍ1･CH･g21

11ｍ1･(1+CV)･g

図 3.4－1 計算モデル（水平方向転倒）ｈ
転倒方向

引張りを受ける
ボルト列

31

壁

11

21

ｍ1･CH･gｍ1･(1+CV)･g

基礎ボルト

転倒支点となる
ボルト列

図 3.4－2 計算モデル（鉛直方向転倒）27

(1)引張応力
基礎ボルトに対する引張力は最も厳しい条件として，
図 3.4－1 で基礎ボルトを支点とする転倒を考え，これを片側の基礎ボルトで受けるものとして計算する。
水平方向の引張力Ｆｂ1
Ｆｂ1＝

ｍ・（1＋Cv）・ｈ・g
ｎfV・ 2＋ｍ・CH・ｈ・g(3.4.1)ｎfH・ 3

鉛直方向の引張力Ｆｂ2
ｍ・（1＋Cv）・ｈ・g＋ｍ・CH・ 1・g

Ｆｂ2＝(3.4.2)

ｎfV・ 2引張力Ｆｂ
Ｆｂ＝Ｍａｘ（Ｆｂ1，Ｆｂ2）(3.4.3)

基礎ボルトに作用する引張応力σｂＦｂNT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

σ ｂ＝(3.4.4)Ａｂ

ここで，基礎ボルトの軸断面積Ａｂはπ
Ａｂ＝ ・ｄ2
4(3.4.5)(2)せん断応力
基礎ボルトに対するせん断力は，基礎ボルト全本数で受けるものとして計算する。
水平方向地震によるせん断力Ｑｂ1
Ｑｂ1＝ｍ・ＣＨ・g(3.4.6)

鉛直方向地震によるせん断力Ｑｂ2
Ｑｂ2＝ｍ・（１＋ＣＶ）・g(3.4.7)

せん断力ＱｂＱｂ＝ √（Ｑｂ1）2＋（Ｑｂ2）2(3.4.8)基礎ボルトに作用するせん断応力τｂ
τ ｂ＝

Ｑｂ

(3.4.9)ｎ・Ａｂ

28

3.4.5 計算条件評価に用いる数値を表 3.4－5 に示す。
表 3.4－5 計算条件

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

項目

記号

単位

運転時質量

ｍ

kg

基礎ボルトの軸断面積

Ａｂ

mm2

水平方向設計震度

ＣＨ

－

1.55

鉛直方向設計震度

ＣＶ

－

1.17

重力加速度

g

m/s2

9.80665

基礎ボルトの呼び径ｄmm

据付面又は取付面から重心までの距離

ｈ

mm

1

mm

2

mm

3

mm

ｎ

－

ｎfV

－

ｎfH

－

重心と下側ボルト間の鉛直方向距離（壁掛形）
上側ボルトと下側ボルト間の鉛直方向
距離（壁掛形）
左側ボルトと右側ボルト間の水平方向
距離（壁掛形）
評価上引張力を受けるとして期待する基礎ボルトの本数
評価上引張力を受けるとして期待する
ボルトの本数（鉛直方向）（壁掛形）
評価上引張力を受けるとして期待する
ボルトの本数（水平方向）
（壁掛形）

29

数値等

3.4.6 応力の評価
3.5.2.4項で求めたボルトの引張応力σｂiは次式より求めた許容引張応力ftsi以下であること。
ただし，fｔｏi は下表による。

fｔｓi＝Min[1.4・fｔｏi－1.6・τｂi， fｔｏ i](3.4.10)

せん断応力τｂiは，せん断力のみを受けるボルトの許容せん断応力 fｓｂi以下であること。ただし，fｓｂiは下表による。

基準地震動Ｓｓによる荷重との組合せの場合

fｔoi

Ｆ
2

許容せん断応力Ｆ

fｓbi

1.5・ 3

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4

許容引張応力・1.5

・1.5

3.5 機能維持評価
3.5.1 電気的機能維持評価方法
潮位計（潮位監視盤）の電気的機能維持評価について，以下に示す。
評価用加速度は，添付書類「Ⅴ-2-1-7 設計用床応答曲線の作成方針」に示す地震応答解析で評価した加速度とし，評価用加速度が機能確認済加速度以下であることを確認する。機能確
認済加速度には，制御盤の加振試験において，電気的機能の健全性を確認した評価部位の加速度を適用する。機能確認済加速度を表 3.5－1 に示す。

表 3.5－1 機能確認済加速度
評価部位

方向
水平

潮位計
（潮位監視盤）鉛直

30

機能確認済加速度（×9.8 m/s2）

3.6 評価結果
潮位計（潮位監視盤）の耐震評価結果を以下に示す。(1), (2)に示す評価結果から潮位計（潮位監視盤）が耐震性を有することを確認した。

(1)基準地震動ＳＳに対する評価
基準地震動ＳＳに対する構造強度評価結果を表 3.6－1 に示す。発生応力が許容応力以下であることから構造部材が構造健全性を有することを確認した。

評価部位

表 3.6－1 構造強度評価結果
発生応力
評価応力
（MPa）

許容応力
（MPa）

引張

σｂ＝7

ƒｔｓ＝141＊

せん断

τｂ＝7

ƒｓｂ＝108

基礎ボルト

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-9-2 R4E

注記 ＊：ƒｔｓ＝Min[1.4・ƒｔｏ－1.6・τｂ， ƒｔｏ]より算出(2) 基準地震動ＳＳに対する機能維持評価結果
潮位計（潮位監視盤）の電気的機能維持評価の結果を表 3.6－2 に示す。評価用加速度が機能維持確認済加速度以下であることから潮位計（潮位監視盤）の電気的機能維持を確認した。
表 3.6－2 電気的機能維持評価
評価用加速度＊（×9.8 m/s2）
潮位計（潮位監視盤）

水平方向

1.29

鉛直方向

0.98

機能確認済加速度（×9.8 m/s2）

注記 ＊：「3.3 固有周期」より，潮位計（潮位監視盤）の固有周期が 0.05 秒以下であることを確認したため，設置床の最大応答加速度を設定した。

31