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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-984 改 1

提出年月日

平成 30 年 8 月 23 日

公開できません。

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

Ⅴ-2-6-5-2 出力領域計装の耐震性についての計算書

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

目次
1.

概要

12.

一般事項

12.1 構造計画

12.2 記号の説明

32.3 適用基準

43.

4計算条件

3.1 形状及び寸法

43.2 解析範囲

43.3 材料

43.4 物性値

43.5 荷重の組合せ及び許容応力状態

43.6 許容限界

43.7 溶接部の継手効率

53.8 応力の記号と方向

54.

荷重条件

54.1 設計条件

54.2 運転状態

54.2.1 運転状態Ⅰ及びⅡ

54.2.2 運転状態Ⅲ

64.2.3 運転状態Ⅳ

64.3 外荷重の条件

74.3.1 死荷重74.3.2 地震荷重75.

4.3.2.1 地震応答解析の基本方針

74.3.2.2 解析モデル及び諸元

74.3.2.3 固有周期74.3.2.4 設計用地震力

74.3.2.5 応答解析結果

84.3.2.6 地震荷重の算出結果

84.3.3 荷重の組合せと応力評価

8応力計算

26

5.1 応力解析の手順

26

5.1.1 荷重条件

265.1.2 応力計算と応力の分類

265.1.3 応力の評価

27

5.2 応力計算

27目−15.2.1 外圧による応力275.2.2 外荷重による応力2829

5.3 応力強さの評価

29

5.3.2 一次一般膜＋一次曲げ応力強さの評価

29

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

5.3.1 一次一般膜応力強さの評価

目−2

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

図表目次
図 3−1 形状・寸法・材料・応力評価点

9

図 4−1 運転条件

14

図 4−2 解析モデル19

図 4−3 振動モード（刺激関数モード）

21

図 4−4 動的応答加速度分布図23

図 5−1 地震荷重による応力の計算モデル30

図 3−2 地震荷重による応力の計算モデル31

表 2−1 ＬＰＲＭの構造計画

2

表 3−1 応力計算に使用する材料の物性値10

表 3−2 荷重の組合せ及び許容応力状態

11

表 3−3 許容限界13

表 3−4 溶接部の継手効率

13

表 4−1 ＬＰＲＭの各許容応力状態における外圧17

表 4−2 外荷重18

表 4−3 節点座標20

表 4−4 解析モデルのデータ諸元

20

表 4−5 固有値解析結果

21

表 4−6 設計用地震力22

表 4−7 動的応答加速度25

表 4−8 静的加速度25

表 4−9 荷重の組合せ

25

表 5−1 応力の分類

31

表 5−2 断面性状32

表 5−3 一次一般膜応力強さの評価のまとめ

33

表 5−4 一次一般膜＋一次曲げ応力強さの評価のまとめ

33目−3

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 造強度の基本方針 に基づき ， 平均出力領域モニタ の出力領域計装（以下「ＬＰＲＭ」という。）検出 器集合 体 が設 計用地震力 に対し十分な構造強度を有してい ることを説明するものである 。
ＬＰＲＭ検 出器集合 体 は，設計基準対象施 設においては Ｓクラス施設に，重大 事故等対処設備に おいては 常 設耐震重要重大事故 防止設備に分類される。以下，設計基準対象施設及び重 大事故等 対 処設備としての構造 強度評価を示す。

2.
2.1

一般事 項
構造 計画

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

ＬＰＲＭの 構 造計画 を 表 2−1 に示す。

1

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

表 2−1

計画の概要

2基礎・支持 構造

主体構造

原子炉圧力 容器 内上部格子板で 支持 ，炉心支持板で 固定 される。

ＬＰＲＭ検出器集合体は，カバーチューブの内側に校正用導管を内蔵する構造の長尺円筒構造物であり，カバーチューブの直径は，校正用導管の直径は，である。

ＬＰＲＭの構造計画

概略構造図

上部格子板
プランジャ

校正用導管
（ カ バ ー チ ュー ブ の 内 側に設 置 ）Ｌ Ｐ Ｒ Ｍ 検 出器 集 合 体（カバーチューブ）

炉心支持板
リング
中 性 子 束 計 測案 内 管

2.2 記号の説明
本計算書において，下記の記号を使用する。ただし，本文中に別途記載ある場合は，この限りではない。
計算書
記の記号の 説明単位

Ａ

断面積mm2Ｄi

内径mm

Ｄo

外径mm

Ｅ

縦弾性係数

MPa

Ｈ

水平力

NＩ

断面二次モーメントmm4Ｌ

リングからプランジャ先端までの長さmm

リングからチャンネルボックスに接触する点までの距離mm

リングから応力評価点までの距離mm

Ｐb

一次曲げ応力MPaＰm

一次一般膜応力

MPa

Ｐo

外圧

MPa

Ｓｄ*

弾性設計用地震動Ｓｄにより定まる地震力又は静的地震力−

Ｓm

設計応力強さMPaＳｓ

基準地震動Ｓｓにより定まる地震力−Ｓu

設計引張強さ

MPa

Ｓy

設計降伏点

MPa

Ｖ

鉛直力

Nｔ

厚さmm

δD

設計たわみ量mm

η

溶接部の継手効率

−

σ

軸方向応力

MPa

σr

半径方向応力

MPa

σt

周方向応力

MPa

τt

せん断応力

MPa

’
NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0号

32.3 適用基準
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 Ｓ
ＮＣ1−2005/2007）（日本機械学会 2007 年）（以下「設計・建設規格」という。）及び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

電気技術基準調査委員会 昭和 59 年）を適用する。
注：本計算書において，設計・建設規格の条項は「設計・建設規格 ○○○-△△△△(◇)a.(a)」として示す。

3. 計算条件
3.1 形状及び寸法
本計算書で解析する箇所の形状・寸法を，図 3−1 に示す。
3.2 解析範囲
NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

応力計算は，図 3−1 に示す応力評価点について行う。
3.3 材料
各部の材料は，次に示すとおりである。
校正用導管：SUS304TB 相当（（耐圧部）

カバーチューブ：SUS304LTB 相当（非耐圧部）

3.4 物性値
応力計算に使用する材料の物性値は，下記のとおりである。
(1) 縦弾性係数Ｅは設計・建設規格 付録材料図表 Part6 表 1 に定められたものによる。
(2) 応力計算に使用する物性値は，最高使用温度（302 ℃）に対する値を用いる。
(3) 材料の物性値を，表 3−1 に示す。
3.5 荷重の組合せ及び許容応力状態荷重の組合せ及び許容応力状態を，表 3−2 に示す。また，各許容応力状態で考慮する荷重は，4 章に示すとおりである。
3.6 許容限界(1)

設計応力強さＳm，設計降伏点Ｓy，設計引張強さＳu はそれぞれ設計・建設規格

付録

材料図表 Part5 表 1，表 8 及び表 9 に定められたものを使用する。
(2) 一次応力の評価には，各運転状態における流体の最高温度（運転状態Ⅰ及びⅡ：）に対する許容限界を用いる。
(3) ＬＰＲＭ検出器集合体の各運転状態の応力強さの評価に用いる許容限界は，表 3−3 に示すとおりである。

43.7 溶接部の継手効率
ＬＰＲＭ検出器集合体の応力評価点における溶接部の継手効率は，継手の種類及び適用する検査の種類により定め，表 3−4 に示すとおりとする。ＬＰＲＭ検出器集合体の溶接部でない応力評価点では，η＝1.00 を用いる。
3.8 応力の記号と方向応力の記号とその方向は，下記のとおりとする。
σt ：周方向応力σ：軸方向応力σr ：半径方向応力σ

τt ：せん断応力σr

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0σt

4.

荷重条件
ＬＰＲＭ検出器集合体は，以下の荷重条件に耐えるよう設計する。

4.1 設計条件
最高使用圧力（外圧）：8.62 MPa

最高使用温度：302 ℃

なお，ＬＰＲＭ検出器集合体の校正用導管の内圧は 0 MPa としている。
4.2 運転条件
4.2.1 運転状態Ⅰ及びⅡ(1) ボルト締付け｛ボルト締付け｝［C01］(2) 耐圧試験（最高使用圧力以下） ｛耐圧試験最高使用圧力以下｝［C02］(3) 起動（昇温）｛起動昇温｝［C03］(4) 起動（タービン起動）｛起動タービン起動｝［C04］(5) 夜間低出力運転（出力 75 ％）｛夜間低出力運転出力 75 ％｝［C05］(6) 週末低出力運転（出力 50 ％）｛週末低出力運転出力 50 ％｝［C06］(7) 制御棒パターン変更｛制御棒パターン変更｝［C07］(8) 給水加熱機能喪失（発電機トリップ）｛発電機トリップ｝［C08］(9) 給水加熱機能喪失（給水加熱器部分バイパス）［C09］｛給水加熱器部分バイパス｝(10) スクラム（タービントリップ） ｛スクラムタービントリップ｝［C10］(11) スクラム（その他のスクラム） ｛スクラムその他のスクラム｝

［C11］

5

(12) 定格出力運転｛定格出力運転｝［C12］(13) 停止（タービン停止）｛停止タービン停止｝［C13］(14) 停止（高温待機）｛停止高温待機｝［C14］(15) 停止（冷却）｛停止冷却｝［C15］(16) 停止（容器満水）｛停止容器満水｝［C16］(17) 停止（満水後冷却）｛停止満水後冷却｝［C17］(18) ボルト取外し｛ボルト取外し｝［C18］(19) 燃料交換｛燃料交換｝［C19］(20) スクラム（原子炉給水ポンプ停止）［C20］｛スクラム原子炉給水ポンプ停止｝(21) スクラム（逃がし安全弁誤作動）｛スクラム逃がし安全弁誤作動｝ ［C21］4.2.2 運転状態Ⅲ(1) スクラム（過大圧力）｛スクラム過大圧力｝［C22］

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0(2) 冷却材再循環系仕切弁誤作動（冷状態）｛冷再循環系仕切弁誤作動} ［C23］(3) 冷却材再循環ポンプ誤起動（冷状態）｛冷再循環ポンプ誤起動｝［C24］

4.2.3 運転状態Ⅳ(1) 冷却材喪失事故｛冷却材喪失事故｝［C25］

各運転条件における，ＬＰＲＭ検出器集合体の校正用導管の外圧（原子炉圧力容器の内圧）の変化，周囲の流体の温度変化及びその繰返し回数を図 4−1(1)に示す。
なお，ＬＰＲＭ検出器集合体の校正用導管の外圧は，設置箇所のうち最も厳しい領域Ｃ（図4−1(2)）の値を用いることとし，表 4−1 に示す。

64.3 外荷重の条件
4.3.1 死荷重
機器の自重及びばね荷重を考慮する。評価に適用する死荷重を表 4−2 に示す。
4.3.2 地震荷重
4.3.2.1 地震応答解析の基本方針(1)

ＬＰＲＭ検出器集合体に対する地震荷重は，動的応答加速度及び静的加速度の両方について考慮する。

(2)

ＬＰＲＭ検出器集合体の固有値解析は，計算機コード「ＳＡＰ−Ⅳ」により実施する。さらに，固有値解析結果より，モード解析法に基づき動的応答加速度を求める。なお，評価に用いる解析コードの検証及び妥当性確認等の概要については，添付書類「Ⅴ-5-3 計算機プログラム（解析コード）の概要・ＳＡＰ−Ⅳ」に示す。

(3)

強度上重要で，耐震計算上評価が厳しくなる炉心支持板と上部格子板間のＬＰＲ
Ｍ検出器集合体をモデル化する。

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0(4)

ＬＰＲＭ検出器集合体の質量は，炉心，原子炉圧力容器及び圧力容器内部構造物の全質量と比して小さいことから，これらとの連成系としては考えず，これらの構造物の地震応答解析＊1 により得られた炉心支持板及び上部格子板における応答曲線（減衰＊1，＊2を包絡してＬＰＲＭ検出器集合体に対する入力とする。

注記 ＊1：添付書類「Ⅴ-2-3-2 炉心，原子炉圧力容器及び圧力容器内部構造物並びに原子炉本体の基礎の地震応答計算書」に基づく。
＊2：添付書類「Ⅴ-2-1-6 地震応答解析の基本方針」及び「Ⅴ-2-1-7 設計用床応答曲線の作成方針」に基づく。
4.3.2.2 解析モデル及び諸元ＬＰＲＭ検出器集合体の解析モデルを図 4−2 に，解析モデルの諸元を表 4−3 及び表 4−4 に示す。また，ＬＰＲＭ検出器集合体の支持条件は，とする。
なお，考慮する。

4.3.2.3 固有周期
固有値解析により得られた固有周期を表 4−5 に，振動モード図を図 4−3 に示す。
なお，鉛直方向については，3 次モード以降で卓越し，固有周期は 0.05 秒以下であり剛であることを確認した。
4.3.2.4 設計用地震力
地震荷重の算出に用いる設計用地震力を表 4−6 に示す。

7

4.3.2.5 応答解析結果(1) 動的震度による応答加速度
ＬＰＲＭ検出器集合体の節点位置における動的応答加速度を図 4−4 に示す。
また，ＬＰＲＭ検出器集合体に作用する動的応答加速度の最大値を表 4−7 に示す。
(2) 静的震度による加速度
ＬＰＲＭ検出器集合体に作用する静的震度による加速度を表 4−8 に示す。
4.3.2.6 地震荷重の算出結果
ＬＰＲＭ検出器集合体に対する地震荷重を表 4−2 に示す。なお，地震荷重Ｓｄ*については，表 4−7(1)及び表 4−8 に示すように静的加速度より動的応答加速度の方が大きいので，動的応答加速度を用いて求めた結果を示す。
4.3.3 荷重の組合せと応力評価

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0荷重の組合せと応力評価項目の対応を表 4−9 に示す。
表 4−9 及び本計算書において使用する荷重の種類と記号は，下記のとおりである。
荷重記号(1) ＬＰＲＭ検出器集合体の校正用導管の外圧（原子炉圧力容器の内圧） ［L01］(2) 死荷重（機器の自重により生じる荷重）［L04］(3) 機器の地震時の振動による地震荷重Ｓｄ*（一次荷重）［L14］(4) 機器の地震時の振動による地震荷重Ｓｓ （一次荷重）

［L16］

8

上部格子板Ｌ

プランジャ

カバーチューブ

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0〔SUS304LTB 相当〕
校正用導管
P01,P01’〔SUS304TB 相当〕

P02,P02’

P03,P03’’

P04,P04’

炉心支持板
リング

中性子束計測案内管〔：応力評価点〕：材料

Ｌ ＝' ＝

図 3−1 形状・寸法・材料・応力評価点（単位：mm）

9表 3−1 応力計算に使用する材料の物性値

分類

材料

SUS304TB 相当

温度Ｅ(℃)

×105(MPa)302

オーステナイト系
ステンレス鋼SUS304LTB 相当

0302

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

表 3−2(1) 荷重の組合せ及び許容応力状態（設計基準対象施設）
施設区分

計測制御
系統設備

機器名称

核計測装置

耐震設計上の重要度分類

出力領域計装／出力領域計装集合体

Ｓ

機器等の区分

−許容応力状態

荷重の組合せⅢ ＡＳ

Ｄ＋Ｐ＋Ｓｄ*Ⅳ ＡＳ

Ｄ＋Ｐ＋Ｓｓ＊［記号の説明］
Ｐ：

各許容応力状態における外圧

Ｄ

：

死荷重

Ｓｄ*

：

弾性設計用地震動Ｓｄにより定まる地震力又は静的地震力

Ｓｓ：

基準地震動Ｓｓにより定まる地震力0
注記 ＊：原子炉圧力容器内部に位置するため，炉心支持構造物の荷重の組合せ及び許容限界を適用する。

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

表 3−2(2) 荷重の組合せ及び許容応力状態（重大事故等対処設備）

施設区分

機器名称

計装制御

核計測系統設備装置

出力領域計装／出力領域計装集合体

設備分類＊1

常設耐震／防止機器等の区分

許容応力状態

荷重の組合せＤ＋ＰＳＡＬ＋Ｓｄ*＊4

−＊2

ⅤＡＳ＊3
Ｄ＋ＰＳＡＬＬ＋Ｓｓ＊4［記号の説明］

1

ＰＳＡＬ

：

重大事故等時の状態で長期的に作用する圧力荷重

ＰＳＡＬＬ

：

重大事故等時の状態で超長期的に作用する圧力荷重

Ｄ

：

死荷重

Ｓｄ*

：

弾性設計用地震動Ｓｄにより定まる地震力又は静的地震力

Ｓｓ：

基準地震動Ｓｓにより定まる地震力

注記 ＊1：「常設耐震／防止」は常設耐震重要重大事故防止設備を示す。
＊2：原子炉圧力容器内部に位置するため，炉心支持構造物の荷重の組合せ及び許容応力を適用する。
＊3：ⅤＡＳとして，ⅣＡＳの許容限界を用いる。
＊4：「Ｄ＋Ｐ＋Ｓｓ」の評価に包絡されるため，評価結果の記載を省略する。
注：許容応力状態ⅤＡＳにおける荷重の組合せで，重大事故後の状態における圧力荷重ＰＳＡＬ及びＰＳＡＬＬは，設計基準対象施設で想定される圧力と比べて小さいため，許容応力状態ⅤＡＳにおける荷重の組合せによる評価は，設計基準対象施設の評価に包絡される。

表 3−3(1) 許容限界
(単位：MPa)
一次一般膜応力強さ(Ｐm)

応力分類
許容応力状態

ⅢＡＳ

ⅣＡＳ

SUS304TB

172

260

SUS304LTB

94150

許容応力の算出式

1.5・Ｓm温度(℃)

Min(2.4・Ｓm，2/3・Ｓu)

表 3−3(2) 許容限界
(単位：MPa)
一次一般膜＋一次曲げ応力強さ(Ｐm＋Ｐb)

応力分類

ⅢＡＳ

ⅣＡＳ

SUS304TB

258

391

SUS304LTB

141226許容応力の算出式

2.25・ＳmNT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

許容応力状態温度(℃)

Min(3.6・Ｓm，Ｓu)

表 3−4 溶接部の継手効率

継手の分類

対応する
応力評価面

継手の種類

検査の種類＊1

管と管の周継手
注記 ＊1：検査の種類を示す記号は次のとおりである。

2継手効率

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

図 4−1(1) 運転条件3

注記 ＊1：
＊2：
注 1：
注 2：
注 3：

注 4：

注 5：

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

注 6：

4

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

図 4−1(2) 運転条件
（原子炉圧力容器内領域図）

16

表 4−1 ＬＰＲＭの各許容応力状態における外圧（単位：MPa）
許容応力状態

外圧ⅢＡＳ

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

ⅣＡＳ

17

表 4−2 外荷重

鉛直力
記号

荷重名称

校正用導管

カバーチューブ
Ｖ(N)

L04

死荷重

L14

地震荷重Ｓｄ*L16

地震荷重Ｓｓ水平力

注 1：

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

注 2：

18Ｈ(N)

地震時ＬＰＲＭ
設計たわみ量δD(mm)

図 4−2 解析モデル

19

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

表 4−3 節点座標
（単位：mm）
節点番号座標ＸＹＺ

12345678910
NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R01112

表 4−4 解析モデルのデータ諸元

部材端の節点番号

断面寸法（mm）
外径

厚さ

1〜 22〜 33〜 44〜 55〜 66〜 77〜 88〜 99〜1010〜1111〜1220

縦弾性係数（MPa）

ポアソン比

密度（kg/mm3）

表 4−5 固有値解析結果
次数

固有周期（ｓ）

卓越方向
水平2次

水平

3次

水平

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

1次

図 4−3 振動モード（刺激関数モード）

21刺激係数表 4−6(1) 設計用地震力
建物・構築物

標高（m）

減衰定数（％）
水平鉛直

表 4−6(2) 設計用地震力
適用する地震動等モード

固有周期（ｓ）

弾性設計用地震動Ｓｄ
又は静的震度
応答水平震度

1次NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

2次
3次
動的震度
静的震度

22

鉛直震度

基準地震動Ｓs
応答水平震度

鉛直震度NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

図 4−4(1) 動的応答加速度分布図（弾性設計用地震動Ｓｄ）

23

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

図 4−4(2) 動的応答加速度分布図（基準地震動Ｓs）24

表 4−7(1) 動的応答加速度（弾性設計用地震動Ｓｄ）（単位：m/s2）
位置加速度

節点番号 6

表 4−7(2) 動的応答加速度（基準地震動Ｓs）（単位：m/s2）
位置加速度

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

節点番号 6

表 4−8 静的加速度（単位：m/s2）
位置加速度

炉心支持板
上部格子板

表 4−9 荷重の組合せ
許容応力状態

荷重の組合せⅢＡ Ｓ

L01＋L04＋L14

ⅣＡ Ｓ

L01＋L04＋L1625

応力評価
Ｐm
Ｐm＋Ｐb
Ｐm
Ｐm＋Ｐb5.

応力計算

5.1 応力解析の手順
応力解析を行う手順について述べる。
5.1.1

荷重条件
荷重条件は 4 章に示す。

5.1.2

応力計算と応力の分類(1) 応力計算の方法
a. 応力計算は荷重の種類ごとに行う。荷重として与えられるものは次の 2 つである。
(a)

外圧(b)

外荷重

b. 解析する箇所の形状は，次の方針に従ってモデル化する。

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0(a)構造の不連続を考慮して応力の最も厳しい箇所に応力評価点（面）を選ぶ。なお，
軸対称モデル解析において，非軸対称な外荷重による応力評価を行った場合，荷重の入力方位と応力評価点の方位の関係により応力に極大値と極小値が生じる。外荷重による応力が極大となる方位の応力評価点は [例 P01] と表し，極小となる方位の応力評価点には，プライム（’）を付けて [例 P01’] と表す。
一次応力の評価は，内外面の応力評価点を含む断面（応力評価面）について行う。

(2) 応力の分類
応力の計算結果は，表 5−1 の応力の分類方法に従って分類し，計算を行う。

26

5.1.3 応力の評価(1) 一次応力強さ
許容応力状態ⅢＡＳ及び許容応力状態ⅣＡＳにおいて生じる一次一般膜応力及び一次一般膜＋一次曲げ応力の応力強さが，3.6 節に示す許容限界を満足することを示す。
5.2 応力計算
5.2.1 外圧による応力(1) 荷重条件（LO1）ＬＰＲＭ検出器集合体の各許容応力状態における外圧を表 4−1 に示す。
なお，カバーチューブ及びプランジャでは，内外面の圧力差がないので，応力は発生しない。
(2) 計算方法a.

一次一般膜応力NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

外圧Ｐo による一次一般膜応力は，次式で求める。
Ｙ
σt＝ − ――― ・Ｐ0Ｙ−１Ｙ2
σ ＝ − ――― ・Ｐ0Ｙ2−１Ｙ
σr＝ − ――― ・Ｐ0Ｙ＋１Ｄo
ここで， Ｙ＝ ――
Ｄi
なお，各応力評価点でのＤo，Ｄi は表 5−2 に示す。
b.

一次一般膜＋一次曲げ応力
外圧Ｐo による一次曲げ応力は，存在しない。したがって，一次一般膜＋一次曲げ応力は，一次一般膜応力と同じである。

27

5.2.2 外荷重による応力(1) 荷重条件（LO4，L14 及び L16）
ＬＰＲＭ検出器集合体に働く外荷重を，表 4−2 に示す。
(2) 計算方法
外荷重による応力は，以下により求める。
a.

死荷重（L04）
死荷重による応力は次式で求める。
Ｖ
σ ＝ −―Ａb.

地震荷重（L14 及び L16）

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0(a) 水平方向地震荷重による応力応力計算モデルを図 5−1 に示す。

応力評価点の曲げモーメントＭE，せん断力ＦE は次のようになる。
ＭE＝ＰB・( −１)− ― ・ｗ・( −２ＦE＝ｗ・( −)−ＰB

ここで，ｗ・
ＰB＝ ―――
３Ｈｗ＝ ――
Ｌ
1４72・δD・Ｅ・Ｉ −＝ ――――――――ｗ28)２

なお，Ｉはカバーチューブ母材に対する値を用い，校正用導管のＨの値ではその断面二次モーメントを考慮する。
したがって，応力評価点に生じる一次曲げ応力は次のようになる。
ＤoＭE
σ ＝ ± ――・――
２Ｉ
また，各応力評価点で生じる一次一般膜応力はＦE
τｔ ＝ ± ――Ａ
ただし，各応力評価点のＤo，Ａ，Ｉは表 5−2 による。
(b) 鉛直方向地震荷重による応力

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

鉛直方向地震による応力は次式で求める。
Ｖσ＝―Ａ

5.3 応力強さの評価
応力強さの評価は，図 3−1 に示す応力評価点に対して行う。
5.3.1 一次一般膜応力強さの評価
各許容応力状態における評価をまとめて，表 5−3 に示す。
表 5−3 より，各許容応力状態の一次一般膜応力強さは，3.6 節に示す許容限界を満足する。
5.3.2 一次一般膜＋一次曲げ応力強さの評価
各許容応力状態における評価をまとめて，表 5−4 に示す。
表 5−4 より，各許容応力状態の一次一般膜＋一次曲げ応力強さは，3.6 節に示す許容限界を満足する。

29

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

図 5−1 地震荷重による応力の計算モデル（単位：mm）

30

表 5−1 応力の分類
位

管状構造物

置

不連続部より遠い部分

荷重の種類
圧力差

応力の分類
一般膜応力

Ｐm

外荷重又は全断面について平均した一般膜応力

Ｐm

モーメント

曲げ応力Ｐb

注：Ｐm：圧力差又は機械的荷重によって生じる膜応力であって，構造上の不連続性及び局部的形状の変化によって生じる膜応力は除く。ただし，実際の応力評価では，応力評価面を構造上の不連続部にとることが多いので，内径，板厚がその応力評価面での値に等しい単純な殻を仮定し，シェル理論又ははり理論を用いて計算した応力を，その応力評価面におけるＰm とする。
：外力，内力及びモーメントに対して，単純な平衡の法則を満足する曲げ応力をいう。

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0Ｐb31

表 5−2 断面性状
応力評価点

ＤiＤo(mm)(mm)

P01，P02

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0

P03，P0432

Ａ
2(mm )

Ｉ(mm4)

表 5−3 一次一般膜応力強さの評価のまとめ（単位：MPa）
部分及び材料

応力
評価面
P01

校正用導管

P02

SUS304TB 相当

P01’
P02’
P03

カバーチューブ

P04

SUS304LTB 相当

P03’

NT2 補③ Ⅴ-2-6-5-2 R0E

P04’

許容応力状態ⅢＡＳ

許容応力状態ⅣＡＳ

応力強さ

許容値

応力強さ

許容値

27172272602717227260

49461504946150

表 5−4 一次一般膜＋一次曲げ応力強さの評価のまとめ（単位：MPa）
部分及び材料

応力評価面
P01

校正用導管

P02

SUS304TB 相当

P01’
P02’
P03

カバーチューブ

P04

SUS304LTB 相当

P03’
P04’

許容応力状態ⅢＡＳ

許容応力状態ⅣＡＳ

応力強さ

許容値

応力強さ

許容値

60258853916125886391

122141188

226125141191

22633