本資料のうち、枠囲みの内容は、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-828 改 3

公開できません。

提出年月日

平成 30 年 9 月 14 日

Ⅴ-2-4-2-4 使用済燃料プール温度（ＳＡ）の耐震性についての

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R1

計算書

目次
1.

概要 ............................................................................... 12.

一般事項 ........................................................................... 1

2.1 構造計画 ........................................................................ 1
2.2 評価方針 ........................................................................ 3
2.3 適用基準 ........................................................................ 4
2.4 記号の説明 ...................................................................... 52.5 計算精度と数値の丸め方 .......................................................... 83.

評価部位 ........................................................................... 94.

地震応答解析及び構造強度評価 ....................................................... 94.1 地震応答解析及び構造強度評価方法 ................................................ 94.2 荷重の組合せ及び許容応力 ........................................................ 9NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R34.2.1 荷重の組合せ及び許容応力状態 ................................................. 94.2.2 許容応力 ..................................................................... 94.2.3 使用材料の許容応力評価条件 ................................................... 94.3 解析モデル及び諸元 ............................................................. 124.4 固有周期 ....................................................................... 154.4.1 固有値解析方法 .............................................................. 154.4.2 固有値解析結果 .............................................................. 154.5 設計用地震力 ................................................................... 164.5.1 設計用地震力 ................................................................ 164.6 計算方法 ....................................................................... 174.6.1 使用済燃料プール温度（ＳＡ）の架構における応力の算出 ........................ 174.6.2 使用済燃料プール温度（ＳＡ）の基礎ボルトにおける応力の算出 .................. 194.6.3 基礎ボルトの計算方法 ........................................................ 214.7 計算条件 ....................................................................... 224.7.1 架構の応力計算条件 .......................................................... 224.7.2 基礎ボルトの応力計算条件 .................................................... 224.8 応力の評価 ..................................................................... 224.8.1 使用済燃料プール温度（ＳＡ）の架構における応力評価 .......................... 224.8.2 使用済燃料プール温度（ＳＡ）の基礎ボルトにおける応力評価 .................... 225.

機能維持評価 ...................................................................... 235.1 電気的機能維持評価方法 ......................................................... 236.

評価結果 .......................................................................... 246.1 重大事故等対処設備としての評価結果 ............................................. 24

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，使用済燃料プール温度（ＳＡ）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。
使用済燃料プール温度（ＳＡ）は，重大事故等対処設備においては常設重大事故防止設備及び常設重大事故緩和設備に分類される。以下，重大事故等対処設備としての構造強度評価及び電気的機能維持評価を示す。

2.

一般事項

2.1 構造計画

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R1

使用済燃料プール温度（ＳＡ）の構造計画を表 2-1 に示す。

1

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R1

表 2-1 構造計画
計画の概要
基礎・支持構造

概略構造図

主体構造
739.5

検出器は，架構に固定され 熱電対式温度検出器

架構は床に基礎ボルトで固定

200 350
後打ち金物①(辻180×180)

210.5た保護管に収納されている。

後打ち金物②(辻250×250)されている。また,架構は使用済燃料プールワークテーブル
5434.5用フックに取付フックで固定28445.5

されている。

取付フック

架構
ワークテーブル用フック

検出器保護管

正面図

側面図

後打ち金物
基礎ボルト

据付部拡大図（単位：mm）

2.2 評価方針
使用済燃料プール温度（ＳＡ）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 構造計画」にて示す使用済燃料プール温度（ＳＡ）の部位を踏まえ「3. 評価部位」にて設定する箇所において，「4.3 解析モデル及び諸元」及び「4.4 固有周期」で算出した固有周期に基づく設計用地震力による応力等が許容限界内に収まることを，「4. 地震応答解析及び構造強度評価」にて示す方法にて確認することで実施する。また，使用済燃料プール温度（ＳＡ）の機能維持評
価は，添付書類「Ⅴ-2-1-9

機能維持の基本方針 4.2 電気的機能維持」にて設定した電気的機能維持の方針に基づき，地震時の応答加速度が電気的機能確認済加速度以下であることを，「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「6. 評価結果」に示す。

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R3

使用済燃料プール温度（ＳＡ）の耐震評価フローを図 2-1 に示す。

解析モデルの設定

流体速度

有限要素法モデルの作成

スロッシングによる抗力

固有値解析

設計用地震力地震応答解析＊評価用加速度

地震時における応力

計器の電気的機能支持構造物の維持評価

構造強度評価スロッシングによる応力

注記 ＊：理論式による地震力（Ｙ方向）の応力算出を含む。

図 2-1 使用済燃料プール温度（ＳＡ）の耐震評価フロー3

2.3 適用基準
適用基準等を以下に示す。
(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

Ｓ ＮＣ1−2005/2007（日本機械学会）

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R1Ｅ

設計・建設規格（2005年版（2007年追補版含む。）） ＪＳＭ

42.4 記号の説明
記号

表示内容

単位

Ａ

架構の断面積mm2

ＡＳ

スロッシングによる架構の投影面積mm2Ａｂ

使用済燃料プール温度(ＳＡ)基礎ボルトの有効断面積

mm2

Ｃｄ

架構の抗力係数−ＣＨ

水平方向設計震度−ＣＶ

鉛直方向設計震度−ｄ

使用済燃料プール温度(ＳＡ)基礎ボルトの呼び径mm

Ｅ

縦弾性係数

MPa

設計・建設規格 SSB-3133 に定める値

MPa

使用済燃料プール温度(ＳＡ)の基礎ボルトに作用する引張力（1 本当た

MPa

Ｆ

＊Ｆｂ

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R1り）
Ｆｘ

地震及びスロッシング応答解析にて求められたＸ軸方向に作用する力

N

Ｆｙ

地震及びスロッシング応答解析にて求められたＹ軸方向に作用する力

N

Ｆｚ

地震及びスロッシング応答解析にて求められたＺ軸方向に作用する力N

Ｆｘ１

地震応答解析にて求められた後打ち金物のＸ軸方向に作用する力N

Ｆｙ１

地震応答解析にて求められた後打ち金物のＹ軸方向に作用する力N

Ｆｚ１

地震応答解析にて求められた後打ち金物のＺ軸方向に作用する力N

Ｆｘ２

スロッシング応答解析にて求められた後打ち金物のＸ軸方向に作用する

N

力
Ｆｙ２

スロッシング応答解析にて求められた後打ち金物のＹ軸方向に作用する

N

力
Ｆｚ２

スロッシング応答解析にて求められた後打ち金物のＺ軸方向に作用する

N

力
Ｆｙ３

地震力による後打ち金物のＹ軸方向に作用する力

NＦＳ

スロッシングにより検出器に生じる動水圧荷重

Nfｂ

支持構造物（ボルト等を除く。
）に対して設計・建設規格 SSB-3121.1(4)MPaに定める値

fｃ

支持構造物（ボルト等を除く。
）に対して設計・建設規格 SSB-3121.1(3)MPaに定める値

fｓ

支持構造物（ボルト等を除く。
）に対して設計・建設規格 SSB-3121.1(2)MPaに定める値

fｔ

支持構造物（ボルト等を除く。
）に対して設計・建設規格 SSB-3121.1(1)MPaに定める値

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）

MPa5

記号

表示内容単位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

Ｉｐ

架構の断面二次極モーメント

mm4

Ｉｙ

架構の断面二次モーメント（ｙ軸）

mm4

Ｉｚ

架構の断面二次モーメント（ｚ軸）

mm4

a１

基礎ボルト間の水平方向距離mm

a２

基礎ボルト間の水平方向距離mmｂ

後打ち金物から保護管支持架構までの水平方向距離

Mmｍ

検出器及び架構の総質量kgｍａ

検出器の質量kg

Ｍｘ

地震及びスロッシング応答解析にて求められたＸ軸方向に作用するモーN・mメント

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R1

Ｍｙ

地震及びスロッシング応答解析にて求められたＹ軸方向に作用するモーN・m

メント架構基礎部に作用するモーメントＭｚ

地震及びスロッシング応答解析にて求められたＺ軸方向に作用するモーN・m

メント架構基礎部に作用するモーメントＭｘ１

地震応答解析にて求められた後打ち金物のＸ軸方向に作用するモーメン

N・m

トＭｙ１

地震応答解析にて求められた後打ち金物のＹ軸方向に作用するモーメン

N・mト
Ｍｚ１

地震応答解析にて求められた後打ち金物のＺ軸方向に作用するモーメン

N・m

ト
Ｍｘ２

スロッシング応答解析にて求められた後打ち金物のＸ軸方向に作用する

N・mモーメント
Ｍｙ２

スロッシング応答解析にて求められた後打ち金物のＹ軸方向に作用する

N・mモーメント
Ｍｚ２

スロッシング応答解析にて求められた後打ち金物のＺ軸方向に作用する

N・mモーメントｎ

使用済燃料プール温度(ＳＡ)の後打ち金物 1 枚当たりの基礎ボルトの本−数p

使用済燃料プール温度(ＳＡ)の後打ち金物のプレート枚数−

Ｐｔ

スロッシングにおける動水圧

N/m2Ｑｂ

使用済燃料プール温度(ＳＡ)の基礎ボルトに作用するせん断力（1 本当MPaたり）
Ｓｕ

設計・建設規格 付録材料図表 Part5 表 9 に定める値

6MPa

記号ＳｙＳｙ（ＲＴ）

表示内容

単位

設計・建設規格 付録材料図表 Part5 表 8 に定める値

MPa

設計・建設規格 付録材料表 Part5 表 8 に定める材料の 40℃におけ

MPa

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R1る値
Ｖ

スロッシングにおける流速m/s

Ｚｐ

架構のねじり断面係数mm3Ｚｙ

架構の断面係数（ｙ軸）mm3Ｚｚ

架構の断面係数（ｚ軸）

mm3

ν

ポアソン比

−π

円周率

−σｂ

使用済燃料プール温度(ＳＡ)の基礎ボルトに生じる引張応力

MPaσｘ

Ｘ方向スロッシング応力

MPaσｙＹ方向スロッシング応力

MPaσｚＺ方向スロッシング応力

MPaτｂ

使用済燃料プール温度(ＳＡ)の基礎ボルトに生じるせん断応力MPaρ

水の比重kg/m3

ρａ

架構に生じる圧縮応力

MPa

ρｂ

架構に生じるせん断応力

MPa

ρｃ

架構に生じる曲げ応力

MPa

ρｄ

架構に生じる組合せ応力MPa7

2.5 計算精度と数値の丸め方
計算の精度は 6 桁以上を確保する。表示する数値の丸め方は，表 2-2 に示すとおりとする。

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R1

表 2-2 表示する数値の丸め方
数値の種類

単位

処理桁

処理方法

表示桁

固有周期s

小数点以下第 4 位四捨五入

小数点以下第 3 位

震度−少数点以下第 3 位切上げ

小数点以下第 2 位

温度℃

−

−

整数位

質量＊1kg−−整数位

長さ＊1mm

−−

整数位

面積mm2

有効数字 5 桁目

四捨五入

有効数字 4 桁＊3力N

有効数字 5 桁目

四捨五入

有効数字 4 桁＊3

算出応力

MPa

小数点以下第 1 位切上げ

整数位

許容応力＊2MPa

小数点以下第 1 位切捨て整数位

注記 ＊1：設計上定める値が小数点以下の場合は，小数点以下表示とする。
＊2：設計・建設規格 付録材料図表に記載された温度の中間における降伏点及び引張強さ
は比例法により補間した値の小数点以下第 1 位を切り捨て，整数位までの値とする。
＊3：絶対値が 1000 以上のときは，べき数表示とする。

8

3.

評価部位
使用済燃料プール温度（ＳＡ）の耐震評価は，「4.1 地震応答解析及び構造強度評価方法」に示す条件に基づき，耐震評価上厳しくなる架構及び基礎ボルトについて実施する。
使用済燃料プール温度（ＳＡ）の耐震評価部位については，表 2-1 の概略構造図に示す。

4.

地震応答解析及び構造強度評価

4.1 地震応答解析及び構造強度評価方法(1) 地震力は，使用済燃料プール温度（ＳＡ）に対して，水平方向及び鉛直方向から同時に作用するものとする。
(2) 使用済燃料プール温度（ＳＡ）は，基礎ボルトにより床面及びワークテーブル用フックにより使用済燃料プール内の壁面に固定されるものとする。
(3) 使用済燃料プール温度（ＳＡ）の質量は，検出器，検出器保護管及び架構を考慮する。
(4) 使用済燃料プール温度（ＳＡ）の架構及び基礎ボルトに対する発生応力については，地震及びスロッシングによる発生応力の絶対値和とすることにより算出し評価する。

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R1(5) 耐震計算に用いる寸法は，公称値を使用する。
4.2 荷重の組合せ及び許容応力
4.2.1 荷重の組合せ及び許容応力状態
使用済燃料プール温度（ＳＡ）の荷重の組合せ及び許容応力状態のうち重大事故等対処設備の評価に用いるものを表 4-1 に示す。

4.2.2 許容応力
使用済燃料プール温度（ＳＡ）の許容応力は，添付書類「Ⅴ-2-1-9 機能維持の基本方
針」に基づき表 4-2 のとおりとする。

4.2.3 使用材料の許容応力評価条件
使用済燃料プール温度（ＳＡ）の使用材料の許容応力評価条件のうち重大事故等対処設備の評価に用いるものを表 4-3 に示す。

9

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R1

表 4-1 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
核燃料物質の取扱施設及び貯蔵施設

機器名称

設備分類＊1

使用済燃料貯蔵

使用済燃料プール

常設／防止設備

温度（ＳＡ）

常設／緩和機器等の区分

荷重の組合せ許容応力状態

Ｄ＋ＰＤ＋ＭＤ＋Ｓｓ＊3

ⅣＡＳ
ⅤＡＳ

−＊2
Ｄ＋ＰＳＡＤ＋ＭＳＡＤ＋Ｓｓ（ⅤＡＳとして，ⅣＡＳの許容限界を用いる。）

注記 ＊1：「常設／防止」は常設耐震重要重大事故防止設備以外の常設重大事故防止設備，「常設／緩和」は常設重大事故緩和設備を示す。
＊2：その他の支持構造物の荷重の組合せ及び許容応力を適用する。
＊3：「Ｄ＋ＰＳＡＤ＋ＭＳＡＤ＋Ｓｓ」の評価に包絡されるため，評価結果の記載を省略する。

10

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R1

表 4-2 許容応力（重大事故等その他の支持構造物）

許容応力状態
引張せん断

1.5・ｆｔ1.5・ｆｓ

許容限界＊1，＊2

許容限界＊1，＊2（ボルト等以外）（ボルト等）

一次応力

一次応力

圧縮

曲げ組合せ

引張り

せん断

1.5・ｆｔｏ1.5・ｆｓｂ

ⅣＡＳ＊

1.5・ｆｔ＊1.5・ｆｂ

＊1.5・ｆｃ

＊

＊

＊

＊

ⅤＡＳ
（ⅤＡＳとして，ⅣＡＳの許容限界を用いる。
）
11108

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。

表 4-3 使用材料の許容応力評価条件（重大事故等対処設備）
温度条件

Ｓｙ

Ｓｕ

Ｓｙ(ＲＴ)

（℃）

(MPa)

(MPa)

(MPa)

架構

周囲環境温度171441205

基礎ボルト

周囲環境温度171441205

評価部材材料

4.3 解析モデル及び諸元使用済燃料プール温度（ＳＡ）の解析モデルを３次元はりモデルとして図 4-1 に，解析モデルの概要を以下に示す。
検出器が設置される架構（①〜⑥）は鋼材で構成され，架構④，⑤にて原子炉建屋の床面に固定されており，架構①は使用済燃料プールの側面に沿って深部に向かい敷設されている。なお，架構①に取り付けられたフックを使用済燃料プール内のワークテーブル用フックに取り付けることにより，使用済燃料プール内においても固定されるものとする。
また，検出器保護管⑦は，架構①の側面に設置しており，固定金具により９箇所架構に溶接し，固定されるものとする。
なお，検出器の質量は質点に集中するものとする。
機器の諸元を表 4-4，部材の機器要目を表 4-5 に示す。
(1) 図 4-1 中〇内の数字は部材番号（要素番号）を示す。
(2) 図 4-1 中のは使用済燃料プール温度（ＳＡ）の質点を示し，ｍａはkg である。

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R1(3) 図 4-1 中のは架構，は仮想鋼材，は支持点を示す。

(4) 拘束条件として，基礎部のＸＹＺ方向及び回転方向を固定する。
(5) 解析コードは，「ＮＳＡＦＥ」を使用し，固有値及び荷重を求める。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-5-4 計算機プログラム（解析コード）の概要・ＨＩＳＡＰ及びＮＳＡＦＥ」に示す。
(6) 耐震計算に用いる寸法は，公称値を使用する。

12Ｙ

支持点
後打ち金物①ＺⅩ210.5

③⑤

④②

支持点
後打ち金物②

検出器保護管8445.55434.5

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R15265⑦

最大応力発生点⑥支持点
架構（ワークテーブル用フック）

検出器保護管架構⑦
検出器保護管固定部①①a部

a 部詳細(他の保護管固定部も同様)（単位：mm）：保護管固定部：支持点：検出器の質点
図 4-1 使用済燃料プール（ＳＡ） 解析モデル
13表 4-4 機器諸元
項目記号単位材質−−

質量ｍａkg

温度条件（雰囲気温度）

Τ℃

縦弾性係数

ΕMPa

ポアソン比

ν−

要素数−個

節点数−個

入力値

表 4-5 部材の機器要目
材料
対象要素①②〜④⑤⑥ｙｙｙz⑦Ｉｙ（mm4）
Ｉｚ（mm4）Ｉｐ（mm4）Ｚｙ（mm3）Ｚｚ（mm3）Ｚｐ（mm3）

ｃｚa

断面形状

ｂｃｚ

aｃaｚ

ｂｂ(mm)ｙｃyaｂｚ

D1NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R1Ａ（mm2）D2

125×125×4

125×125×6

100×100×6

125×75×4

D１＝17.3（ａ×ｂ×ｃ）（ａ×ｂ×ｃ）（ａ×ｂ×ｃ）（ａ×ｂ×ｃ）

D２＝12.714

4.4 固有周期
4.4.1 固有値解析方法
使用済燃料プール温度（ＳＡ）の固有値解析方法を「4.3 解析モデル及び諸元」に示す。
4.4.2 固有値解析結果
固有値解析結果を表 4-6，振動モード図を図 4-2 に示す。なお，鉛直方向は６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。
表 4-6 固有値解析結果(s)NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R2モード

固有周期

刺激係数

卓越方向

Ｘ方向

Ｙ方向

Ｚ方向

１次

水平0.211-0.060-0.003２次

水平0.112

0.099

0.142

３次

水平0.552

0.024

0.147

４次

水平-0.129-0.076

0.526

５次

水平−−−

図 4-2 使用済燃料プール温度（ＳＡ） 振動モード図15

4.5 設計用地震力
4.5.1 設計用地震力「基準地震動Ｓｓ」による地震力は，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。また，減衰定数は添付書類「Ⅴ-2-1-6 地震応答解析の基本方針」に記載の減衰定数を用いる。
評価に用いる設計用地震力を表 4-7 に示す。
表 4-7 設計用地震力（重大事故等対処設備）
据付場所
及び床面高さ(m)＊1

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R2

EL.46.50

固有周期(s)
水平鉛直方向方向

弾性設計用地震動Ｓｄ又は静的震度

基準地震動Ｓｓ

減衰定数（％）

水平方向
設計震度

鉛直方向
設計震度

水平方向
設計震度

鉛直方向
設計震度

水平方向

鉛直方向

−−

ＣＨ＝1.74
又は＊3

ＣＶ ＝1.52

1.0−＊4

注記 ＊1：基準床レベルを示す。
＊2：固有値解析より 0.05 秒以下であり剛であることを確認した。
＊3：基準地震動Ｓｓに基づく設計用床応答曲線より得られる値。
＊4：溶接構造物に適用される減衰定数の値。

16

4.6 計算方法
4.6.1 使用済燃料プール温度（ＳＡ）の架構における応力の算出
4.6.1.1 地震による応力の算出(1) 図 4-1 に示す解析モデルによりスペクトルモーダル解析を実施する。
(2) スペクトルモーダル解析により，組合せ応力が最大となる算出結果を表 4-8 に示す。

表 4-8 地震による発生応力（単位：MPa）

圧縮応力

せん断応力

曲げ応力

組合せ応力＊

ρａρｂρｃρｄ1212131145

注記 ＊：組合せ応力ρｄ＝

ρａ＋ρ

3ρ

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R2

4.6.1.2 スロッシングによる応力の算出(1) スロッシングによる応力の算出については，添付書類「Ⅴ-1-1-8-3 溢水評価条件の設定」に示す基準地振動Ｓｓによる使用済燃料プールの３次元流動解析により得られた流体速度時刻歴データを用いる。
(2) 流体速度時刻歴データより水平方向（Ｘ，Ｚ方向）における水深ごとの最大流速を用い，鉛直方向（Ｙ方向）については，架構底部高さにおける流速を用いて，架構に生じる抗力を算出する。
(3) 抗力の算出には以下の式を用い，抗力係数Ｃｄは機械工学便覧 日本機械学会編（2007）より 2.0 とする。
Ｐｔ

Ｃｄ r Ｖ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4.6.1.2.1)

Ｆｓ

Ｐｔ Ａｓ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4.6.1.2.2)(4) 算出された動水圧荷重を付加したスロッシングによる応力の算出により，組合せ応力が最大となる算出結果を表 4-9 に示す。
表 4-9 スロッシングによる発生応力（単位：MPa）

発生応力

圧縮応力

せん断応力

曲げ応力

組合せ応力

Ｘ方向スロッシング（σｘ）

1

124

Ｙ方向スロッシング（σｙ）

1113

Ｚ方向スロッシング（σｚ）

1124

スロッシングによる発生応力＊2237

注記 ＊：スロッシングによる発生応力＝Max［σｘ，σｚ］＋σｙ17

4.6.1.3 地震及びスロッシングによる応力の合算
地震及びスロッシングによる発生応力を合算することにより，使用済燃料プール温度（ＳＡ）の架構に生じる発生応力を算出する。算出結果を表 4-10 に示す。
表 4-10 使用済燃料プール温度（ＳＡ）の架構に生じる発生応力 （単位：MPa）
圧縮応力

せん断応力

曲げ応力

組合せ応力＊

ρａρｂρｃρｄ1414134

154

ρａ＋ρ

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R2

注記 ＊：組合せ応力ρｄ＝183ρ

4.6.2 使用済燃料プール温度（ＳＡ）の基礎ボルトにおける応力の算出
4.6.2.1 地震による発生反力，モーメントの算出(1) 図 4-1 に示す解析モデルによりスペクトルモーダル解析を実施する。
(2) 地震力による後打ち金物(1)及び後打ち金物(2)の基礎ボルトにおける発生反力，モーメントを算出する。算出結果を表 4-11 に示す。

表 4-11 地震力による発生反力，モーメント反力（N）

部材

ＦＸ１ＦＹ１モーメント（N・m）
ＦＺ１ＭＸ１ＭＹ１ＭＺ１

後打ち金物（１）基礎ボルト

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R2

後打ち金物（２）基礎ボルト

4.6.2.2 地震力（Ｙ方向）による発生反力の算出(1) 地震力（Ｙ方向）による後打ち金物(1)及び後打ち金物(2)の基礎ボルトにおける発生反力を以下の理論式を用いて算出する。算出結果を表 4-12 に示す。
① 後打ち金物（１）の基礎ボルトにおける地震力（Ｙ方向）による発生反力算出式
Ｆｙ３ｍ Ｃｖ

１ｇ・・・・・・・・・・(4.6.2.1.1)

ｐａ②ｂ

後打ち金物（２）の基礎ボルトにおける地震力（Ｙ方向）による発生反力算出式
Ｆｙ３ｍ Ｃｖｇ

１ａ・・・・・・・・・・(4.6.2.1.1)

ｐ

表 4-12 地震力（Ｙ方向）による発生反力
反力（N）
部材ＦＹ３
後打ち金物（１）
基礎ボルト
後打ち金物（２）基礎ボルト

194.6.2.3 スロッシングによる発生反力，モーメントの算出(1) スロッシングによる応力の算出においては，「4.6.1.2 スロッシングによる応力の算出」と同様とする。算出結果を表 4-13 に示す。
表 4-13 スロッシングによる発生反力，モーメント反力（N）
部材

モーメント（N・m）

方向
ＦＸ２

後打ち金物(1)
基礎ボルト

水平後打ち金物(2)
基礎ボルト

水平ＦＹ２

ＦＺ２

ＭＸ２

ＭＹ２

ＭＺ２

鉛直鉛直

4.6.2.4 地震及びスロッシングによる発生反力，モーメントの算出
地震による発生反力，モーメント及びスロッシングによる発生反力，モーメントの算
出結果を合算することにより，使用済燃料プール温度（ＳＡ）の基礎ボルトに生じる発生反力，モーメントを算出する。
表 4-14 基礎ボルトの発生反力，モーメント反力（N）

モーメント（N・m）

部材
ＦＸ

ＦＹ

ＦＺ

後打ち金物（1）
基礎ボルト
後打ち金物（2）
基礎ボルト

20ＭＸ

ＭＹＭＺ

4.6.3 基礎ボルトの計算方法(1) 引張応力
使用済燃料プール温度（ＳＡ）の基礎ボルトに対する引張力は，使用済燃料プール温度（ＳＡ）の後打ち金物 1 枚当たりのボルト本数で受けるものとして計算する。
a.

引張力（Ｆｂ）
ＦｂＦｙ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4.6.2.3.1)ｎ

引張応力（σｂ）b.

Ｆｂｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4.6.2.3.2)

ＡｂNT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R2

ここで，
Ａｂπ
４・ｄ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4.6.2.3.3)(2) せん断応力
使用済燃料プール温度（ＳＡ）の基礎ボルトに対するせん断力は，使用済燃料プール温度（ＳＡ）の後打ち金物１枚当たりのボルト本数で受けるものとして計算する。
a.

せん断力（Ｑｂ）
ＦＱｂb.

Ｆ・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4.6.2.3.4)ｎ

せん断応力（τｂ）
τｂＱｂＡｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4.6.2.3.5)

21

4.7 計算条件
4.7.1 架構の応力計算条件
応力の計算に用いる計算条件は，本計算書の【使用済燃料プール温度（ＳＡ）の耐震性についての計算結果】の設計条件及び機器要目に示す。
4.7.2 基礎ボルトの応力計算条件
応力の計算に用いる計算条件は，本計算書の【使用済燃料プール温度（ＳＡ）の耐震性についての計算結果】の設計条件及び機器要目に示す。
4.8 応力の評価
4.8.1 使用済燃料プール温度（ＳＡ）の架構における応力評価
使用済燃料プール温度（ＳＡ）の架構における発生応力は，表 4-2 以下であること。
4.8.2 使用済燃料プール温度（ＳＡ）の基礎ボルトにおける応力評価

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R2

4.6.3 項で求めた基礎ボルトの引張応力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］

・・・・・・・・・・・・・・・(4.8.2.1)

せん断応力τｂは，せん断力のみを受ける基礎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・1.52fｔｏ＊

許容せん断応力Ｆfｓｂ

1.5・ 322・1.5

5. 機能維持評価
5.1 電気的機能維持評価方法
使用済燃料プール温度（ＳＡ）の電気的機能維持評価について以下に示す。
なお，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。
使用済燃料プール温度（ＳＡ）の機能確認済加速度は，添付書類「Ⅴ-2-1-9 機能維持の基本方針」に基づき，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 5-1 に示す。
表 5-1 機能確認済加速度
評価部位

方向
水平

使用済燃料プール温度（ＳＡ）
NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R1

鉛直

23（×9.8 m/s2）
機能確認済加速度

6.

評価結果

6.1 重大事故等対処設備としての評価結果
使用済燃料プール温度（ＳＡ）の重大事故等時の状態を考慮した場合の耐震評価結果を以下に示す。発生値は許容限界を満足しており，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することを確認した。
(1) 構造強度評価結果
構造強度評価の結果を次頁以降の表に示す。
(2) 機能維持評価結果

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R1

電気的機能維持評価の結果を次頁以降の表に示す。

24

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R2[使用済燃料プール温度（ＳＡ）の耐震性についての計算結 果 ]1.

重大事故等対処施設

1.1

設計条件

機器名称

使用済燃料プール温度（ＳＡ）

設備分類

常設／防止
常設／緩和据付場所及び床面高さ(m)固有周期(s)
水平方向

鉛直方向

弾性設計用地震動Ｓｄ又は静的震度
水平方向
鉛直方向
設計震度
設計震度−

＊1

EL. 46.50

基準地震動Ｓｓ−

水平方向
設計震度

鉛直方向
設計震度

1.74
又は＊31.52

周囲環境温度(℃)

注記 ＊1：基準床レベルを示す。
＊2：固有値解析より 0.05 秒以下であり剛であることを確認した。
25＊3：基準地震動Ｓｓに基づく設計用床応答曲線より得られる値。

1.2

機器要目

1.2.1

使用済燃料プール温度（ＳＡ）

基礎ボルト

ｍ(kg)

ｄ(mm)

a1a2

b(mm)

(mm)

(mm)

Ａｂ(mm2)

ｎ(-)

＊

部材

Ｓｙ(MPa)Ｓｕ(MPa)

Ｓｙ(ＲＴ)(MPa)

Ｆ(MPa)

171

441

205

205

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R2

1.3

計算数値

1.3.1

ボルトに作用する力（単位：N）
Ｆｂ

部材

弾性設計用地震動
Ｓｄ又は静的震度Ｑｂ
基準地震動Ｓｓ

弾性設計用地震動
Ｓｄ又は静的震度

基準地震動Ｓｓ

後打ち金物（１）基礎ボルト
後打ち金物（２）基礎ボルト
注記
1.4＊：応力評価は本値を基に実施する。

結論

1.4.1 架構の応力（単位：MPa）

26

圧縮応力
部材

せん断応力

曲げ応力

組合せ応力

発生
応力

許容
応力

発生
応力

許容
応力

発生
応力

許容
応力

発生
応力

許容
応力

1142

14118

134

205

149

205

架構

すべて許容応力以下である。

1.4.2 ボルトの応力部材（単位：MPa）
材料

応力

弾性設計用地震動Ｓｄ又は静的震度

基準地震動Ｓｓ

算出応力

許容応力

算出応力

許容応力

引張り−−

σｂ＝ 23

ƒts＝ 123＊せん断−−

τｂ＝ 17

ƒsb＝ 94

基礎ボルト

すべて許容応力以下である。

注記 ＊：fｔｓ＝Min［1.4・fｔｏ-1.6・τｂ，fｔｏ］より算出

NT2 補② Ⅴ-2-4-2-4 R1E（×9.8 m/s2）

1.4.3 電気的機能維持の評価結果
評価用加速度
水平方向7.87

鉛直方向7.25

使用済燃料プール温度（ＳＡ）

評価用加速度（1.0ZPA）はすべて機能確認済加速度以下である。

機能確認済加速度27