【公開版】

提出年月日

令和２年１月 10 日 Ｒ４
日本原燃株式会社

Ｍ Ｏ Ｘ 燃 料 加 工 施 設 に お け る
新

規

制

基

準

に

対

す

る

安全審査 整理資料

第 11 条：溢水による損傷の防止

適

合

性

目 次

１章

基準適合性

１. 基本方針
１．１ 要求事項の整理
１．２ 要求事項に対する適合性
１．３ 規則への適合性
２. 概要
２．１ 溢水防護に関する基本方針
２．２ 本施設の内部溢水影響評価に係る特徴について
２．３ 溢水影響評価フロー
３. 溢水防護対象設備の設定
３．１ 事業許可基準規則第 11 条及び内部溢水ガイドの要求事項について
３．２ 溢水防護対象設備の選定
３．３ 溢水防護対象設備の機能喪失の判定
３．４ 溢水防護対象設備を防護するための設計方針
４. 溢水源の想定
４．１ 想定破損による溢水
４．２ 消火水の放水による溢水
４．３ 地震に起因する機器の破損等により生じる溢水
４．４ その他の溢水
５. 溢水防護区画及び溢水経路の設定
５．１ 溢水防護区画の設定
５．２ 溢水経路の設定

６. 溢水防護対象設備を防護するための設計方針
６．１ 没水の影響に対する評価及び防護設計方針
６．２ 被水の影響に対する評価及び防護設計方針
６．３ 蒸気の影響に対する評価及び防護設計方針
６．４ その他の溢水に対する設計方針
６．５ 燃料加工建屋外からの流入防止に関する設計方針
６．６ 溢水影響評価
７. 想定破損評価に用いる各項目の算出及び影響評価
７．１ 溢水量の算定
７．２ 想定破損による没水影響評価
７．３ 想定破損による被水影響評価
７．４ 想定破損による蒸気影響評価
８. 消火水評価に用いる各項目の算出及び影響評価
８．１ 溢水量の算定
８．２ 消火水による没水影響評価
８．３ 消火水による被水影響評価
９. 地震時評価に用いる各項目の算出及び影響評価
９．１ 地震に起因する溢水源
９．２ 地震により破損して溢水源となる対象設備
９．３ 耐震 B,C クラス機器の耐震性評価
９．４ 溢水量の算定
９．５ 地震時の没水影響評価
９．６ 地震時の被水影響評価
９．７ 地震時の蒸気影響評価
10. 燃料加工建屋外からの溢水影響評価

10．１ 燃料加工建屋外からの溢水影響評価
10．２ 屋外タンク等の溢水による影響評価
10．３ 地下水による影響評価

２章 補足説明資料

２章 補足説明資料

ＭＯＸ燃料加工施設 安全審査 整理資料 補足説明資料リスト

令和２年１月10日 R４

11条：溢水による損傷の防止

MOX燃料加工施設 安全審査 整理資料 補足説明資料
資料№

名称

提出日

Rev

12/6

0

補足説明資料3-4 没水評価における防護対象設備及びアクセスルートの機能喪失高さについて

12/6

0

補足説明資料3-5 壁，堰等による溢水経路への対策について

12/6

0

補足説明資料3-6 応力評価に基づくサポート等設計の概要について

12/6

0

補足説明資料3-7 耐震Ｂ，Ｃクラス機器の評価について

1/10

0

補足説明資料3-8 緊急遮断弁の設計について

12/6

0

補足説明資料3-9 被水影響評価における防滴仕様の扱いについて

12/6

0

補足説明資料3-10 被水防護対策（例）

12/6

0

補足説明資料3-11 蒸気防護対策（例）

12/13

0

補足説明資料3-12 溢水経路上期待する「壁，堰」の保守及び運用管理について

12/6

0

補足説明資料3-14 貫通部の止水対策について

12/6

0

補足説明資料3-15 貫通部シール材等の止水性能及び耐震性について

12/6

0

補足説明資料3-16 天井面の開口部及び貫通部について

12/26

0

補足説明資料4-2 配管の破損位置及び破損形状の評価について

12/6

0

補足説明資料4-3 連結散水装置の使用例

12/6

0

補足説明資料2-1 自然事象による溢水影響の考慮について
補足説明資料3-1

ＭＯＸ燃料加工施設における「事業許可基準規則」に基づく防護対象設備の抽出（内部溢水と火災における防護対象の比較）

補足説明資料3-2 溢水防護対象設備リスト及び配置図（例）
補足説明資料3-3 評価対象除外リスト

補足説明資料3-13 溢水影響評価の対象外とする理由について

補足説明資料4-1 溢水源とする機器（配管，容器）について

(1/3)

備考

ＭＯＸ燃料加工施設 安全審査 整理資料 補足説明資料リスト

令和２年１月10日 R４

11条：溢水による損傷の防止

MOX燃料加工施設 安全審査 整理資料 補足説明資料
資料№

名称

提出日

Rev

補足説明資料4-4 その他の漏えい事象に対する確認について

12/6

0

補足説明資料4-5 屋内消火栓及びその他消火設備を設置する区域について

12/13

0

補足説明資料4-6 溢水影響評価の実施について

12/26

0

補足説明資料5-3 溢水経路となる開口部について

12/6

0

補足説明資料6-1 溢水影響評価における床勾配及びゆらぎの考え方と評価の妥当性について

12/26

0

補足説明資料6-2 アクセスが可能な滞留水位の設定について

12/26

0

補足説明資料6-3 滞留面積の算出について

12/6

0

補足説明資料6-4 アクセス通路部の適切な保守管理について

12/26

0

補足説明資料7-1 流出係数の根拠について

12/6

0

補足説明資料7-6 破損配管からの蒸気噴流の影響について

1/10

0

補足説明資料7-7 想定破損の現場確認に用いるアクセス通路の環境想定について

12/13

0

補足説明資料7-8 応力評価により破損を想定しない配管の管理について

12/6

0

補足説明資料5-1 溢水経路モデル（代表例）
補足説明資料5-2 燃料加工建屋の溢水経路対策について

補足説明資料7-2 系統溢水量の算出要領
補足説明資料7-3 漏えい時の隔離時間について
補足説明資料7-4 想定破損による溢水量の算定（例）
補足説明資料7-5 想定破損による没水影響評価結果（例）

補足説明資料7-9 想定破損による被水影響評価結果（例）
補足説明資料7-10 想定破損による蒸気拡散解析結果（例）

(2/3)

備考

ＭＯＸ燃料加工施設 安全審査 整理資料 補足説明資料リスト

令和２年１月10日 R４

11条：溢水による損傷の防止

MOX燃料加工施設 安全審査 整理資料 補足説明資料
資料№

名称

提出日

Rev

1/10

0

12/26

0

12/26

0

補足説明資料8-1 消火活動に伴う放水量について
補足説明資料9-1 耐震Ｂ，Ｃクラスの溢水防護対象設備（例）
補足説明資料9-2 地震破損による没水影響評価結果（例）
補足説明資料10-1 屋外タンク等の容量について
補足説明資料10-2 屋外タンク等の配置について
補足説明資料10-3 屋外タンク等の溢水による影響評価
補足説明資料10-4 屋外からの溢水経路について
補足説明資料10-5 地下水の排水設備について
補足説明資料10-6 地下の溢水経路について
補足説明資料11-1 重大事故等対処施設を対象とした溢水防護の基本方針について
補足説明資料11-2 内部溢水影響評価における保守性について
補足説明資料11-3 過去の不具合事例への対応について

(3/3)

備考

令和２年１月 10 日 R０

補足説明資料 ３-７（11 条）

耐震Ｂ，Ｃクラス機器の評価について

１． 耐震Ｂ,Ｃクラス配管の耐震性評価について
耐震評価対象となる耐震Ｂ,Ｃクラス配管の耐震性評価は，次葉から示す
参考資料１「配管の耐震支持方針」，参考資料２「配管の耐震性に関する計算書作成の基本方針（多質点系はりモデル）」及び参考資料３「地震応答解析の基本方針」に従い実施する。
以 上

補３－７－1

補 足 説 明 資 料 3-7
参考資料 1

配管の耐震支持方針

目

次

１．

概

要 .............................................. 補 ３ － ７ -参 考 １ － １

２．

基 本 方 針 .............................................. 補 ３ － ７ -参 考 １ － ２

２．１

配 管 の 分 類 と 解 析 方 法 .............................. 補 ３ － ７ -参 考 １ － ２

２．２

設 計 方 針 .......................................... 補 ３ － ７ -参 考 １ － ３

２．３

設 計 手 順 .......................................... 補 ３ － ７ -参 考 １ － ３

３．

配 管 の 支 持 方 針 ........................................ 補 ３ － ７ -参 考 １ － ５

３．１

多 質 点 系 は り モ デ ル に よ る 方 法 ...................... 補 ３ － ７ -参 考 １ － ５

３．２

標 準 支 持 間 隔 に よ る 方 法 ............................ 補 ３ － ７ -参 考 １ － ５

３．３

設 計 方 針 ........................................ 補 ３ － ７ -参 考 １ － ２ ５４．

支 持 構 造 物 の 設 計 方 針 ................................ 補 ３ － ７ -参 考 １ － ２ ７

４．１

概要 .......................................... 補 ３ － ７ -参 考 １ － ２ ７

４．２

支 持 構 造 物 の 種 類 ................................ 補 ３ － ７ -参 考 １ － ２ ７

４．３

支 持 構 造 物 の 設 計 方 針 ............................ 補 ３ － ７ -参 考 １ － ３ ０

４．４

設 計 上 の 考 慮 事 項 ................................ 補 ３ － ７ -参 考 １ － ３ ２

１．

概

要

配管の耐震設計を行う場合は，その配管の形状（口径，ルート），設計条件（圧力，温度，地震力等）及び設置場所を考慮し適切な支持条件（支持位置，拘束方向等）を決め，支持構造物を選定する。
本資料は，配管及び支持構造物の耐震支持方針をまとめたものである。

補３－７-参考１－１

２．

基本方針

２．１

配管の分類と解析方法
安全機能を有する施設の配管は，耐震設計上の重要度分類，配管口径及び最高使用温度により，第２．１－１表のとおり分類して各々に適した耐震設計を行う。
第２．１－１表
耐

震

配

管

分

配管の分類と解析方法

類

重要度
分

類

口

径

１００Ａ以上Ｓ
８０Ａ以下

１００Ａ以上Ｂ１）
８０

Ａ以下

１００Ａ以上Ｃ
８０Ａ以下

多質点系はりモデル 標準支持間隔によるによる方法

方法２），３），４）

１５１ ℃以上○－

１５１ ℃未満－○

１５１ ℃以上－○

１５１ ℃未満－○

１５１ ℃以上－○

１５１ ℃未満－○

１５１ ℃以上－○

１５１ ℃未満－○

１５１ ℃以上－○

１５１ ℃未満－○

１５１ ℃以上－○

１５１ ℃未満－○

最高使用温度記号○印：原則として適用する解析手法

注記１）：共振のおそれのある場合には，動的地震力を考慮する。
２）：耐震設計上の重要度分類Ｓクラスの配管は，支持構造物を含めた配管系の固有振動数を，建屋床応答スペクトルのピークの固有振動数
領域より短周期側に避けることを原則とする。
３）：配管形状が複雑な部分や配置上の制限から標準支持間隔による方法を適用することが適切でない場合等については，多質点系はりモデ
ルによる方法を適用する。
４）：配管形状や支持点の位置が定まり，多質点系はりモデルによる方法の適用が可能な場合は，多質点系はりモデルによる方法を適用できる。

補３－７-参考１－２

２．２

設計方針

（１）

配管は，適切な支持を講じることにより地震力による応力の低減を図るものとする。最高使用温度が高く熱膨張による応力が過大となる場合には，その応力を低減する方法を講じるものとする。
（２）支持構造物は，配管の地震荷重，熱荷重及び自重に対して十分な強度を持たせるとともに，配管との共振を避けるために配管の剛性に対して剛となるような剛性を有するものとする。
（３）

配管の支持間隔算出時には，腐食代を配管の剛性及び重量に適切に考慮す

るものとする。
２．３

設計手順

配管のレイアウト，構造計画に際しては，建物・構築物，機器・ダクト・トレイ等
配管以外の設備との関連を十分考慮した上で，総合的な調整をして耐震設計を行う。
設計手順を第２．３－１図に示す。

補３－７-参考１－３

設

計

原

則

系

統

図

機

器

主
要
配
管
図
大口径及び重要配管の概略ルート検討

配管支持構造物の設計①支持構造物型式の決定②取付位置の決定
熱応力・地震応力計算
標準支持間隔法

配管，ダクト，トレイ図
配管，ダクト，トレイ，
機器との総合調整

配管支持構造物概念図
配管支持構造物位置図

埋込金物位置図

仕様書①一般設計条件②概要，保証，検査，
試験

支持構造物製作図
支持構造物製作図及び
装置図作成

工

場

製

作

第２．３－１図

据

付

検

査

配管支持構造物設計フローシート

補３－７-参考１－４

配

置

図

３．

配管の支持方針
配管の各支持方法の考え方及び設計方針を以下に示す。また配管の支持点位置の設定基準を第３．－１図に示す。
３．１

多質点系はりモデルによる方法

多質点系はりモデルにより解析を行う配管については，原則として適切な固定点か
ら固定点までを一つのブロックとして多質点解析（動的解析又は静的解析）を行い，支持点，支持方法等を定める。
多質点解析は，配管を多質点系はりにモデル化し，設計用地震力により配管に生ずる応力，支持点の反力等を求める。
ここで安全機能を有する施設の配管に対する設計用地震力は，第 7 条整理資料

補足 説 明 資 料 2-1「 耐 震 設 計 の 基 本 方 針 」 に 示 す 方 法 で 算 定 す る 。
多 質 点 系 は り モ デ ル に よ る 方 法 の 解 析 方 法 ， 解 析 条 件 等 は ， 参 考 資 料 2「 配 管 の 耐
震性に関する計算書作成の基本方針（多質点系はりモデル）」に基づくものとする。
３．２

標準支持間隔による方法

３．２．１

概

要

標準支持間隔による方法は，直管部，曲がり部，集中質量部及び分岐部の標準的な要素に適用する標準支持間隔法と，形状が複雑な部位に適用する個別解析法の２種類の手法がある。
（１）

標準支持間隔法

標準支持間隔法は，配管を等分布荷重連続はりにモデル化し，直管部，曲がり部，集中質量部及び分岐部の標準的な要素に分け，各要素の固有周期及び設計用
地震力による地震応力等が第３．２－１表に示す条件を満足するように支持間隔を定める。また，配管全体としては各要素の組合せを考え，配管の支持点等を定めるものとする。
直管部については，各建屋における地震時の応答解析結果に基づき，配管に生ずる応
力が許容応力以下となるように標準の支持間隔を求め，これを直管部に対する標準支持間隔とする。配管の直管部は，この標準支持間隔以内で支持することにより耐震性が確保できる。
なお，直管部の標準支持間隔算出に当たっては，配管仕様，建屋，床区分及び減衰定数ごとに，解析条件を満足する支持間隔をそれぞれ計算し求める。
配管の曲がり部，集中質量部及び分岐部については，直管部と同等以上の耐震性を有するように，それぞれ直管部の標準支持間隔に対する支持間隔比を求め，各要素の支持間隔を算出する。配管の曲がり部，集中質量部及び分岐部については，各要素の支持間隔以内で支持することにより耐震性が確保できる。なお，３次元はりモデル解析では，これらの部位に対しては応力係数を考慮しているが，標準支持間隔法では支持間隔比を考慮することにより，３次元はりモデルより保守的な評価となるようにする。
ここで安全機能を有する施設の配管に対する設計用地震力は，第 7 条整理資料
補 足 説 明 資 料 2-1「 耐 震 設 計 の 基 本 方 針 」 に 示 す 方 法 で 算 定 す る 。

補３－７-参考１－５

なお，標準支持間隔法において，耐震設計上の重要度分類Ｓクラスの配管は，支持構造物を含めた配管系の固有振動数を建屋床応答スペクトルのピークの固有振動数領域より短周期側に避けることを原則とする。
具体的には，建物・構築物毎に，配管が設置される全階層の水平方向及び鉛直方向の設計用床応答曲線のうち最も大きなピークの振動数領域を避けるように制限振動数を設定し，配管系の固有振動数が制限振動数以上となるように設計する。
また，グローブボックス内配管のように，支持構造物である設備の応答の増幅が考えられる配管については，配管が剛となるように支持間隔を設定し，地震による過度の振動がないよう考慮する。
（２）

個別解析法

個別解析を行う配管については，形状が複雑な部位を含む適切な支持点から支持点までを一つのブロックとして解析（動的解析又は静的解析）を行い，固有周期及び設計用地震力による地震応力が標準支持間隔法による直管部標準支持間隔に対して安全側となるように，支持点，支持方法等を定める。
ここで安全機能を有する施設の配管に対する設計用地震力は，第 7 条整理資料
補 足 説 明 資 料 2-1「 耐 震 設 計 の 基 本 方 針 」 に 示 す 方 法 で 算 定 す る 。

補３－７-参考１－６

始め

１）

配管ルート及び支持点計画

ｆ ｐ :配 管 固 有 振 動 数 算 出

２）ｆ ａ :制 限 振 動 数

Ｎｏ

静的震度

ｆｐ＞ｆａ

設計用床応答曲線

Ｙｅｓ
地震力の算出σ ｐ :配 管 地 震 応 力 算 出
３）

σ ａ :許 容 地 震 応 力
Ｎｏ

注記

σｐ＜σａ

１）：標準支持間隔法の場合，直管部標
準支持間隔を設定する。

標準支持間隔法

また，多質点系はりモデルによる

Ｙｅｓ

方法及び個別解析法の場合，配管ルート及び仮サポート位置を設定

曲がり部，集中質量部，分岐部の支持間隔設定

標準支持
間隔法以外

する。
２）：建屋床応答スペクトルのピークの固有振動数領域より短周期側に避けることを原則とする。

配管ルート及び支持点決定３）：多質点系はりモデルによる方法及び 標 準 支 持 間 隔 法 の 場 合 ， 第 7条
整理資料

補 足 説 明 資 料 2-5「 機能維持の検討方針」に示す許容限
終了

界とする。
また，個別解析法の場合，標準支持間隔法による直管部標準支持間隔に対する地震応力とする。

第３．－１図配管の支持点位置の設定基準

補３－７-参考１－７

第３．２－１表
項

標準支持間隔法算出条件

目

条

一次応力（内圧＋
自重＋地震応力）件

第 7条 整 理 資 料 補 足 説 明 資 料 2-5「機能維持の検討方針」に示す
許容限界
建屋床応答スペクトルのピーク

配管系固有周期１）の固有振動数領域より短周期側
に避ける

注記

１）：配管系固有周期に対する条件は，耐震設計上の重要度分類Ｓクラスの配管に適用する。

３．２．２

直管部の支持間隔

３．２．２．１

解析モデル

配管を下図のように支持間隔Ｌで３点支持した等分布荷重連続はりにモデル化する。この場合、支持点は配管の軸直角方向のみを拘束するものとし，軸方向及び回転に対しては自由とする。

ｗ

Ｌ

△：支持点

Ｌ

Ｌ：直管部標準支持間隔
ｗ：配管の単位長さ当たり重量

補３－７-参考１－８

３．２．２．２

解析方法

配管について，設計用地震力による応力を算定するとともに，内圧及び自重の影響を考慮して直管部標準支持間隔を求める。
３．２．２．３（１）

解析条件

設計用地震力安全機能を有する施設の配管は，第 7 条整理資料

補 足 説 明 資 料 2-1「 耐 震設計の基本方針」に示している設計用地震力を用いて評価を行う。
使用する基準地震動Ｓｓの設計用床応答曲線は，原則として安全側に谷埋め（ある周期の床応答加速度に対し，その周期より柔側において加速度が小さい場合，即ち「谷」がある場合，剛側の加速度にし「谷」を埋める。（以下，「谷埋め」という。））及びピーク保持（床応答加速度が最大となる周期より柔側においても最大の加速度を保持する。（以下，「ピーク保持」という。））
を行う。弾性設計用地震動Ｓｄの設計用床応答曲線の谷埋め，ピーク保持及び包絡関係については，基準地震動Ｓｓと同様の考慮を行う。
（２）

設計用減衰定数

地 震 応 答 解 析 に 用 い る 設 計 用 減 衰 定 数 は ， 参 考 資 料 3「 地 震 応 答 解 析 の 基 本方針」に示している設計用減衰定数を適用する。
（３）

階層の区分

解析に当たっては，配管が設置される建物・構築物の階層毎の設計用床応答曲線を使用して各階層の直管部標準支持間隔を求めるものとする。
（４）

配管重量

配管の重量は，内部流体がある場合は，配管自体の重量と内部流体重量を合計した値とする。さらに，保温材の付く配管については，その重量を考慮する。
（５）

配管応力

配管に生ずる応力は，ＪＥＡＧ４６０１－１９８７の計算式に基づき地震による応力の他に内圧及び自重による応力を求め，第 7 条整理資料

補足説明資料 2-1「 耐 震 設 計 の 基 本 方 針 」 に 基 づ き 応 力 評 価 を 行 う も の と す る 。
許容応力については，第 7 条整理資料

補 足 説 明 資 料 2-1「 機 能 維 持 の 基 本方針」に基づき算定する。

補３－７-参考１－９

３．２．３曲がり部の支持間隔

３．２．３．１

解析モデル

配管の曲がり部は，下図に示すようにピン結合両端固定の等分布荷重のはりにモデル化する。

荷重方向

Ｌ１

Ｌ２

３．２．３．２

Ｌ１，Ｌ２：曲がり部から支持点までの長さ

ＬＥ：曲がり部支持間隔（ＬＥ＝Ｌ１＋Ｌ２）

解析条件及び解析方法（１）

固有振動数が直管部標準支持間隔の固有振動数以上となること。

（２）

水平地震力がかかった場合の曲げモーメントが，直管部標準支持間隔の水平地震力による曲げモーメントよりも小さくなること。
（３）

自重及び鉛直地震力による合計曲げモーメントが，直管部標準支持間隔の自重及び鉛直地震力による合計曲げモーメントより小さくなること。
（４）

Ｌ１（１），（２），（３）の条件を満足する理論解を各々ቆ

してቆ

ＬＥ

ＬＥ
Ｌ０

ቇの 関 数 とቇの 最 大 値 を 求 め る 。

ただし，Ｌ０は直管部標準支持間隔，Ｌ１，ＬＥは「３．２．３．１

解析モデル」参照。
（５）

標準支持間隔法で算出される応力値を超えないような応力係数を定め，その値以内となるように設計上の配慮を行う。
３．２．３．３

解析結果及び支持方針

解析結果を第３．２－１図「曲がり部支持間隔グラフ」に示す。本グラフは，曲がり部をはさむ支持構造物間距離を直管部標準支持間隔に対する比として示す
ものであり，“許容領域”内に配管を支持するものとする。
なお，異径の配管が混在する場合は，直管部標準支持間隔が最も短くなる管径と見なして，本支持間隔グラフの“許容領域”内に配管を支持するものとする。

補３－７-参考１－１０

Ｌ１
Ｌ２

Ｌ１＋Ｌ２≦ＬＥ
ＬＥはＬ０（直管部標準支持間隔）にグラフより求まる支持間隔比を乗じた長さ。

荷重方向

また，配管系及び支持構造物の設計上，曲がり部をはさむ支持構造物間距離を長くする必要がある場合は，面外振動を拘束する支持構造物を下式を満足するよ
うに設ける。

Ｌ１
Ｌ２

Ｌ１＋Ｌ２≦ＬＥ
Ｌ２＋Ｌ３≦Ｌ０

Ｌ３
荷重方向

補３－７-参考１－１１

３．２．４

集中質量部の支持間隔

３．２．４．１

解析モデル

配管に弁等の重量物が設置される集中質量部は，下図のように任意の位置に集中荷重を有する両端支持の連続はりにモデル化する。
荷重方向
Ｗ

ｗ

ｗ

Ｃ
ＬＷ

３．２．４．２

ＬＷ：集中質量部支持間隔

Ｃ：支持端から集中荷重点までの長さｗ：配管の単位長さ当たり重量

Ｗ

：集中荷重

解析条件及び解析方法（１）

固有振動数が直管部標準支持間隔の固有振動数以上となること。

（２）

水平地震力がかかった場合の集中荷重及び等分布荷重の合計曲げモーメントが，直管部標準支持間隔の水平地震力による曲げモーメントよりも小
さくなること。
（３）

自重及び鉛直地震力による集中荷重及び等分布荷重の合計曲げモーメ

ントが，直管部標準支持間隔の自重及び鉛直地震力による合計曲げモーメン
トよりも小さくなること。
（１），（２），（３）の条件を満足する理論解を各々ቆ

（４）

Ｃ

ＬＷ

ータとし，ቆ

Ｗ

ｗ・Ｌ０

ቇの 関 数 と し て ቆ

ＬＷ
Ｌ０

ቇを パ ラ メ

ቇの 最 大 値 を 求 め る 。

ただし，Ｌ０は直管部標準支持間隔，Ｌｗ，Ｃ，ｗ，Ｗは「３．２．４．
１

解析モデル」参照。

（５）

標準支持間隔法で算出される応力値を超えないような応力係数を定め，その値以内となるように設計上の配慮を行う。

補３－７-参考１－１２

３．２．４．３

解析結果及び支持方針

解析結果を第３．２－２図「集中質量部支持間隔グラフ」に示す。本グラフは，弁等の重量物が取り付いた場合の配管の許容支持間隔を直管部標準支持間隔に対する比として示し，“許容領域”内に配管を支持するものとする。
なお，異径の配管が混在する場合は，直管部標準支持間隔が最も短くなる管径と見なして，本支持間隔グラフの“許容領域”内に配管を支持するものとする。
また，集中質量が複数の場合は，複数の集中質量の総和を一つの集中質量と見なして，本支持間隔グラフの“許容領域”内に配管を支持するものとする。この場合，荷重位置Ｃは，一律０．５ＬＷとする。
３．２．５

分岐部の支持間隔

３．２．５．１

解析モデル

配管の分岐部は，下図に示すようにＴ字部の３つの支持端を単純支持とする分
布荷重の連続はりにモデル化する。

ＬＲ

ＬＢ

ＬＲ ：Ｔ字部母管長さ
ＬＢ ：枝管長さ

３．２．５．２

解析条件及び解析方法（１）

固有振動数が直管部標準支持間隔の固有振動数以上となること。

（２）

水平地震力がかかった場合の曲げモーメントが，直管部標準支持間隔の水平地震力による曲げモーメントより小さくなること。
（３）

自重及び鉛直地震力による合計曲げモーメントが，直管部標準支持間隔の自重及び鉛直地震力による合計曲げモーメントより小さくなること。
（４）（１），（２），（３）の条件を満足する分岐部支持間隔比ቆ
ＬＢ

大値を，ቆ

Ｌ０

ＬＲ
Ｌ０

ቇの 最

ቇの 関 数 と し て 求 め る 。 解 析 結 果 は ， 分 岐 部 の 代 表 例 と し て 母管と枝管とが同一口径のものをまとめたものである。
ただし，Ｌ０は直管部標準支持間隔，ＬＲ，ＬＢは「３．２．５．１
モデル」参照。
補３－７-参考１－１３

解析

（５）

標準支持間隔法で算出される応力値を超えないような応力係数を定め，その値以内となるように設計上の配慮を行う。
３．２．５．３

解析結果及び支持方針

解析結果を第３．２－３図「分岐部支持間隔グラフ」に示す。本グラフは，分岐部の許容支持間隔を直管部標準支持間隔に対する比として示したもので，“許容領域”内に配管を支持するものとする。
なお，母管と枝管の口径が異なる場合は，以下に従うものとする。
（１）０．５＜「枝管口径／母管口径」＜１．０
直管部標準支持間隔が最も短くなる管径と見なして，本支持間隔グラフの“許容領域”内に配管を支持するものとする。
（２）「枝管口径／母管口径」≦０．５
母管と枝管を切り離して考え，それぞれについて各要素の支持間隔グラフの“許容領域”内に配管を支持するものとする。この場合，分岐点は枝管の支持点と見なすものとする。

補３－７-参考１－１４

Ｌ０：直管部標準支持間隔

Ｌ０
曲がり部支持間隔／耐震支持間隔（

ＬＥ

）

Ｌ１

θ
Ｌ２
ＬＥ
２
ＬＥ＝Ｌ１＋Ｌ２

0.9

Ｌ１≦

0.8
＜許容領域＞

θ＝３０°

0.7

θ＝４５°
θ ＝ ９ ０ °～ ６ ０ °

0.6

0.5
0

0.1

0.2

0.3

曲がり部長さ比（第３．２－１図

0.4

0.5

Ｌ１
）
ＬＥ

曲がり部支持間隔グラフ

補３－７-参考１－１５

0.6

Ｌｗ
Ｃ
Ｗ

支持間隔比 (

Ｌｗ
)
Ｌ０

0.8

Ｌ０

：

直管部標準支持間隔

Ｗ

：

集中荷重

ｗ

：

配管の単位長さ当たり重量

0.6

0.4

0.2

Ｃ＝０．１ＬＷ
Ｃ＝０．２ＬＷ
Ｃ＝０．３～０．５ＬＷ＜許容領域＞

0

2

4

6
重量比(

第３．２－２図8

10Ｗ)ｗ ･Ｌ ０集中質量部支持間隔グラフ

補３－７-参考１－１６

12

ＬＲ

ＬＢ

0.8

Ｌ０
支持間隔比 (

ＬＲ

)

1.0

0.6

ＬＲ ：分岐部母管長さ
ＬＢ ：分岐部枝管長さ＜許容領域＞

Ｌ０ ：直管部標準支持間隔

0.4

0.2

0

0.2

0.4
支持間隔比（

0.6

0.8

ＬＢ
）
Ｌ０

第３．２－３図

分岐部支持間隔グラフ

補３－７-参考１－１７

３．２．６

個別解析モデルによる支持間隔

前記３．２．２～３．２．５に示した標準的な要素の支持間隔を設定することが困難な配管要素については，以下に示す方針により配管要素のモデル化及び地震応
答解析を行い，支持間隔を設定する。
３．２．６．１

解析モデル

解析モデルは，当該配管要素の固有振動数及び曲げモーメントが適切に評価できるように隣接する配管要素の影響を考慮して，当該配管要素の３方向が拘束されるサポート点までの配管要素及び境界条件を含めた多質点系モデルにモデル化する。
ただし，安全側の設定となる場合は，モデルを簡略して設定して良いものとする。
３．２．６．２

解析条件及び解析方法

固有値解析及び地震応答解析は，配管を多質点系モデルにモデル化し，有限要素法により固有振動数及びＪＥＡＧ４６０１－１９８７に基づく一次応力（内圧＋自重＋地震応力）を求め，標準支持間隔法による直管部標準支持間隔の固有振動数及び一次応力との比較を行い，以下のすべての条件を満足するように支持間隔を設定する。
（１）

当該配管要素の固有振動数が，標準支持間隔法における直管部標準支

持間隔の固有振動数以上となること。
（２）

当該配管要素の地震力による応力が，標準支持間隔法における直管部

標準支持間隔の地震力による応力より小さくなること。
３．２．７

個別解析モデル化手法による他の配管要素の支持間隔設定

前記３．２．２～３．２．５に示した標準的な要素以外で，使用頻度が多く，且つ比較的簡素な形状のＺ形部，門形部，分岐＋曲がり部の３要素については，前記
３．２．６に示した個別解析モデル化の手法を適用して支持間隔グラフを策定し，これを用いた支持間隔を設定する。
なお，異径の配管が混在する場合は，直管部標準支持間隔が最も短くなる管径と見なして，各要素の支持間隔グラフの“許容領域”内に配管を支持するものとする。
また，分岐部であって，母管と枝管の口径が異なる場合は，以下に従うものとする。
（１）０．５＜「枝管口径／母管口径」＜１．０

直管部標準支持間隔が最も短くなる管径と見なして，当該要素の支持間隔グ
ラフの“許容領域”内に配管を支持するものとする。
（２）「枝管口径／母管口径」≦０．５

母管と枝管を切り離して考え，それぞれについて各要素の支持間隔グラフの“許容領域”内に配管を支持するものとする。この場合，分岐点は枝管の支持点と見なすものとする。

補３－７-参考１－１８

３．２．７．１（１）

Ｚ形部の支持間隔

解析モデル

配管のＺ形部は，下図に示すように両端単純支持とする等分布荷重の多質点系はりにモデル化する。

Ｌ３
Ｌ３
Ｌ２
Ｌ２

Ｌ１

Ｌ１

平面Ｚ形部

（２）

立体Ｚ形部（一例）

解析条件及び解析方法

ａ．

当該配管要素の固有振動数が標準支持間隔における直管部標準支持間隔の固有振動数以上となること。
ｂ．

当該配管要素の地震力による曲げモーメントが，標準支持間隔法における直管部標準支持間隔の地震時曲げモーメントより小さくなること。
ｃ． （１）の解析モデルに対し，有限要素法計算コードによる固有値解析及Ｌ１

び地震応答解析を行い，ａ．，ｂ．の条件を満足するቆ

Ｌ０

ቇ

Ｌ２

とቆ

Ｌ０

ቇの 関

係を反復収束計算により求める。
ただし，Ｌ１≧Ｌ３とする。
また，Ｌ０は直管部標準支持間隔，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は（１）参照。
ｄ．

地震応答解析は，各建屋・構築物の各階層の設計用床応答曲線を全て包絡したものを用いて行う。
ｅ．

標準支持間隔法で算出される応力値を超えないような応力係数を定め，その値以内となるように設計上の配慮を行う。
（３）

解析結果及び支持方針

解析結果を第３．２－４図「平面Ｚ形部支持間隔グラフ」及び第３．２－５
図「立体Ｚ形部支持間隔グラフ」に示す。
本グラフは，Ｚ形部の許容支持間隔を直管部標準支持間隔に対する比として示したもので，“許容領域”内に配管を支持するものとする。

補３－７-参考１－１９

３．２．７．２（１）

門形部の支持間隔

解析モデル

配管の門形部は，下図に示すように両端単純支持とする等分布荷重の多質点系はりにモデル化する。

Ｌ１

Ｌ２

（２）

Ｌ３

解析条件及び解析方法

ａ．

当該配管要素の固有振動数が標準支持間隔における直管部標準支持間隔の固有振動数以上となること。
ｂ．

当該配管要素の地震力による曲げモーメントが，標準支持間隔法における直管部標準支持間隔の地震時曲げモーメントより小さくなること。
ｃ． （１）の解析モデルに対し，有限要素法計算コードによる固有値解析及Ｌ１

び地震応答解析を行い，ａ．，ｂ．の条件を満足するቆ

Ｌ０

ቇ

Ｌ２

とቆ

Ｌ０

ቇの 関

係を反復収束計算により求める。
ただし，Ｌ１≧Ｌ３とする。
また，Ｌ０は直管部標準支持間隔，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は（１）参照。
ｄ．

地震応答解析は，各建屋・構築物の各階層の設計用床応答曲線を全て包絡したものを用いて行う。
ｅ．

標準支持間隔法で算出される応力値を超えないような応力係数を定め，その値以内となるように設計上の配慮を行う。
（３）

解析結果及び支持方針

解析結果を第３．２－６図「門形部支持間隔グラフ」に示す。
本グラフは，門形部の許容支持間隔を直管部標準支持間隔に対する比として示したもので，“許容領域”内に配管を支持するものとする。

補３－７-参考１－２０

３．２．７．３（１）

分岐＋曲がり部の支持間隔

解析モデル

配管の分岐＋曲がり部は，下図に示すように３つの支持端を単純支持とする
分布荷重の多質点系はりにモデル化する。

Ｌ２

Ｌ３

Ｌ１

（２）

解析条件及び解析方法

ａ．

当該配管要素の固有振動数が標準支持間隔における直管部標準支持間隔の固有振動数以上となること。
ｂ．

当該配管要素の地震力による曲げモーメントが，標準支持間隔法における直管部標準支持間隔の地震時曲げモーメントより小さくなること。
ｃ． （１）の解析モデルに対し，有限要素法計算コードによる固有値解析及Ｌ１

び地震応答解析を行い，ａ．，ｂ．の条件を満足するቆ

Ｌ０

Ｌ２

ቇ， ቆ

Ｌ０

ቇ， ቆ

Ｌ３
Ｌ０

ቇ

の関係を反復収束計算により求める。
また，Ｌ０は直管部標準支持間隔，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は（１）参照。
ｄ．

地震応答解析は，各建屋・構築物の各階層の設計用床応答曲線を全て包絡したものを用いて行う。
ｅ．

標準支持間隔法で算出される応力値を超えないような応力係数を定め，その値以内となるように設計上の配慮を行う。
（３）

解析結果及び支持方針

解析結果を第３．２－７図「分岐＋曲がり部支持間隔グラフ」に示す。
本グラフは，分岐＋曲がり部の許容支持間隔を直管部標準支持間隔に対する比として示したもので，“許容領域”内に配管を支持するものとする。

補３－７-参考１－２１

Ｌ３
θ２

Ｌ２

θ１
Ｌ１
Ｌ１≧Ｌ３
９ ０ °≦ θ １ ， θ ２ ＜ １ ８ ０ °1.0

口径≦１５０Ａ

0.9

Ｌ０
支持間隔比（

Ｌ２

）

0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2

＜許容領域＞

0.1
0
0

0.1

0.2

0.3
0.4
Ｌ１
支持間隔比（）
Ｌ０

第３．２－４図0.5

平面Ｚ形部支持間隔グラフ

補３－７-参考１－２２

Ｌ３

Ｌ２

Ｌ３

Ｌ１

θ２

Ｌ
θ２ ２

θ１

θ１

Ｌ１
Ｌ１≧Ｌ３
９ ０ °≦ θ １ ， θ ２ ≦ １ ３ ５ °口径≦１５０Ａ
1.0
0.9

Ｌ０支持間隔比（

Ｌ２

）

0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
＜許容領域＞

0.2
0.1
0
0

0.1

0.2

0.3
0.4
Ｌ１
支持間隔比（）
Ｌ０

第３．２－５図0.5

立体Ｚ形部支持間隔グラフ

補３－７-参考１－２３

Ｌ１
θ１

Ｌ２

θ２

Ｌ３

Ｌ１≧Ｌ３
９ ０ °≦ θ １ ， θ ２ ＜ １ ８ ０ °口径≦１５０Ａ
1.0
0.9

Ｌ０支持間隔比（

Ｌ２

）

0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3

＜許容領域＞

0.2
0.1
0
0

0.1

0.2

0.3
0.4
Ｌ１
支持間隔比（）
Ｌ０

第３．２－６図0.5

門形部支持間隔グラフ

補３－７-参考１－２４

Ｌ３
θ３

Ｌ２

θ１

θ２
Ｌ１

９ ０ °≦ θ １ ＜ １ ８ ０ °θ２ ＝９０°

1.0

０°

0.9

口径≦１５０Ａ≦θ３ ≦９０°Ｌ０支持間隔比（

Ｌ３

）

0.8
0.7

Ｌ２／Ｌ０＝０．１

0.6＜許容領域＞

0.5
0.4

Ｌ２／Ｌ０＝０．２

0.3

Ｌ２／Ｌ０＝０．３

0.2

Ｌ２／Ｌ０＝０．４

0.1
0
0

0.1

0.2

0.5 0.6
Ｌ１
支持間隔比（）
Ｌ０0.3

第３．２－７図

0.4

0.7

0.8

0.9

1.0

分岐＋曲がり部支持間隔グラフ

３．３

設計方針

（１）

高温配管の支持位置及び支持条件

最高使用温度の高い配管は，熱膨張による応力を低減するために一般に柔に設計する必要がある。また，耐震上の要求からは，剛に設計する必要がある。したがって，支持位置及び支持条件を決めるに当たっては，原則として次のような事項を考慮し，地震並びに熱膨張による応力の制限を満足する設計を行う。
ａ．

自重を支持するために，あるいは耐震上剛性を高めるために，配管を拘束する場合には，配管の熱膨張による変位が少ない箇所にアンカ又はレストレイント等を設けるものとする。

補３－７-参考１－２５

ｂ．

配管の熱膨張による変位がある特定の方向に大きい場合であって，その他の方向に上記ａ．と同じ理由によって拘束する必要がある場合は，熱膨張による変位方向を拘束せず，目的とする方向を拘束するガイド等を設けるものとする。
ｃ．

熱膨張による鉛直方向変位が大きい箇所で，配管の自重を支持する必要がある場合は，スプリングハンガを用いる。なお，低温時と高温時の支持荷重が大きく異なる等の理由により通常のスプリングハンガが使用できない場合は，コンス
タントハンガを用いる。
ｄ．

熱膨張による変位が大きい方向を，耐震上の要求から拘束する場合はスナバ

を用いる。
（２）
ａ．

設計上の考慮事項
弁取り付け部
配管に弁等の重量物が取り付けられる場合，その近傍で耐震設計上の支持点を設けることを原則とする。また，特に電動弁，空気作動弁等が取り付けられる場
合においては，地震時にその駆動部の偏心荷重により過大な応力が配管に生じないように，必要に応じて弁駆動部を支持するものとする。
ｂ．

機器・配管との接続部
配管と機器との接続部については，通常固定点として解析するが，地震力及び熱膨張による接続部の変位が無視できない場合，これらの変位を考慮して解析し，当該配管及びその支持構造物の設計を行う。
ｃ．

建物・構築物との相対変位に対する考慮
建物・構築物間にわたって設置される配管については，地震時の相対変位を考慮して設計するものとする。
ｄ．

異なる耐震クラス配管との接続部
耐震Ｓクラス又はＢクラスの配管が，弁等を境界として耐震Ｃクラス配管と接続され，境界となる弁等が耐震支持されていない場合には，その影響を考慮し原則として境界以降第一番目の耐震上有効な軸直角２方向拘束点まで耐震Ｓクラス
又はＢクラスの配管と同様に扱い設計を行う。
ｅ．

支持荷重に対する考慮
配管の自重，熱膨張，地震力等によって配管支持構造物にかかる荷重に関しては，これらの荷重に対して適切な支持構造物の設計を行うものとする。また，各支持構造物，機器ノズル部等に過大な荷重を生じさせないように適切に荷重を分配するように考慮するものとする。
ｆ．

隣接する配管に対する考慮配管が接近して設置される場合，地震力による変位によって配管相互が干渉しないように考慮する。
また，保温材が取り付けられる配管については，保温材の厚み及び地震変位を考慮し，配管相互が干渉しないように設計を行う。

補３－７-参考１－２６

４．

支持構造物の設計方針

４．１

概

要

配管の支持構造物は，その目的，設置場所等によって各種の形状，構造を考慮している。本章では，それらの支持構造物の代表的な種類，設計方法及び支持構造物の設計方針について示す。
４．２

支持構造物の種類

（１）

支持架構

支持架構の形状の代表例を第４．２－１図に示す。
各々の架構は，山形鋼，Ｈ形鋼，みぞ形鋼等の圧延鋼材を組み合わせて用いるも
のとする。
（２）

埋込金物

埋込金物は，コンクリート打設前に設置し，そのまま埋め込まれるものと，コンクリート打設後ケミカルアンカ，シンチアンカ等で取り付けられるものとに大別できる。
いずれの場合も，支持架構を十分剛に建物側に取り付けることができ，地震時に生ずる荷重に対しても十分に強度を有するものを選定し使用する。
一般に支持架構と埋込金物は，溶接で取り付けられる。
（３）

支持方法

耐震を目的とした支持は，アンカ，レストレイント等により行う。
第４．２－２図に代表的な支持方法を示す。
ａ．

アンカ
アンカは，ある点の変位，回転のすべてを拘束するものである。
機器との取合点等に構造的に設定される。多質点系はりモデルで計算する場合

は，アンカで区切られる部分を一区分として計算することを原則とする。
ｂ．

レストレイント
レストレイントは，ある方向の変位又は回転のみを拘束する。
レストレイントには，架構式のもの，リジッドハンガ，Ｕボルト等がある。

補３－７-参考１－２７

第４．２－１図

支持架構の代表例

補３－７-参考１－２８

補３－７-参考１－２９
第４．２－２図

代表的な支持方法の例

４．３

支持構造物の設計方針

（１）

設計方針

ａ．

地震荷重，自重による荷重及び配管の熱膨張等により作用する荷重に対して，支持構造物に生ずる応力が十分許容応力を下まわるように設計するものとする。
ｂ．
（２）

支持構造物は，配管に対して剛となるような剛性を有する設計とする。
支持架構の設計方針

支持架構の設計に際しては，架構取り付け部形状及び荷重の方向等を考慮してその基本構造を決める。
架構部材には原則として形鋼を用いるものとし，基本構造をモデル化して上記４．
３（１）に示す設計方針を満足するように形鋼の種類及びサイズ等を適切に選定する｡（３）

埋込金物の設計方針

埋込金物にはコンクリート打設前に設定され，そのまま埋め込まれる直埋形埋込
金物とコンクリート打設後コンクリートに穴をあけて打ち込まれるケミカルアンカ
又はシンチアンカ等で取り付けられるものがある。
直埋形埋込金物は鋼板又はＨ型鋼にスタッドジベルを溶接したもので，用途，荷重等による数種類の形式に分類される。
ケミカルアンカ及びシンチアンカ等は，コンクリート打設後に支持構造物の取り付けを行う場合等に使用するものとする。
埋込金物の埋込図例を第４．３－１図に示す。
埋込金物は，コンクリート強度，スタッドジベルの強度，ボルト強度及び板材の曲げ強度により設計荷重があらかじめ確認されているものを用いる。
（４）支持構造物部品の選定方法

配管支持構造物に使用するＵボルト，ハンガ等の部品は，支持点の荷重が各々の支持構造物部品の設計荷重以下になるように選定して使用する。

補３－７-参考１－３０

スタッドジベル
スタッドジベル

支持架構

直埋形埋込図樹脂

ケミカルアンカの埋込図

シールド

シンチアンカの埋込図

第４．３－１図

埋込金物の埋込図例

補３－７-参考１－３１

４．４

設計上の考慮事項

配管支持構造物の設計については，前述の方針に従うとともに，下記についても十分考慮した設計を行う。
（１）

複数配管の並行設置に対する考慮

２本以上の配管が共通に支持される場合，それらのうちで一番短い支持間隔に合わせて支持構造物を設けるものとする。
（２）

座屈荷重に対する考慮

リジッドハンガあるいはスナバ連結棒のような細長い支持構造物に対しては，座屈強度に対して十分考慮した設計を行うものとする。
（３）

建物強度に対する考慮

大口径配管の支持構造物には，小口径配管と比較して大きな荷重が加わるので，配管支持構造物についてはもちろん，配管支持構造物を取り付ける建物の強度についても十分考慮し，必要に応じて補強等の処置を講ずるものとする。

補３－７-参考１－３２

補 足 説 明 資 料 3-7
参考資料 2配管の耐震性に関する計算書作成の基本方針（多質点系はりモデル）

目

次

１．

概

要 .............................................. 補 ３ － ７ -参 考 ２ － １

２．

耐 震 性 に 関 す る 計 算 書 の 計 算 式 及 び 評 価 方 法 .............. 補 ３ － ７ -参 考 ２ － １

２．１

基 本 方 針 .......................................... 補 ３ － ７ -参 考 ２ － １

２．２

計 算 条 件 .......................................... 補 ３ － ７ -参 考 ２ － １

２．３

記 号 の 説 明 ........................................ 補 ３ － ７ -参 考 ２ － ４

２．４

応 力 の 計 算 方 法 .................................... 補 ３ － ７ -参 考 ２ － ６

２．５

荷 重 の 組 合 せ と 応 力 評 価 ............................ 補 ３ － ７ -参 考 ２ － ７

１．

概

要

本基本方針は，配管（耐震設計上の重要度分類Ｓクラス。但しダクトを除く。）の耐震性についての計算方法を示す。
なお，本計算方法は，「原子力発電所耐震設計技術指針」（ＪＥＡＧ４６０１－
１９８７，社団法人日本電気協会）に準拠したものである。
２．

耐震性に関する計算書の計算式及び評価方法

２．１

基本方針

（１） 解析方法
地震荷重算出において動的解析を実施する場合は，応答スペクトル・モ－ダル
解析を行い，その他の荷重に対しては，静的解析を行う。
（２） 解析手順
解析手順及び評価区分の概要を第２．１－１図に示す。
２．２

計算条件

（１） 荷重の種類
耐震計算には，以下の荷重を考慮する。
ａ．

内圧

ｂ．

機械的荷重（自重，その他の長期的荷重）

ｃ．

機械的荷重（逃がし安全弁の吹き出し反力，その他の短期的荷重）ｄ．

地震荷重（Ｓｄ，Ｓｓによる慣性力及び相対変位）（２） 解析モデル
配管系のモデル化を行う場合，下記を考慮してモデル化を行う。
ａ．

配管系は，多質点系はりモデルとし，曲げ，せん断，捩り，軸力に対する剛性を考慮する。

ｂ．

弁等の偏心重量があり，その影響が無視できない場合は，適切なモデル化を行う。

ｃ．

同一モデルに含める範囲は，原則としてアンカ点からアンカ点までとする。

ｄ．

分岐管がある場合には，その影響を考慮できるモデル化を行う。
た だ し ，母 管 に 対 し て 分 岐 管 の 径 が 十 分 に 小 さ く ，分 岐 管 の 振 動 が 母 管 に 与える影響が小さい場合には，この限りではない。

ｅ．

節点は，応力が高くなると考えられる点に設定するとともに，代表的な振動
モ－ドを十分に表現できるように，適切な間隔で設ける。

ｆ．

配管の支持構造物は，下記の境界条件として扱うことを基本とする。

（ａ） レストレイント：拘束方向の剛性を考慮する。
（ｂ） ス

ナ

バ：拘束方向の剛性を考慮する。

（ｃ） ア

ン

カ：６方向の剛性を考慮する。

ｇ．

配管系の質量は，配管自体の質量の他に弁等の集中質量，保温材，管内流体の質量を考慮するものとする。

ｈ．

腐食代を考慮する配管については，剛性及び応力評価に腐食代を考慮する。
なお，重量には，腐食代を考慮しない。

補３－７-参考２－１

（３） 設計用地震力
多 質 点 解 析 に 適 用 す る 設 計 用 地 震 力 は ， 第 7条 整 理 資 料

補 足 説 明 資 料 2-1「 耐震設計の基本方針」に示す方法で算定する。
適用する床応答曲線は，当該配管の据付位置のものを用いる。
（４） 応答スペクトル・モ－ダル解析法
配管系動的解析手法としては，応答スペクトル・モ－ダル解析法を用いる。
本方法は，配管系の各固有モ－ドの最大応答が，設計用床応答曲線を用いることにより求められ，系の最大応答は，各モ－ドの応答の重ね合せにより求められる。
すなわち，配管系の最大変位及び最大内力は，２０Ｈｚ以下の固有モ－ドに対しての地震応答の二乗和平方根によって求められる。

補３－７-参考２－２

評価

応力

Ｓｄ

Ｓｓ

一 次

ＳＴＡＲＴ

応 力 評

１）

＞ Ｓ ｙ（ １ ．２・Ｓ ）
２．４ （１）＞ ０ ．９・Ｓ ｕ価

２．４ （１）
Ｓｏｌ

Ａ

Ｓｏｌ

Ａ

１）

≦ Ｓ ｙ（ １ ．２・Ｓ ）一 次 ＋ 二 次 応 力 評 価

２．５ （１）≦０．９・Ｓｕ＞２・Ｓｙ

２．５ （１）Ｓ ｎ ＝（ 地 震 の み に よ る＞２・Ｓｙ

Ｓｎ＝（地震のみによる

応力振幅）

応力振幅）

≦２・Ｓｙ

≦２・Ｓｙ

ＥＮＤ

強さ及び疲れ累積の評価

一次＋二次繰り返しピ－ク応力

地震のみによる

地震のみによる

疲れ累積係数

疲れ累積係数

ＵＳｄ＝

ｎ

ｎ
Ｎ

１．０＜

１．０＜

Ａ

ＵＳｓ＝

Ｎ

ＵＳｄのチェック

ＵＳｓのチェック

≦１．０

≦１．０

ＥＮＤ

配管要素，配管ル－ト及び支持装置の見直し

注記 １）：本図中の１）印は，オ－ステナイト系ステンレス系鋼及び高ニッケル合金
については１．０・Ｓｙと１．２・Ｓのうちいずれか大きい方の値とする
ことを示す。
第２．１－１図

配管の応力評価手順図

補３－７-参考２－３

２．３

記号の説明
耐震性につ

本書の記号

いての計算

表

示

内

容

単

位

書の記号
Ｄｏ

管の外径

ｉ１

応力係数で「ＪＳＭＥｍｍ
Ｓ

ＮＣ１」１）ＰＰ－

Ｃ－３８１０による値又は１．３３のいずれか大きい値応力係数で「ＪＳＭＥｉ２

ＳＮＣ１」１）ＰＰ－

Ｃ－３８１０による値又は１．０のいずれか
大きい値
Ｍａ

機械的荷重（長期的荷重に限る。）によるモ

Ｎ・ｍｍ

－メント
Ｍｂ

機械的荷重（地震を含めた短期的荷重に限Ｎ・ｍｍる。）によるモ－メント
Ｍｂ＊

Ｓｄ又はＳｓの慣性力により生じるモ－メン

Ｎ・ｍｍ

トの全振幅
Ｓｄ又はＳｓの相対変位により生ずるモ－メ

Ｍｃ

Ｎ・ｍｍ

ントの全振幅－ｎ

実際の繰返し回数Ｎ

許 容 繰 返 し 回 数（「 Ｊ Ｓ Ｍ Ｅ

Ｓ

Ｎ Ｃ １ 」１ ）－添付４－２による。）
Ｐ

最高使用圧力ＭＰａＰｍ

内面に受ける最高の圧力

ＭＰａ

最高使用温度における許容引張応力（「ＪＳ

ＭＰａ

Ｓ

Ｓ

ＭＥ

Ｓ

１）

ＮＣ１」

付録材料図表 Ｐａｒｔ

５表５による。）
一次応力（短期的荷重を含む。）

ＭＰａ

ＳＭａ

自重応力

ＭＰａ

ＳＭｂ

地震応力（短期的機械的荷重による応力も含

ＭＰａ

ＳｏＬ

む。）
一次＋二次応力（短期荷重含む。）

ＭＰａ

Ｓｐ

最高使用圧力による内圧応力

ＭＰａ

Ｓｐｍ

Ｐｍによる内圧応力

ＭＰａ

Ｓ ｓ（ Ｓ ｄ ） Ｓ ｄ 地 震 に よ る 一 次 ＋ 二 次 応 力

ＭＰａ

Ｓ ｓ（ Ｓ ｓ ） Ｓ ｓ 地 震 に よ る 一 次 ＋ 二 次 応 力

ＭＰａ

Ｓｎ

Ｓｕ

最高使用温度における設計引張強さ（「ＪＳ
ＭＥ

Ｓ

１）

ＮＣ１」

付録材料図表 Ｐａｒｔ

５表９による。）

補３－７-参考２－４

ＭＰａ

耐震性につ
本書の記号

いての計算

表

示

内

容

単

位

書の記号
Ｓｙ

最高使用温度における設計降伏点（「ＪＳＭ
Ｅ

Ｓ

ＭＰａ

Ｎ Ｃ １ 」１ ）付 録 材 料 図 表 Ｐ ａ ｒ ｔ ５

表８による。）
管の厚さ

ｍｍ

ＵＳｄ

Ｓｄ地震による疲れ累積係数－

ＵＳｓ

Ｓｓ地震による疲れ累積係数

－

ｔ

Ｚ

ｍｍ３

断面係数
ⅢＡＳ

Ｓｄ地震により生じる応力に対する特別な応－力の制限を加えた許容応力状態
Ｓｓ地震により生じる応力に対する特別な応

ⅣＡＳ－力の制限を加えた許容応力状態
１）：「ＪＳＭＥ

Ｓ

ＮＣ１」とは、「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」をいう。
なお、「ＪＳＭＥ

Ｓ

ＮＣ１」に値の記載がない場合は，別途定められた規格・基準等を準用するものとする。

補３－７-参考２－５２．４応力の計算方法（１） 一次応力の計算方法
許容応力状態ⅢＡＳ及びⅣＡＳにおける一次応力は次式による。

ＳｏＬ =Ｐ ｍ ・ Ｄ ｏ ０ ． ７ ５ ・ ｉ １ ・ (Ｍ ａ ＋ Ｍ ｂ )+Ｚ４・ｔ（２） 一次＋二次応力の計算方法
許容応力状態ⅢＡＳ及びⅣＡＳにおける一次＋二次応力は次式による。

＊

Ｓｎ=

０．７５・ｉ１ ・Ｍｂ ＋ｉ２ ・ＭｃＺ

補３－７-参考２－６

２．５

荷重の組合せと応力評価
荷重の組合せと応力評価について第２．５－１表に示す。
第２．５－１表

荷重の組合せと応力評価
許

種

重要度

別

分

類

荷重の組合せ

一次応力

容

応

力

一 次 ＋
二次応力

一

次

＋

二

次

＋

ピ－ク応力

Ｓｙ
配管（ダクトを除く）

ただしオ－ステナイト系ステン
Ｄ＋Ｐｄ＋レス鋼及び高ニＭｄ＋Ｓｄ

ッケル合金につＳ

い て は １ ．２ Ｓ のいずれか大きい方とする

Ｓｄ又はＳｓ地震動のみ
による疲れ解析を行い，疲れ累積係数が１．０以下であること。ただし地震動のみによる一次＋二次応力の変動値が２Ｓｙ以下であれば，疲れ解析は不要である。１）

Ｄ＋Ｐｄ＋
Ｍｄ＋Ｓｓ

０．９Ｓｕ

１ ） :２ Ｓ ｙ を 超 え る 時 は 弾 塑 性 解 析 を 行 う こ と と す る 。
記号の説明
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
Ｐｄ ：当該設備に設計上定められた最高使用圧力による荷重
Ｍｄ ：当該設備に設計上定められた機械的荷重
Ｓｙ ：設計降伏点
Ｓｕ ：設計引張強さ
Ｓ：許容引張応力補３－７-参考２－７

補 足 説 明 資 料 3-7
参考資料 3

地震応答解析の基本方針

目

次

１．

概

要 .............................................. 補 ３ － ７ -参 考 ３ － １

２．

機 器 ・ 配 管 系 の 応 答 解 析 ................................ 補 ３ － ７ -参 考 ３ － ３

２．１

入 力 地 震 動 ........................................ 補 ３ － ７ -参 考 ３ － ３２．２

解 析 方 法 及 び 解 析 モ デ ル ............................ 補 ３ － ７ -参 考 ３ － ４

３．

減 衰 定 数 .............................................. 補 ３ － ７ -参 考 ３ － ４

４．

解 析 プ ロ グ ラ ム ........................................ 補 ３ － ７ -参 考 ３ － ７

１．

概

要

本資料は，機器・配管系の耐震設計を行う際の地震応答解折の基本方針をまとめたものである。
機 器 ・ 配 管 系 の 応 答 解 析 の 手 順 を 第 1.－ 1図 に 示 す 。

補３－７-参考３－１

質 量 ・ 剛 性 評 価

支

持

剛

性

評

価

解 析 モ デ ル 設 定

減

衰

定

固

有

地

震

値

解

析

解

析

数

基 準 地 震 動 Ｓｓ も し く は 弾
性 設 計 用 地 震 動 Ｓｄ に 基 づく設計用床応答曲線又は時
刻歴応答波

応

答

動 的 地 震 力 の 算 定

第 1.－ 1 図 機 器 ・ 配 管 系 の 地 震 応 答 解 析 の 手 順

補３－７-参考３－２

２．
２．１

機器・配管系の応答解析
入力地震動
機器・配管系の地震応答解析の入力地震動は，基準地震動Ｓｓに基づいた当該機
器 ・ 配 管 系 の 設 置 床 に お け る 設 計 用 床 応 答 曲 線 又 は 時 刻 歴 応 答 波 と す る 。な お ，建屋 応 答 解 析 に お け る 各 入 力 地 震 動 が 接 地 率 に 与 え る 影 響 を 踏 ま え ，誘 発 上 下 動 を 考慮 す る モ デ ル を 用 い て い る 場 合 に つ い て は ，鉛 直 方 向 の 加 速 度 応 答 時 刻 歴 に ，以 下のとおり誘発上下動を考慮することとする。
・ V+Xv
・ V+Yv
・ V-Xv
・ V-Yv(V： 鉛 直 方 向 地 震 力 に 対 す る 鉛 直 方 向 の 加 速 度 応 答 時 刻 歴 ， Xv:X 方 向 地 震 力 に対 す る 誘 発 上 下 動 の 加 速 度 応 答 時 刻 歴 ， Yv:Y 方 向 地 震 力 に 対 す る 誘 発 上 下 動 の加速度応答時刻歴）

補３－７-参考３－３

２．２

解析方法及び解析モデル
動的解析による地震力の算定に当たっては，地震応答解析手法の適用性及び適用
限 界 等 を 考 慮 の う え ，適 切 な 解 析 法 を 選 定 す る と と も に ，解 析 条 件 と し て 考 慮 す べ
き 減 衰 定 数 ，剛 性 等 の 各 種 物 性 値 は ，適 切 な 規 格 ・ 基 準 ，あ る い は 実 験 等 の 結 果 に基づき設定する。
機器の解析に当たっては，形状，構造特性等を考慮して，代表的な振動モードを
適 切 に 表 現 で き る よ う 質 点 系 モ デ ル ，有 限 要 素 モ デ ル 等 に 置 換 し ，設 計 用 床 応 答 曲
線 を 用 い た 応 答 ス ペ ク ト ル・モ ー ダ ル 解 析 法 又 は 当 該 機 器 の 設 置 床 の 時 刻 歴 応 答 波を 用 い た 時 刻 歴 応 答 解 析 法 に よ り 応 答 を 求 め る 。ま た ，時 刻 歴 応 答 解 析 法 又 は 応 答ス ペ ク ト ル・モ ー ダ ル 解 析 法 を 用 い る 場 合 は 材 料 物 性 の 不 確 か さ を 適 切 に 考 慮 す る 。
配管系については，熱的条件及び口径から高温配管又は低温配管に分類し，その仕様に応じて適切なモデルに置換し，設計用床応答曲線を用いた応答スペクトル・
モ ー ダ ル 解 析 法 又 は 時 刻 歴 応 答 解 析 法 に よ り 荷 重 等 を 求 め る 。応 答 ス ペ ク ト ル ・モ
ー ダ ル 解 析 法 及 び 時 刻 歴 応 答 解 析 法 の 選 択 に 当 た っ て は ，解 析 対 象 と す る 現 象 ，対象設備の振動特性・構造特性等を考慮し適切に選定する。
3 次 元 の 広 が り を 持 つ 設 備 に つ い て は ，3 次 元 的 な 配 置 を 踏 ま え ，適 切 に モ デ ル 化
し，水平 2 方向及び鉛直方向の応答成分について適切に組み合わせるものとする。
剛 性 の 高 い 機 器 は ， そ の 機 器 の 設 置 床 面 の 最 大 応 答 加 速 度 の 1.2 倍 の 加 速 度 を 震
度として作用させて構造強度評価に用いる地震力を算定する。

ａ．解析方法機 器・配 管 等 の 地 震 応 答 解 析 は ，原 則 と し て 設 計 用 床 応 答 曲 線 を 用 い る 応 答 ス
ペ ク ト ル・モ ー ダ ル 解 析 法 に よ る 。応 答 ス ペ ク ト ル・モ ー ダ ル 解 析 法 を 採 用 す る
機 器・配 管 等 の 応 答 の 最 大 値 は ，二 乗 和 平 方 根 法 に よ り 求 め る 。ま た ，当 該 機 器・配管等の設置床における時刻歴応答波を用いる場合は，時刻歴応答解析法による。
ｂ．解析モデル
機 器・配 管 系 の 解 析 に は ，そ の 形 状 及 び 支 持 方 法 を 考 慮 し て １ 質 点 系 は り ，多質点系はり，等分布荷重連続はり又は有限要素法のモデルを用いる。
３．

減衰定数
地 震 応 答 解 析 に 用 い る 減 衰 定 数 は ， JEAG4601-1987,1991に 記 載 さ れ て い る 減 衰 定
数を設備の種類，構造等により適切に選定するとともに，試験等で妥当性が確認され た 値 も 用 い る 。 具 体 的 に は ， 第 3.-1表 に 示 す 値 を 用 い る 。

補３－７-参考３－４

第 3.－ 1表 減 衰 定 数
減 衰 定 数 (%)
設備
水平

鉛直

鉄筋コンクリート

3

3

鉄骨

2

2

溶接構造物

1.0

1.0

ボルト及びリベット構造物

2.0

2.0

0.5～ 3.0

0.5～ 3.0

空調用ダクト2.5

2.5

ポンプ等の機械装置

1.0

1.0

電 気 盤 2)4.0

1.0

ク レ ー ン 3)

2.0

2.0

配 管 1) 3)

注 記 1)： 配 管 設 計 用 減 衰 定 数 は ， 第 3.－ 2表 の 下 に 示 す 適 用 条 件 を 満 た す な らば ，各 振 動 モ ー ド に つ い て 一 律 に 第 3.－ 2表 に 示 す 値 を 用 い る も の と する 。た だ し ，適 用 条 件 を 満 た さ な い も の に つ い て は ，一 律 に 0.5％ と する。
2)：電 気 盤 の 水 平 方 向 の 設 計 用 減 衰 定 数 は ，自 立 閉 鎖 型 の 電 気 盤 は 4.0％ ，
そ の 他 の 電 気 盤 は 1.0％ と す る 。
3)：既 往 の 研 究 等 に お い て ，試 験 及 び 解 析 な ど に よ り 妥 当 性 が 確 認 さ れ ている値。

補３－７-参考３－５

第 3.－ 2表

配管の設計用減衰定数

配管区分

設 計 用 減 衰 定 数 (注 1) (％ )
保温材有

保温材無

2.5

2.0

1.5

1.0

3.0 (注 2)

2.0 (注 2)

1.0

0.5

スナバ及び架構レストレイント支持Ⅰ

主 体 の 配 管 系 で そ の 支 持 具 (ス ナ バ 又は 架 構 レ ス ト レ イ ン ト )数 が 4 個 以 上のもの
ス ナ バ ，架 構 レ ス ト レ イ ン ト ，ハ ン ガ

Ⅱ等 を 有 す る 配 管 系 で そ の 支 持 具 (ア ンカ ー 及 び U ボ ル ト を 除 く )数 が 4 個 以
上のもの
U ボ ル ト を 有 す る 配 管 系 で ，架 構 で 水Ⅲ

平配管の自重を受ける U ボルトの数が 4 個 以 上 (注 3) の も のⅣ

配 管 区 分 Ⅰ ，Ⅱ 及 び Ⅲ に 属 さ な い も の（注１）水平方向及び鉛直方向の設計用減衰定数は同じ値を使用（ 注 ２ ） JEAG4601-1991 追 補 版 で 規 定 さ れ て い る 配 管 系 の 設 計 用 減 衰 定 数 に ， 既 往の研究等において妥当性が確認された値を反映（ 注 ３ ）解 析 ブ ロ ッ ク 端 か ら ブ ロ ッ ク 端 ま で の 間 に ，水 平 配 管 の 自 重 を 架 構 で 受 け
る U ボ ル ト の 支 持 具 の 数（ 解 析 ブ ロ ッ ク 端 は 6 軸 拘 束 の ア ン カ ー 若 し く は ，x,y,z の 各 方 向 を そ れ ぞ れ 2 回 ず つ 拘 束 す る サ ポ ー ト 群 ）

適用条件
(1)

設 計 用 減 衰 定 数 は ，ア ン カ ー か ら ア ン カ ー ま で の 独 立 し た 振 動 系 で あ る 配 管 に 対 して適用するものとする。
(2)設 計 用 減 衰 定 数 は ， 当 該 配 管 が 設 置 さ れ る 建 物 ・ 構 築 物 の 1次 固 有 周 期 よ り 短 周 期側で設計される場合に適用するものとする。

補３－７-参考３－６

(3)支 持 具 数 の 算 定 に 際 し て は ，当 該 支 持 点 を 同 一 方 向 に 複 数 の 支 持 具 で 分 配 し て 支 持

す る 場 合 に は ，支 持 具 数 は 1個 と し て 取 り 扱 い ，同 一 支 持 点 を 複 数 の 支 持 具 で 2方 向 に
支 持 す る 場 合 に は 支 持 具 数 は 2個 と し て 取 り 扱 う も の と す る 。
(4)

支 持 具 は ，そ の 位 置 及 び 方 向 が 配 管 全 体 と し て み た 場 合 ，局 所 的 に 集 中 し て い な いこととする。
(5)

支持点間の間隔については，次の条件を満たすよう配慮する。
配

管

全

長

配管区分ごとに定められた支持具の支持点数≦ 15(ｍ ／ 支 持 点 )ここで支持点とは，支持具が取り付けられている配管節点をいい，複数の支
持 具 が 取 り 付 け ら れ て い る 場 合 も 1支 持 点 と す る 。

４．

解析プログラム
解析プログラムは，その信頼性が確認されたもので，既設の原子力施設及び一般の構造物の構造解析等に使用実績を持つものとする。

補３－７-参考３－７

令和２年１月 10 日 R０

補足説明資料 ７-６（11 条）

破損配管からの蒸気噴流の影響について

１． 概要
蒸気影響評価における蒸気の拡散解析では，破損箇所から漏えいする蒸気は区画内に均一に広がり，同一区画内の温度は１つの平均値になるとしている。一方，実際には配管破損位置からごく近傍は漏えい蒸気の直接噴出による溢水防護対象設備への影響が考えられるため，想定破損における蒸気影響
評価にて評価対象としている配管と溢水防護対象設備との位置関係を確認し，溢水防護対象設備が配管を直視できる場合は，その温度影響について評価する。

２． 温度影響について
漏えい蒸気の直接噴出による影響を評価するため，溢水防護対象設備が配管を直視できる場合は，噴流工学※1 における乱流／軸対称円形噴流のフローモデルを参考に，配管破損位置から溢水防護対象設備までの距離と漏えい圧
力及び漏えい温度との関係を算出する。
具体的には，第１図のように蒸気が配管破損位置から 10°の拡がり角度をもって円錐状に噴出するものとし，配管破損箇所からの距離における漏えい
圧力に対応する飽和温度を算出する。この場合において，空気抵抗等によるエネルギー損失は保守的に考慮しない。
なお，この手法は，蒸気が漏えい箇所から離れるにつれ冷えることによる凝縮又はサブクール水が大気圧下へ漏えいする際の蒸発といった事象を含む
場合に対しても問題なく使用できることから，単相，二相流に関係なく評価ができる。
※１：参考文献 社河内 敏彦：森北出版株式会社，噴流工学
補７－６－１

距離 ｘ
破損位置

10°

ܲ଴

：破損位置の圧力‫ܣ‬଴：破損位置の流路断面積ܲ௫：距離ｘにおける漏えい圧力‫ܣ‬௫：距離ｘにおける噴出影響断面積

噴出方向
0

0

0 0

x x
x

x

第１図 直接噴出による影響概要図

以 上

補７－６－２令和２年１月 10 日 R０

補足説明資料 ９-１（11 条）

耐震 B,C クラスの溢水防護対象設備（例）

本施設における耐震 B,C クラス機器の溢水防護対象設備の代表例を第１表に示す。

第１表 耐震 B,C クラス機器の溢水防護対象設備（例）
設備名

装置名

貯蔵容器一

一時保管ピ

時保管設備

ット

原料ＭＯＸ

原料ＭＯＸ

粉末缶一時

粉末缶一時

保管設備

保管装置

燃料棒検査

燃料棒移載

機器名称

一時保管ピット

機器番号

PA0112-M-01101

原料ＭＯＸ粉末缶一時保管
PA0122-M-01110
装置

ゲート－１
設備

PA0146-M-60121

装置

以 上

補９－１－１