東海第二発電所 工事計画審査資料
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資料番号

工認-1102 改 0
工認-1104

提出年月日

平成 30 年 9 月 28 日

NT2 補② Ⅴ-2-2-2-5 R0

Ⅴ-2-2-2-8 集水ピットの耐震性についての計算書

目次
1. 概要 .......................................................................... 1
2. 基本方針 ...................................................................... 2
位置 ....................................................................... 2構造概要 ................................................................... 3
評価方針 ................................................................... 5
適用規格・基準等 ........................................................... 7
3. 地震応答解析による評価方法 .................................................... 84. 応力解析による評価方法 ........................................................ 9
評価対象部位及び評価方針 ................................................... 9
荷重及び荷重の組合せ ....................................................... 11NT2 補② Ⅴ-2-2-2-5 R0

荷重 ................................................................... 11荷重の組合せ ........................................................... 12許容限界 ................................................................... 13解析モデル ................................................................. 14
評価方法 ................................................................... 15応力解析方法 ........................................................... 15断面の評価方法 ......................................................... 165. 評価結果 ...................................................................... 17
地震応答解析による評価結果 ................................................. 17
応力解析による評価結果 ..................................................... 18

1. 概要本資料は，原子炉建屋地下排水設備集水ピット（以下，「集水ピット」という。）について，添付書類「Ⅴ-2-1-9 機能維持の基本方針」に基づき，地震時の構造強度及び機能維持の確認について説明するものであり，その評価は，地震応答解析による評価及び応力解析による評価により

NT2 補② Ⅴ-2-2-2-8 R0行う。

1

2. 基本方針
原子炉建屋地下排水設備は，原子炉建屋に対し，その耐震性を確保するため地下水位を原子炉建屋基礎盤底面レベル以深に維持する機能を有している。原子炉建屋が「Ｓクラスの施設の間接支持構造物」及び「常設耐震重要重大事故防止設備及び常設重大事故緩和設備の間接支持構造物」であることから，地下排水設備を設置する集水ピットについて，基準地震動 Ss による地震力に対する評価を実施する。
位置

NT2 補② Ⅴ-2-2-2-8 R0

排水施設の設置位置を図 2-1 に示す。

図 2-1 排水施設の設置位置

2構造概要集水ピットはそれぞれ東西 2 箇所設置し，原子炉建屋の東西角部及び南西角部付近に位置する。集水ピットは，平面が南北方向 2.3 m，東西方向 2.3m，高さ 4.85m の鉄筋コンクリート造である。
集水ピットのうち久米層上端以浅の部分については，その周囲をセメント系の改良地盤とする。

NT2 補② Ⅴ-2-2-2-8 R0

集水ピットの概略配置図，概略平面図及び概略断面図を図 2-2～図 2-4 に示す。

図 2-2 排水施設の概略配置図

3PN2300a

図 2-3 集水ピットの概略平面図（南西隅）▽EL.-13400
4004850

NT2 補② Ⅴ-2-2-2-5 R0a2300

250▽EL.-18250

2503002300
図 2-4 集水ピットの概略断面図（a-a 矢視／NS 方向断面）

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評価方針
原子炉建屋地下排水設備は，原子炉建屋に対し，その耐震性を確保するため地下水位を原子炉建屋基礎盤底面レベル以深に維持する機能を有している。原子炉建屋が「Ｓクラスの施設の間接支持構造物」及び「常設耐震重要重大事故防止設備及び常設重大事故緩和設備の間接支持構造物」であることから，地下排水設備を設置する集水ピットについて，基準地震動Ｓｓによる地震力に対する評価（以下「Ｓｓ地震時に対する評価」という。
）を行う。
集水ピットの評価は，添付書類「Ⅴ-2-1-9 機能維持の基本方針」に基づき，地震応答解析による評価においてはせん断ひずみの評価を，応力解析による評価においては断面の評価を行うことで，地震時の構造強度及び機能維持の確認を行う。それぞれの評価は，添付書類「Ⅴ-22-1 原子炉建屋地下排水設備設置位置の地盤応答」及び「Ⅴ-2-2-7 原子炉建屋地下排水設備排水シャフトの耐震性についての計算書 別紙 改良地盤を考慮した地盤応答」の結果を踏まえたものとする。評価に当たっては地盤物性のばらつきを考慮する。

NT2 補② Ⅴ-2-2-2-5 R0

集水ピットの評価フローを図 2-5 に示す。

5評価開始NT2 補② Ⅴ-2-2-2-5 R0

基本方針＜地震応答解析による評価＞＊＜応力解析による評価＞＊

せん断ひずみの評価

断面の評価○構造強度の確認○構造強度の確認○機能維持の確認○機能維持の確認・支持機能の維持

・支持機能の維持

評価終了
注記 ＊：添付書類「Ⅴ-2-2-2-1 原子炉建屋地下排水設備設置位置の地盤応答」の結果を踏まえた評価を行う。

図 2-5 集水ピットの評価フロー

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適用規格・基準等排水施設の評価において，適用する規格・基準等を以下に示す。
原子力発電所耐震設計技術指針ＪＥＡＧ４６０１－1987（（社）日本電気協会）
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（（社）日本電気協会）
原子力発電所耐震設計技術指針ＪＥＡＧ４６０１－1991 追補版（（社）日本電気協会）
建築基準法・同施行令鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説―許容応力度設計法―（（社）日本建築学会，1999）
原子力施設鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説（（社）日本建築学会，2005）（以NT2 補② Ⅴ-2-2-2-5 R0

下「ＲＣ－Ｎ規準」という。）

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3. 地震応答解析による評価方法
集水ピットの構造強度及び支持機能については，添付書類「Ⅴ-2-2-2-1 原子炉建屋地下排水設備設置位置の地盤応答」の結果に基づき，地盤物性のばらつきを考慮した最大せん断ひずみが許容限界を超えないことを確認する。ここで，地中に設置する集水ピットのせん断ひずみは，地盤の変形に追従するものとして保守的に地盤のひずみを用いる。
地震応答解析による評価における排水施設の許容限界は，添付書類「Ⅴ-2-1-9 機能維持の基本方針」に基づき，表 3-1 のとおり設定する。
表 3-1 地震応答解析による評価における許容限界
要求

機能設計上の機能性能目標

地震力部

位機能維持のための考え方

許容限界

NT2 補② Ⅴ-2-2-2-5 R0最大せん断ひずみが―構造強度を基準地震動

集水ピット

構造強度を確保する

最大せん断ひずみ有すること

Ｓｓ

耐震壁＊2

ための許容限界を超2.0×10-3えないことを確認

機器・配管系
支持等の設備を機能支持する機能＊1

を損なわない最大せん断ひずみが
基準地震動
Ｓｓ

集水ピット

支持機能を維持する

最大せん断ひずみ＊2

ための許容限界を超

2.0×10-3

耐震壁えないことを確認こと

注記 ＊1：「支持機能」の確認には，「内包する設備に対する波及的影響の確認」が含まれる。
＊2：集水ピット全体としては，地震力を主に耐震壁で負担する構造となっており，全体に剛性が高く，複数の耐震壁間の相対変形が小さくスラブの面内変形が抑えられるため，耐震壁が最大せん断ひずみの許容限界を満足していれば，集水ピットに要求される機能は維持される。

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4. 応力解析による評価方法
評価対象部位及び評価方針
集水ピットの応力解析による評価対象部位は，頂版及び底版とする。評価にあたっては，添付書類「Ⅴ-2-2-2-1 原子炉建屋地下排水設備設置位置の地盤応答」による結果を用いて，荷重の組合せを行う。
Ｓｓ地震時に対する評価は，地盤物性のばらつきを考慮した水平方向の地震力と地震力以外の荷重の組合せの結果，発生する応力が，「ＲＣ－Ｎ規準」に基づき設定した許容限界を超えな

NT2 補② Ⅴ-2-2-2-5 R0

いことを確認する。

9添付書類「Ⅴ-2-2-2-1 原
子炉建屋地下排水設備設置位置の地盤応答」（地表面の地盤応答加速
評価開始

地震荷重＊

固定荷重及び積載荷重

NT2 補② Ⅴ-2-2-2-5 R0荷重の組合せ注記 ＊：地震荷重の設定においては，地盤物性のばらつきを考慮する。

許容限界の設定（「ＲＣ－Ｎ規準」及びに基づき設定）

応力解析

断面の評価

評価終了

図 4-1 応力解析による評価フロー

10荷重及び荷重の組合せ
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」にて設定している荷重及び荷重組合せを用いる。
荷重
固定荷重（DL）及び積載荷重（LL）
応力解析において考慮する固定荷重及び積載荷重を表 4-1 及び表 4-2 に示す。

NT2 補② Ⅴ-2-2-2-5 R0

表 4-1 固定荷重
部位

固定荷重（kN/m2）

頂版

9.60

底版

7.20

壁6.00

表 4-2 積載荷重部位

積載荷重（kN/m2）

頂版
27.0＊

底版
＊：常水位 2.75m を考慮
地震荷重（Ｓｓ）

鉛直地震力は，基準地震動Ｓｓ対する地盤応答より算定される動的地震力に地盤物性のばらつきを考慮して設定する。
地震荷重は，建屋基礎下の鉛直方向最大応答加速度より算定される鉛直震度とする。

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荷重の組合せ荷重の組合せを表 4-3 に示す。
表 4-3 荷重の組合せ
荷重状態

荷重の組合せＳｓ地震時

DL＋LL＋Ss

DL ：固定荷重
LL ：積載荷重NT2 補② Ⅴ-2-2-2-5 R0

Ss ：Ｓｓ地震荷重

12許容限界
応力解析による評価における集水ピットの許容限界は，添付書類「Ⅴ-2-1-9機能維持の基本方針」に記載の構造強度上の制限及び機能維持の基本方針に基づき，表 4-4 のとおり設定する。
また，コンクリート及び鉄筋の許容応力度を表 4-5 及び表 4-6 に示す。
表 4-4 応力解析による評価における許容限界
要求

機能設計上の機能

性能目標

NT2 補② Ⅴ-2-2-2-5 R0

―

―

地震力部

位

構造強度を基準地震動集水ピット有すること

Ｓｓ

頂版構造強度を基準地震動集水ピット有すること

Ｓｓ

底版

機能維持のための許容限界

考え方
部材に生じる応力が構造強度を確保するための許容限界を超えないことを確認「ＲＣ－Ｎ規準」

部材に生じる応力が構造強度を確保するための許容限界を超えないことを確認「ＲＣ－Ｎ規準」に基づく
短期許容応力度

表 4-5 コンクリートの許容応力度（短期許容応力度）
Fc

圧縮

せん断（N/mm2）（N/mm2）（N/mm2）22.1

14.71.06

表 4-6 鉄筋の許容応力度（短期許容応力度）
引張及び圧縮せん断補強

2（N/mm ）（N/mm2）

SD295＊

SD295＊

295295

注記＊：建設当時の鉄筋の種類は SD30 であるが現在の規格（SD295）に読み替えた許容応力度を示す。

13に基づく
短期許容応力度

解析モデル頂版及び底版の鉛直地震動に対する検討において，耐震壁で囲まれた範囲についてモデル化する。
頂版の解析モデルは，排水シャフトの開口を考慮して頂版①及び頂版②については三辺固定版として評価する。底盤の解析モデルは，四辺固定版として評価する。頂版及び底版の解析モ
デルを図 4-1 に示す。

1.06m

0.96m
（頂版①）

（頂版②）

（頂版の解析モデル）

2.3m

2.3m

NT2 補② Ⅴ-2-2-2-5 R0

2.3m

2.3m

（底盤の解析モデル）
図 4-1 解析モデル

14評価方法応力解析方法
荷重ケース
地震荷重は，固定荷重及び積載荷重と同じ下向きに作用する場合に生じる応力が最大となるため，鉛直下向きのみを考慮する。
応力の算出方法
頂版及び底版に生じる応力は，頂版又は底盤に作用する固定荷重及び積載荷重に対し，建屋基礎下の鉛直方向最大加速度より算出した鉛直震度により係数倍することで算出する。
鉛直方向最大応答加速度を表 4-7 に，算出した頂版及び底版に生じる曲げモーメント及びせん断力を表 4-8 に示す。
表 4-7 地盤応答の最大応答加速度
地盤
地盤
基 本＊1
＊2
＊2－σ相当＋σ相当（cm/s2）22（cm/s ）（cm/s ）

NT2 補② Ⅴ-2-2-2-5 R0

レベル

建屋基礎下（EL-9.0m）

470

499

427

最大値
（cm/s2）499

注記 ＊1：Ｓｓ－Ｄ１，Ｓｓ－１１，Ｓｓ－１２，Ｓｓ－１３，Ｓｄ－１４，Ｓｄ－２１，Ｓｓ－２２及びＳｓ－３１の最大値＊2：Ｓｓ－Ｄ１，Ｓｓ－２１，Ｓｓ－２２及びＳｓ－３１の最大値

表 4-8 鉛直震度より算出したモーメント及びせん断力
部

位

方向

検討用
鉛直震度

短辺（EW）

1.51

長辺（NS）

1.51

短辺（NS）

1.51

長辺（EW）

1.51

―

1.51

端部モーメント（kN･m/m）

中央モーメント（kN･m/m）

せん断力（kN/m）

11.4

7.59

61.8

頂版①頂版②底版

15断面の評価方法
せん断力に対する断面の評価方法
断面の評価は，「ＲＣ－Ｎ規準」に基づき，評価対象部位に生じる面内せん断力が，次式をもとに計算した許容面内せん断力を超えないことを確認する。
QAL =b･j･fs
ここで，
QAL ：許容面内せん断力（N）
b：スラブ幅（mm）

j：断面の応力中心間距離（mm）

fs：コンクリートの短期許容せん断応力度で，表 4-5 に示す値（N/mm2）

NT2 補② Ⅴ-2-2-2-5 R0

曲げモーメントに対する断面の評価方法
断面の評価は，「ＲＣ－Ｎ規準」に基づき，評価対象部位に生じる曲げモーメントが，短期許容曲げモーメントを超えないことを確認する。
MA =at ･ff･j
ここで，
MA：短期許容曲げモーメント（N･mm）

at：引張鉄筋断面積（mm2）ff：引張鉄筋の短期許容引張応力度で，表 4-5 に示す値（N/mm2）

j：断面の応力中心間距離（mm）

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5. 評価結果
地震応答解析による評価結果
集水ピットについて，Ｓｓ地震時の各層の最大せん断ひずみが許容限界（2.0×10-3）を超えないことを確認する。
地盤物性のばらつきを考慮した地盤の最大せん断ひずみは 1.77×10-3（原地盤解析での暫定値）であり，許容限界（2.0×10-3）を超えないことを確認した。地盤モデルを図 5-1 に示す。

EL.8.0m

duEL.2.0m

NT2 補② Ⅴ-2-2-2-5 R0Ag2EL.-2.7m

D2g-3EL.-14.4m

KmEL.-370.0m
解放基盤

図 5-1 地盤モデル（水平方向）

17応力解析による評価結果「4.5.2 断面の評価方法」に基づいた断面の評価結果を表 5-1 に示す。
Ｓｓ地震時において，発生値が許容値を超えないことを確認した。
表 5-1(1/2) 評価結果（集水ピット）
（頂版①）
方向

EW（短辺）方向

厚さ t（mm）×幅 b（mm）

NS（長辺）方向

400×1000
D16@200

配筋（995 mm2）

発生曲げモーメント M（kN･m）
許容値 MA（kN･m）
NT2 補② Ⅴ-2-2-2-5 R0

検定値 M/MA
発生せん断力 Q（kN）
許容値 QA（kN）
検定値 Q/QA
判定

可可

NS（短辺）方向

EW（長辺）方向（頂版②）
方向
厚さ t（mm）×幅 b（mm）

400×1000
D16@200

配筋（995 mm2）

発生曲げモーメント M（kN･m）
許容値 MA（kN･m）
検定値 M/MA
発生せん断力 Q（kN）
許容値 QA（kN）
検定値 Q/QA
判定

可18

可表 5-1(1/2) 評価結果（集水ピット）
（底盤）
方向

―

厚さ t（mm）×幅 b（mm）

300×1000
D16@200

NT2 補② Ⅴ-2-2-2-5 R0配筋（995 mm2）

発生曲げモーメント M（kN･m）

11.4

許容値 MA（kN･m）

61.6

検定値 M/MA

0.185

発生せん断力 Q（kN）

61.8

許容値 QA（kN）

223

検定値 Q/QA

0.278

判定

可19