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資料番号

工認-239 改 2

提出年月日

平成 30 年 7 月 25 日

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2Ⅴ-2-10-2-3 放水路ゲートの耐震性についての計算書

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2目

次1.

概要

12.

基本方針

22.1 位置22.2 構造概要

32.3 評価方針

62.4 適用規格73.

耐震評価部位84.

固有周期114.1 基本方針

114.2 固有振動数の計算方法

114.2.1 記号の説明

114.2.2 固有振動数の算出方法

114.2.3 固有振動数の計算条件

114.3 固有値解析結果
5.

6.

応力評価

135.1 基本方針

135.2 荷重の組合せ及び許容応力135.2.1 荷重の組合せ135.2.2 許容応力135.3 設計用地震力

165.4 応力評価方法

175.4.1 記号の説明

175.4.2 応力計算

195.5 応力評価条件

27

機能維持評価306.1 止水機能維持評価方法
7.

12

耐震評価結果

30
31

1.

概要
本資料は，添付資料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に基づき，浸水防護施設のうち放水路ゲートが設計用地震力に対して，主要な構造部材が十分な構造健全性を有することを説明するものである。その耐震評価は，放水路ゲートの地震応答解析，地震応答解析に基づく主要な構造部材の応力評価，放水路ゲート駆動装置の機能維持評価により行う。

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2

放水路ゲートは，浸水防護施設として耐震Ｓクラス，重要安全施設（MS-1）に分類する。

1

2.

基本方針

2.1 位置放水路ゲートは，放水口に近い位置で放水路上に設置する。
放水路ゲートの設置位置を図 2-1 に示す。

放水路ゲート放水口

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2放水路

図 2-1 放水路ゲートの設置位置図

2

2.2 構造概要
放水路ゲートは，スライド式のゲートで扉体，戸当り，駆動装置，間接支持構造物から構成されている。扉体は鋼製の構造であり，津波荷重を受ける受圧部にスキンプレートがあり，主桁，縦補助桁，端桁により架構が構成され，スキンプレートに掛る荷重を架構が受ける構造である。扉体で受けた荷重については，扉体の支圧板から支承部の戸当りを介して間接支持構造物である防潮堤（鉄筋コンクリート防潮堤（放水路エリア））が受ける構造である。
また，扉体にはフラップ式の鋼製の小扉が設置されており，放水路ゲートが閉止後においても非常用海水ポンプの運転が可能な構造である。
扉体の駆動装置は，放水路ゲートの上部に設置されており，中央制御室からの信号により電動駆動式と自重降下式の駆動機構によって確実に閉止する。

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2

放水路ゲートの構造概要を図 2-2 及び図 2-3 に示す。

3

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2

注：寸法は mm を示す。
図 2-2 放水路ゲートの構造概要（正面図及び平面図）

4

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2

注：寸法は mm を示す。
図 2-3 放水路ゲートの構造概要（側面図）

5

2.3 評価方針
放水路ゲートの耐震評価は，添付資料Ｖ-2-1-9「機能維持の基本方針」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，「2.2構造概要」に示す放水路ゲートの構造を踏まえ，「3. 耐震評価部位」にて設定する評価対象部位を設定し，各評価対象部位に生じる応力を「5. 応力評価」に記載する計算式に基づき算出する。また，放水路ゲートの駆動装置の機能維持評価は，地震応答解析により得られる加速度が機能確認済加速度以下であることを「6. 機能維持評価」に示す方法にて確認する。応力評価及び機能維持評価の確認結果を「7.
耐震評価結果」にて確認する。
放水路ゲートの地震応答解析の結果については，Ⅴ-2-2-38-2「防潮堤（鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア））の地震応答計算書」において説明する。
放水路ゲートの間接支持構造物となる鉄筋コンクリート防潮壁の構造物全体の安全性評価及び基礎地盤の支持性能については，Ｖ-2-2-39-2「防潮堤（鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア））の耐震性についての計算書」において説明する。

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2

耐震評価フローを図 2-4 に示す。

評価対象断面の設定

地震応答解析
Ｖ-2-2-38-2
防潮堤（鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア））の地震応答計算書

荷重及び荷重の組合せ

許容応力の設定

応力評価
基準地震動Ｓｓによる扉体の解析

加振試験による機能確認済
加速度以下の確認

構造部材の健全性評価＊

駆動装置の機能維持評価

注記 ＊：構造部材の健全性評価を実施することで，「構造強度を有すること」及び「止水性を損なわないこと」を満足することを確認する。
図 2-4 耐震評価フロー
6

2.4 適用規格
適用する規格，基準等を以下に示す。
・ ダム・堰施設技術基準（案）（基準解説編・マニュアル編）（（社）ダム・堰施設技術協会 平成 25 年 6 月）
・ 構造力学公式集（（社）土木学会 1986 年）
・ コンクリート標準示方書［構造性能照査編］（（社）土木学会 2002 年制定）
・ 道路橋示方書（Ⅰ共通編・Ⅳ下部構造編）・同解説（（社）日本道路協会 平成 24 年3 月）
・ 原子力発電所屋外重要土木構造物の耐震性能照査指針・マニュアル（（社）土木学会
2005 年）
・ 原子力発電所耐震設計技術指針 ＪＥＡＧ４６０１－1987（（社）日本電気協会）
・ 各種合成構造設計指針・同解説（（社）日本建築学会 2010 年 11 月）

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2・ 鋼構造設計規準－許容応力度設計法－（（社）日本建築学会 2005 年 9 月）

73.

耐震評価部位
放水路ゲートは，扉体，戸当り，駆動装置等から構成されている。耐震評価においては，扉体の主要構成部材であるスキンプレート，主桁，縦補助桁，端桁，支圧板，小扉を評価対象部位とする。また，底面フランジ，腹板及びコンクリートから構成される戸当り並びに扉体の駆動装置についても評価対象部位とする。

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2放水路ゲートの評価対象部位について，図 3-1 及び図 3-2 に示す。

8

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2

注：寸法は mm を示す。
図中の①～⑦は応力評価箇所を，⑧は機能維持評価箇所を示す。
図 3-1 放水路ゲートの評価対象部位（正面図及び平面図）

9

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2

注：寸法は mm を示す。
図 3-2 放水路ゲートの評価対象部位（側面図）

10

4.

固有周期

4.1 基本方針(1) 固有振動数計算モデルは，単純支持梁モデルとして計算する。
(2) 固有振動数の計算に用いる寸法は，公称値を使用する。
4.2 固有振動数の計算方法
4.2.1 記号の説明
放水路ゲートの固有振動数算出に用いる記号を表 4-1 に示す。
表 4-1 放水路ゲートの固有振動数算出に用いる記号

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2記号

記号の説明

単位

L

スパン長mm

扉体部自重kg/m

E

縦弾性係数

N/mm2I

断面二次モーメント

cm4λn

支持条件（単純支持梁，1 次モード）－4.2.2 固有振動数の算出方法
放水路ゲートを単純支持梁としてモデル化し，固有振動数 f を以下の式より算出する。
2λnf
2πL2EIm

4.2.3 固有振動数の計算条件
固有振動数の計算条件を表 4-2 に示す。
表 4-2 固有振動数の計算条件
扉体の材質

スパン長 L

扉体部自重 m（m）

（kg/m）

SM490

4.003370

縦弾性係数 E

断面二次モーメント I

支持条件λn24（N/mm ）

（cm ）

（－）

2060002088303

3.142114.3 固有値解析結果
固有振動数算出により，放水路ゲートの固有振動数が 20Hz 以上であることを確認した。表4-3 に固有振動数の算出結果を示す。
表 4-3 固有振動数の算出結果
固有振動数
（Hz）

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2111125.

応力評価

5.1 基本方針(1) 放水路ゲートの評価対象部位の応力評価を実施し，発生応力を算出する。
(2)

評価対象部位の発生応力と許容応力を比較し，発生応力が許容応力以下であることを確認する。

5.2 荷重の組合せ及び許容応力5.2.1 荷重の組合せ
放水路ゲートの設計にて考慮する荷重の組合せを表 5-1 に示す。
表 5-1 放水路ゲートの設計にて考慮する荷重の組合せ
施設区分
浸水防護施設（津波防護施設）

機器名称

荷重の組合せ＊1

放水路ゲートＧ＋ＫＳ＋Ｐｓ＋Ｗk

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2

注記 ＊1：Ｇは固定荷重，ＫＳは地震荷重，Ｐｓは積雪荷重，Ｗk は風荷重を示す。
5.2.2 許容応力
放水路ゲートの許容限界を表 5-2 に，許容応力評価条件を表 5-3 に，放水路ゲートの許容応力算出結果を表 5-4 にそれぞれ示す。
表 5-2 放水路ゲートの許容限界
許容限界＊1
1 次応力

許容応力状態曲げ
短期許容応力度
注記＊2
ab1.5σ圧縮1.5σ＊2ac

引張1.5σ＊2at

せん断
1.5τa＊2＊1：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。
＊2：扉体の許容限界は，「ダム・堰施設技術基準（案）（基準解説編・マニュアル編）（（社）ダム・堰施設技術協会 平成 25 年 6 月）」に基づき，短期許容応力度とする。
短期許容応力度は，鋼材の許容応力度に対して 1.5 倍の割増しを考慮する。

13

表 5-3 放水路ゲートの許容応力評価条件
σab＊1,2

σac＊1,2σat＊1,2

τa＊1,2（N/mm2）（N/mm2）（N/mm2）（N/mm2）

SM490160－

－

－

主桁

SM490160－

－

90

縦補助桁

SM490160－

－

90

端桁

SM490－160－

－

支圧板＊3

SUS304－－－－

小扉

SM490160－－－

SM490160－－－

戸当り（腹板）SM400－120－

－

戸当り

無筋コンク

（コンクリート）

リート

－

0.40

評価対象部位材料

スキンプレート

戸当り（底面フランジ）NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2

注記

5.9－

（σas＊1,2）＊1：σab：許容曲げ応力度，σac：許容圧縮応力度，σat：許容引張応力度，τa：許容せん断応力度，σas：許容支圧応力度を示す。
＊2：各許容応力度の値は，「ダム・堰施設技術基準（案）（基準解説編・マニュアル編）（（社）ダム・堰施設技術協会 平成 25 年 6 月）」に基づく。
＊3：支圧板（ローラ接触面）の許容応力は，材料の硬度より算出する。

14

表 5-4 放水路ゲートの許容応力算出結果
許容限界
許容応力

1 次応力

評価対象部位

状態

曲げ

圧縮

引張

せん断

ローラ接触面の（N/mm2）（N/mm2）（N/mm2）（N/mm2）

許容応力240

スキンプレート

－－－－

主桁

237

＊1－－

135－

縦補助桁

193＊1－

－

135

－

端桁

－

240

－

－

－

支圧板

－－－

－

241＊2

短期許容小扉

240－

－－

－

応力度

戸当り（底面フ240－－－－－

180－－－－

8.9－

0.6－

ランジ）
戸当り

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2（腹板）
戸当り（コンクリート）

注記 ＊1：主桁，縦補助桁に用いる構造用鋼材の許容曲げ圧縮応力度は，「ダム・堰施設技術基準（案）（基準解説編・マニュアル編）（（社）ダム・堰施設技術協会 平成 25 年6 月）」に基づき，許容曲げ応力度横倒れ座屈に対する配慮として許容応力の低減を考慮し，以下の計算式により算出する。

L 8≦
b K：

160 1.5 240 （N/mm2）

8 L＜ ≦30 ： σcaK bK

AW
2 Ac

3

ただし，

ここに，L160 1.6 KAW
≦2Ac

L
8bの場合

1.5 （N/mm2）K2：圧縮フランジの固定間隔（mm）

b：圧縮フランジ幅（mm）

Aw：腹板の総断面積（mm2）Ac：圧縮フランジの総断面積（mm2）＊2：支圧板のローラ接触面の許容応力は，「ダム・堰施設技術基準（案）（基準解説編・マニュアル編）（（社）ダム・堰施設技術協会 平成 25 年 6 月）」に基づき，以下の計算式により算出する。

pa

9.8 HB2ν
：接触面の許容応力度（N/mm2）

ここに，pa
HB：支圧板のブリネル硬さ

ν ：安全率（線接触の場合）（1.3）
15

5.3 設計用地震力「4.3 固有値解析結果」に示したとおり放水路ゲートの固有振動数が 20Hz 以上であることを確認したため，放水路ゲートの耐震計算に用いる設計震度は，添付資料Ⅴ-2-1-7「設計用床応答曲線の作成方針」に示す防潮堤（鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア））における最大応答加速度を基に設定する。放水路ゲートの耐震計算に用いる設計震度を表 5-5 に示す。
表 5-5 設計用地震力
地震動

高さ（T.P. m）

地震による設計震度

放水路ゲート

水平方向ＣＨ0.66－2.5

鉛直方向ＣＶ0.75

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2基準地震動 Ss

設置場所及び床面

16

5.4 応力評価方法
5.4.1 記号の説明
放水路ゲートの応力評価に用いる記号を表 5-6 に示す。

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2

表 5-6 放水路ゲートの応力評価に用いる記号（1/2）
記号定義単位σ

スキンプレートに生じる曲げ応力

N/mm2ｋスキンプレートの辺長比（b/a）による係数－ａ

スキンプレートの短辺mmｂ

スキンプレートの長辺mm

Ｐ

スキンプレートにかかる水圧

N/m2ｔ

スキンプレートの板厚㎝

Ｍmax

主桁に生じる最大曲げモーメント

Ｓmax

主桁に生じる最大せん断力kN

σ

主桁に生じる曲げ応力

N/mm2

τ

主桁に生じるせん断応力

N/mm2

Ｗ

主桁にかかる扉体自重による荷重

kN/m

Ｂ

主桁の水密幅m

Ｌ0

主桁の支圧板中心間m

Ｚ

主桁の断面係数cm3Ａｗ

主桁のウェブ断面積

cm2

Ｍmax

縦補助桁に生じる最大曲げモーメント

kN・m

Ｓmax

縦補助桁に生じる最大せん断力knσ

縦補助桁に生じる曲げ応力

N/mm2

τ

縦補助桁に生じるせん断応力

N/mm2ｐ

縦補助桁にかかる各区分の平均水圧

N/mm2

ａ

縦補助桁の主桁間隔mｂ

縦補助桁間隔mＺ縦補助桁の断面係数cm3Ａｗ

縦補助桁のウェブ断面積cm2σ

端桁に生じる圧縮応力

N/mm2

Ｒ

端桁にかかる主桁反力

kN

Ａ

端桁の断面積cm2p

支圧板の評価に用いるヘルツの接触応力度

N/mm2

C

支圧板とローラの接触幅の 1/2mm

Z

支圧板の最大せん断応力度が発生する深さmm

17kN・m表 5-6 放水路ゲートの応力評価に用いる記号（2/2）
記号P

定義
支圧板の計算に用いる計算荷重の常時換算値

単位N＝（Ps＋Pw）/γ
Ps

支圧板の計算に用いる地震荷重NPw

支圧板の計算に用いる風荷重N

γ

支圧板の計算に用いる許容応力補正係数に裕度を乗じた係－NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2数（1.5）
E1支圧板の弾性係数

N/mm2

E2

支圧板当たりの弾性係数

N/mm2Lh

支圧板計算高さmm

R

支圧板半径mmσs小扉に生じる曲げ応力

N/m2

β

小扉の辺長比（b/a）による係数－ｐ

小扉にかかる水圧

N/m2

ｔ

小扉の板厚cmａ

小扉の短辺cmｂ

小扉の長辺cmσf

戸当りの底面フランジに生じる曲げ応力度

N/mm2σcw

戸当りの腹板に生じる圧縮応力度

N/mm2

σk

戸当りのコンクリートに生じる支圧応力度

N/mm2

bf

戸当り底面フランジ幅mm

tf

戸当り底面フランジ厚さmm

pd

戸当りの下部作用水圧

N/mm2

B

扉体水密幅mmtw

戸当りウェブ厚さmm

hr

戸当り高さmmbr

水路面より戸当り中心までの距離mm

σk

コンクリートの支圧応力度

N/mm2

τk

コンクリートのせん断応力度

N/mm2

S

堰柱側面から底面フランジ端面までの距離（S＝br＋bf/2）

mm

18

5.4.2 応力計算
(1)

扉体a. スキンプレート
スキンプレートに発生する曲げモーメントは，４辺を固定支持された平板としてモデル化し，曲げ応力を算定する。
スキンプレートのモデル図及び応力算定式を図 5-1 に示す。

ｋ・ａ ・Ｐ・

σ＝・ｔ

σ：曲げ応力（N/mm2）ｋ：辺長比（b/a）による係数
ａ：短辺（mm）
ｂ：長辺（mm）

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2

Ｐ：水圧（N/m2）
ｔ：板厚（cm）

図 5-1 スキンプレートの応力算定式とモデル図

19

b. 主桁
主桁は，部材の発生断面力に対して保守的な評価となるよう，支圧板の設置位置を支点とする両端をピン支点の単純梁によりモデル化する。
主桁のモデル図及び応力算定式を図 5-2 に示す。

水密幅 B
Ｍmax ＝Ｗ・Ｂ

Ｓmax ＝Ｗ・Ｂ

８

荷重 W・（2・Ｌ0－Ｂ）

２６σ ＝

支圧板中心間 L0

Ｍｍａｘ・１０３

Ｚ・１０３

τ ＝

Ｓｍａｘ・１０２NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2Ａｗ・１０

Ｍmax ：最大曲げモーメント（kN・m）
Ｓmax ：最大せん断力（kN）
σ：曲げ応力（N/mm2）

τ：せん断応力（N/mm2）

Ｗ：扉体自重による荷重（kN/m）

Ｂ：水密幅（m）

Ｌ0：支圧板中心間(m)Ｚ：断面係数（cm3）Ａｗ ：ウェブ断面積（cm2）

図 5-2 主桁の応力算定式とモデル図

20

c. 縦補助桁
縦補助桁については，主桁によって支持された単純支持梁とし，荷重は平均水圧が亀甲形または菱形に作用したものとして，曲げ応力及びせん断応力を算定する。
縦補助桁のモデル図（補助桁の荷重分担範囲）及び応力算定式を図 5-3 に示す。
主桁
縦補助桁

Ｍmax：最大曲げモーメント（kN・m）
荷重負担範囲Ｓmax：最大せん断力（kN）

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2（kN･m）

σ：曲げ応力（N/mm2）

τ：せん断応力（N/mm2）

ｐ：各区分の平均水圧（kN/m2）

ａ：主桁間隔（m）

ｂ：縦補助桁間隔（m）

Ｚ：断面係数（cm3）Ａｗ ：ウェブ断面積（cm2）
（kN）
６

σ ＝

Ｍｍａｘ・１０３Ｚ・１０３

τ ＝

Ｓｍａｘ・１０２Ａｗ・１０

図 5-3 縦補助桁のモデル図及び応力算定式（亀甲形の例）

21

d. 端桁
本設備はスライドゲートであるため，端桁は主桁端部に生じた反力を戸当りに介してコンクリート躯体に伝達する役割を果たしている。そのため，垂直補剛材を有する
プレートガーダの荷重集中点として腹板強度の照査を行う。
端桁腹板には垂直補剛材として主桁ウェブとスチフナを有する。縦桁腹板は上下方向に，主桁ウェブは径間方向に部材が伸びているが，実際に荷重が作用している有効断面のみで検討する。
端桁のモデル図及び応力算定式を図 5-4 に示す。

主桁
縦補助桁

端桁解析モデル部位

端桁解析モデル部位

放水路ゲート構造図

tw

有効断面積 A＝Aw＋As1＋As2
Aw ＝2bw・tw (端桁腹板)
As1＝bs1・ts1 (主桁ウェブ)
As2＝bs2・ts2 (スチフナ)(ただし A≦1.7 As1)

ts1
ts2

bw＝12twスチフナ

bw＝12twNT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2

スチフナ

主桁ウェブ
端桁腹板

bs2

bs1 ＝12ts1

σ ＝Ｒ・Ａ・

σ：圧縮応力（N/mm2）
Ｒ：主桁反力（kN）
Ａ：断面積（cm2）
図 5-4 端桁のモデル図及び応力算定式

22

e. 支圧板
支圧板の面圧は踏面に曲率を設けるため，ローラの線接触に沿って算出する。
端桁のモデル図及び応力算定式を図 5-5 に示す。

端桁支圧板
スキンプレートNT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2

接触応力は，
p = 0.591

C = 1.080
Z = 0.78･C

P･E1 ･E2
Lh･R･(E1 ＋E2 )P･R･(E1 ＋E2 )Lh･E1 ･E2

ここに，
p ：ヘルツの接触応力度（N/mm2）
C ：接触幅の 1/2（mm）
Z ：最大せん断応力度が発生する深さ（mm）
P ：計算荷重の常時換算値 ＝（Ps＋Pw）/γ（N）
Ps ：地震荷重（N）
Pw ：風荷重（N）
γ ：許容応力補正係数に裕度を乗じた係数（1.5）
E1 ：支圧板の弾性係数（N/mm2）E2 ：支圧板当たりの弾性係数（N/mm2）
Lh ：支圧板計算高さ（mm）
R ：支圧板半径（mm）

図 5-5 支圧板のモデル図及び応力算定式

23

f. 小扉周辺単純支持板の分布荷重による曲げ応力を算出する。（「構造力学公式集（土木学会編）」より）
小扉のモデル図及び応力算定式を図 5-6 に示す。

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2

ここに，β ：辺長比（b/a）による係数
ｐ ：水圧（N/m2）
ｔ ：板厚（cm）
ａ ：短辺（cm）
ｂ ：長辺（cm）

σsｂａ

図 5-6 小扉のモデル図及び応力算定式

24

(2) 戸当り扉体の荷重を伝達する戸当りについて，発生応力を算出する。
a. 鋼材
戸当りの鋼材への水圧は，下面の水圧が高いため下部の水圧にて算出する。
戸当りのモデル図及び応力算定式を図 5-7 に示す。

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2

扉体

tf

hr

tbbf

底面フランジ曲げ応力度

σf ＝6･σk･bf
8･tf

腹板の圧縮応力度2コンクリートせん断線

σk ：コンクリートの支圧応力度（N/mm2）22(N/mm )bf ：戸当り底面フランジ幅（mm）
tf ：戸当り底面フランジ厚さ（mm）
pd ：下部作用水圧（N/mm2）

B ：扉体水密幅（mm）
pd･B
Pc 2
2
σcw ＝＋（N/mm ）(N/mm ) tw ：戸当りウェブ厚さ（mm）
2･tw
Lw･bf
hr ：戸当り高さ（mm）
br ：水路面より戸当り中心までの距離（mm）
図 5-7 戸当り鋼材のモデル図及び応力算定式

25

b. コンクリート
戸当りのコンクリートは，前項の鋼材の作用力を受ける部材として支圧応力及びせん断応力を算出する。
戸当りコンクリートのモデル図及び応力算定式を図 5-8 に示す。

支圧板中心間 L
純径間 B0

コンクリートの支圧応力度

brσk ＝

pd･B
Pc＋（N/mm2） (N/mm2 )
2･bf
Lb･bf

コンクリートのせん断応力度

τk ＝

σk･bf
hr＋2･S2(N/mm )hr

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2

ここに，
pd ：下部作用水圧（N/mm2）

bfB
S：扉体水密幅（mm）

bf ：戸当り底面フランジ幅（mm）
hr ：戸当り高さ（mm）
S：堰柱側面から底面フランジ端面までの距離（S＝br＋bf/2）（mm）

図 5-8 戸当りコンクリートのモデル図及び応力算定式

26

5.5 応力評価条件
表 5-7 に応力評価条件を示す。
表 5-7 応力評価条件（1/3）
応力評価に使用する条件
スキンプレー

固定荷重

ト，（扉体の自重）主桁，補助桁，支圧板の材質

風荷重

Ｐｓ

Ｗk（kN）

(kN)

0.365

26.37Ｇ

端桁の材質
SM490

積雪荷重

（kN）
SUS304120

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2

以下，各部位毎の応力評価に使用する条件
スキンプレート評価

スキンプレート評価

スキンプレート評価

スキンプレートのに用いるに用いる短辺に用いる長辺評価に用いる水圧辺長比（b/a）によるａｂＰ係数ｋ（mm）（mm）（N/m2）

49.92500

10506739

スキンプレートの主桁評価に用いる

主桁評価に用いる

主桁評価に用いる

評価に用いる板厚

扉体自重による荷重

水密幅

支圧板中心間ｔＷ

Ｂ

Ｌ０（cm）（kN/m）

（m）

（m）

2.6

5.518

4.2

4.0

主桁評価に用いる

主桁評価に用いる

断面係数

ウェブ断面積ＺＡw

32（cm ）

（cm ）

3897

70

縦補助桁の評価に用いる各区分の平均荷重ｐ（ kN/m2）
6.739

27

縦補助桁の評価に用いる主桁間隔
ａ（m）
1.05

表 5-7 応力評価条件（2/3）
縦補助桁の評価に縦補助桁の評価に縦補助桁の評価に端桁の評価に用いる

用いる縦補助桁間隔

用いる断面係数用いるウェブ断面積

主桁反力

ｂＺ

Ａw

Ｒ（m）

3（cm ）

2（cm ）

（kN）

0.500

190

10.70

11.588端桁の評価に用いる支圧板評価に用いる

支圧板評価に用いる

支圧板評価に用いる

断面積

計算荷重の支圧板の弾性係数

支圧板当たりのＡ

常時換算値Ｐ

Ｅ１

弾性係数Ｅ２NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R222（cm ）（N）（N/mm ）

（N/mm2）

67.24

36000

80800

193000

支圧板評価に用いる

支圧板評価に用いる

支圧板計算高さ

支圧板半径

Lh

Ｒ（mm）

（mm）

3680

800

0.09756739

小扉の評価に用いる小扉の評価に用いる小扉の評価に用いる

戸当り評価に用いる

板厚

短辺

長辺

戸当り底面フランジ

ｔａｂ

幅 bf

（cm）

（cm）

（cm）

（mm）

3.4

63.0

118.0

320

小扉の評価に用いる辺長比（b/a）による係数β28

小扉の評価に用いる
水圧ｐ（ N/m2）

表 5-7 応力評価条件（3/3）
戸当り評価に用いる

戸当り評価に用いる

戸当り評価に用いる

戸当り評価に用いる

戸当り底面フランジ

下部作用荷重水密幅

戸当りウェブ厚さ

厚さ tfpd

Ｂtw（mm）（N/mm ）

（m）（mm）

400.005056

4.212

戸当り評価に用いる
戸当り高さ
hr（mm）

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R22509

戸当り評価に用いる
水路面より戸当り中心までの距離
br
（mm）
250

29

6.

機能維持評価6.1 止水機能維持評価方法
放水路ゲートの止水機能維持評価について以下に示す。
なお，評価用加速度は「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。
放水路ゲートは地震時止水機能維持を加振試験により確認しているため，「Ⅴ-2-1-9 機能維持の基本方針」に基づき，加振試験により確認した加速度を適用する。
放水路ゲートの機能確認済加速度には，加振試験により止水機能の健全性を確認した振動台の最大加速度を適用する。
機能確認済み加速度を表 6-1 に示す。
表 6-1 機能確認済加速度（単位：×9.8m/s2）
機能確認済加速度評価部位

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2駆動装置

30

水平方向

鉛直方向

2.21.6

7.

耐震評価結果放水路ゲートの耐震評価結果を以下に示す。発生値は評価基準値を満足しており，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 7-1，表 7-2 に示す。
表 7-1 扉体（鋼材）の基準地震動ＳＳによる評価結果

NT2 補② Ⅴ-2-10-2-3 R2

No部位

評価応力

①

スキンプレート

②

主桁

③

縦補助桁

④

発生応力

許容応力

（N/mm2）（N/mm2）

曲げ

1240

曲げ

3237

せん断

2135

曲げ

3193

せん断

2135

端桁圧

縮2240⑤

支圧板

支圧

16241

⑥

小扉曲げ2240

表 7-2 戸当り（鋼材，コンクリート）の基準地震動ＳＳによる評価結果
No

⑦部位

評価応力

発生応力

許容応力

（N/mm2）（N/mm2）

底面フランジ

曲げ3240

腹板圧

縮

1180

支圧

0.1

8.9

せん断

0.1

0.6

戸当り

コンクリート(2) 機能維持に対する評価
放水路ゲートの駆動装置の機能維持について，機能維持確認結果を表 7-3 に示す。
（×9.8 m/s2）

表 7-3 基準地震動Ｓｓによる評価結果
機能確認済加速度との比較
No部位

水平加速度
応答加速度

⑧

駆動装置

機能確認済
加速度

0.89

2.2

31

鉛直加速度
応答加速度
0.70

機能確認済
加速度
1.6