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-575 改 4

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提出年月日

平成 30 年 9 月 4 日

NT2 補②Ⅴ-2-11-2-6 R1Ⅴ-2-11-2-6 原子炉ウェル遮蔽ブロックの耐震性についての計算書

目
1. 概要

12. 一般事項

12.1 配置概要

12.2 構造計画

22.3 評価方針

32.4 適用基準

32.5 記号の説明

4

3. 評価部位
4. 構造強度評価

NT2 補②Ⅴ-2-11-2-6 R1次････

56･･･

4.1 構造強度評価方法･

64.2 荷重の組合せ，評価基準値及び材料の許容応力度･

64.3 計算方法････････････ 84.4 計算条件････････････ 94.5 評価方法････････････ 9

5. 評価結果････

10

1. 概要本資料は，添付書類「Ⅴ-2-11-1 波及的影響を及ぼすおそれのある下位クラス施設の耐震評価方針」にて設定している耐震評価方針に基づき，下位クラス施設である原子炉ウェル遮蔽ブロックが設計用地震力に対して十分な構造強度を有していることを確認することで，下部に設置された上位クラス施設である原子炉格納容器に対して，波及的影響を及ぼさないことを説明するものである。
2. 一般事項
2.1 配置概要
原子炉ウェル遮蔽ブロックは，図 2-1 の位置関係図に示すように，上位クラス施設である原子炉格納容器の上部に設置されており，落下時に原子炉格納容器に対して波及的影響を及ぼすおそれがある。

NT2 補②Ⅴ-2-11-2-6 R1

原子炉ウェル遮蔽ブロック

原子炉格納容器

図 2-1 原子炉ウェル遮蔽ブロックと原子炉格納容器の位置関係図1

NT2 補②Ⅴ-2-11-2-6 R1

2.2 構造計画
原子炉ウェル遮蔽ブロックの構造計画を表 2-1 に示す。
表 2-1 原子炉ウェル遮蔽ブロックの構造計画
計画の概要
基礎・支持構造

主体構造

原子炉ウェル遮蔽鉄筋コンクリー

ブロックは，原子ト構造の遮蔽ブ

炉建屋躯体上に 3ロック段重ねた構造で配置され，各段は 3分割されている。

概略構造図

22.3 評価方針
原子炉ウェル遮蔽ブロックの荷重等の評価は，添付書類「Ⅴ-2-11-1 波及的影響を及ぼすおそれのある下位クラス施設の耐震評価方針」の「3. 耐震評価方針」に従い実施する。
評価については，「2.2 構造の説明」にて示す原子炉ウェル遮蔽ブロックの部位を踏まえ，「3. 評価部位」にて設定する箇所において，設計用地震力による荷重等が許容限界内に収まることを，「4. 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。確認結果を「5. 評価結果」に示す。
原子炉ウェル遮蔽ブロックの耐震評価フローを図 2-2 に示す。

計算諸元の設定

設計用地震力NT2 補②Ⅴ-2-11-2-6 R1

公式による荷重等の計算

原子炉ウェル遮蔽ブロックの構造強度評価

図 2-2 原子炉ウェル遮蔽ブロックの耐震評価フロー
2.4 適用基準
適用基準を以下に示す。
(1) 原子力発電所耐震設計技術指針ＪＥＡＧ４６０１−1987（社）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（社）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（社）日本電気協会）(4) 建築基準法・同施行令(5) 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(6) 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（以下「ＲＣ−Ｎ規準」という。
）

3

NT2 補②Ⅴ-2-11-2-6 R1

2.5 記号の説明
記
号記 号 の 説 明

単位Ｇ

固定荷重kN/m

Ｐ

積載荷重kN/m2

Ｓ

地震荷重kN/mＣｖ

鉛直方向設計震度−Ｍ

遮蔽ブロック本体に作用する曲げモーメントkNm

Ｑ

遮蔽ブロック本体に作用するせん断力kNδ

遮蔽ブロック本体における変位量㎜ｗ

検討用荷重kN/m

Ｌ

支持スパン

mｘ

変形評価位置mＥ

ヤング係数kN/m２

I

断面二次モーメント

m４Ｍａ

遮蔽ブロック本体の許容曲げモーメント

kNm

Ｑａ

遮蔽ブロック本体の許容せん断力

kNａｔ

設計配筋量

m２ｆｔ

鉄筋の許容引張応力度

N/㎜ 2ｆｓ

コンクリートの許容せん断応力度

N/㎜ 2ｊ

部材の応力中心間距離（＝7／8ｄ）

mｄ

部材の有効せいmｄｔ

曲げ材の引張縁から引張鉄筋重心までの距離mt

遮蔽ブロック部材厚mｂ

遮蔽ブロック部材幅m

かかり代m

Ｃａ

遮蔽ブロック支持部の許容圧縮力

N/㎜ 2ｆｃ

コンクリートの許容圧縮応力度

N/㎜ 2Ａｃ

支持部水平投影面積㎜2Ｆｃ

コンクリートの設計基準強度

N/㎜ 2Ｃ

遮蔽ブロック支持部に作用する圧縮力

4kN

3.評価部位
原子炉ウェル遮蔽ブロックは，原子炉建屋躯体上に 3 段重ねて配置されている。また各段（上段，中段，下段）の遮蔽ブロックは 3 分割されている。原子炉ウェル遮蔽ブロックが落下することにより，波及的影響を及ぼさないことを確認する観点から，遮蔽ブロック本体及び遮蔽ブロックが配置されている原子炉建屋躯体の支持部を評価箇所として選定し，その評価箇所を図 3-1 に示す。以下，本書において各段（上段，中段，下段）の遮蔽ブロックの説明を各々「上段」，「中段」，「下段」と称する場合がある。
ＡNT2 補②Ⅴ-2-11-2-6 R1

Ｂ

Ｂ

原子炉建屋支持部（ｂ部）
遮蔽ブロック（上段）Ａ

遮蔽ブロック（中段）遮蔽ブロック（下段）

Ａ−Ａ断面ａ部

Ｂ−Ｂ断面

図 3-1 原子炉ウェル遮蔽ブロックの評価箇所

54. 構造強度評価
4.1 構造強度評価方法(1) 遮蔽ブロック本体は，原子炉建屋の躯体に支持されている。そのため構造強度評価
は，支持スパンが最も長い中央部について行う。
(2) 鉛直方向の地震力により遮蔽ブロック本体に作用する鉛直荷重が面外方向に作用するのに対し，水平方向の地震力により遮蔽ブロック本体に作用する水平荷重は，剛性の高い面内方向に作用する。また，水平方向の地震力が作用した際に遮蔽ブロック本体が接する領域は，鉛直方向の地震力が作用した際に遮蔽ブロック本体を支持する支持部に比べ領域が広いことから，鉛直方向の地震力に対して検討を行う。
(3) 変形評価位置は，上段と中段及び中段と下段の変形差が最も大きくなるよう決定する。
(4) 遮蔽ブロック本体及び遮蔽ブロック支持部に対する評価方法を表 4-1 に示す。
表 4-1 評価方法

NT2 補②Ⅴ-2-11-2-6 R1

部位

遮蔽ブロック
本体

遮蔽ブロック支持部

評価項目

評価基準値

曲げモーメント

許容曲げモーメント

せん断力

許容せん断力変形クリアランス

圧縮力

許容圧縮力

4.2 荷重の組合せ，評価基準値及び材料の許容応力度
4.2.1 荷重の組合せ
4.2.1.1 荷重検討に用いる荷重を以下に示す。
(1) 固定荷重(Ｇ)固定荷重Ｇとして，遮蔽ブロック本体の自重を考慮する。表 4-2 に各遮蔽ブロックにおける形状寸法及び単位体積重量 24kN/m3 から算定した固定重量Ｇする。

6表 4-2 遮蔽ブロック本体の形状寸法及び固定荷重
一般部
部材幅ｂ
部材厚ｔ（m）（m）

アゴ部
部材幅部材厚（m）（m）

固定荷重（kN/m）

上段

3.220.618

0.10.318

49.29

中段，下段

3.220.600

0.1

0.300

47.81

(2) 積載荷重(P)
積載荷重 P として，上段の遮蔽ブロックに 2.90kN/m2 を考慮する。
(3) 地震荷重(S)
地震荷重として，基準地震動Ｓｓに伴う慣性力を考慮する。地震荷重は遮蔽ブロック本体の固定荷重と積載荷重の和に設計用地震力を乗じた下式にNT2 補②Ⅴ-2-11-2-6 R1より算出する。
Ｓ＝ Ｇ＋Ｐ Ｃｖ
設計用地震力は，添付書類「Ⅴ-2-2-1 原子炉建屋の地震応答計算書」による基準地震動Ｓｓの応答解析結果から算出された遮蔽ブロック設置位置における最大応答加速度から設定する。設計用地震力を表 4-3 に示す。
表 4-3 設計用地震力
鉛直方向
標 高
設計震度
Ｃｖ＝0.94

EL.46.5m

7

4.2.1.2 荷重の組合せ評価に用いる荷重の組合せを表 4-4 に示す。
表 4-4 荷重の組合せ
名称

荷重の組合せ遮蔽ブロック（上段）

Ｇ＋Ｐ＋Ｓ

遮蔽ブロック（中段，下段）

Ｇ＋Ｓ

4.2.2 評価基準値
評価に用いる評価基準値を以下に示す。
遮蔽ブロック本体の許容曲げモーメントＭａ及び許容せん断力Ｑａ並びに遮蔽ブロック支持部の許容圧縮力Ｃａは，下式により算出する。

NT2 補②Ⅴ-2-11-2-6 R1【許容曲げモーメント】
Ｍａ＝ａｔ・ｆｔ・ｊ
ｊ＝７／８×ｄｄ＝ｔ−ｄｔ【許容せん断力】
Ｑａ＝ｆｓ・ｂ・ｊ【許容圧縮力】
Ｃａ＝ｆｃ・Ａｃ
Ａｃ＝ｂ・8

4.2.3 材料の許容応力度
使用しているコンクリートは普通コンクリートとし，設計基準強度は 22.1N/mm2（225 kgf/cm2）とする。鉄筋は SD345 相当とする。各材料の許容値を表 4-5 および表 4-6 に示す。
表 4-5 コンクリートの許容応力度(N/mm2)
設計基準強度

短 期

Fc

圧縮 fc

せん断 fs

22.1

14.71.06

普通コンクリート

表 4-6 鉄筋の許容応力度(N/mm2)
短 期
材料種別
鉄

引張 ft

筋SD345345

NT2 補②Ⅴ-2-11-2-6 R1相当
4.3 計算方法

遮蔽ブロック本体に作用する曲げモーメントＭ，せん断力Ｑおよび変位差δは，単純梁として下式による算出する。
【曲げモーメント】
２１Ｍ＝ ・ｗＬ８【せん断力】
１Ｑ＝ ・ｗＬ
２【変位量】
各段（上段，中段，下段）で算出された変位量δから各段の変位量の差として，δ上段とδ中段との差及びδ中段とδ下段との差を求めて評価に用いる。
３２３ｗｘ・（Ｌ２・Ｌｘ ＋ｘ ）
δ＝２４・ＥＩ
Ｉ＝ｂｔ

３

１２9遮蔽ブロック支持部には，遮蔽ブロック本体からの反力が圧縮力として作用する。
支持部に作用する圧縮力Ｃは，下式により算出する。
【圧縮力】
１Ｃ＝ ・ｗＬ
２4.4 計算条件

NT2 補②Ⅴ-2-11-2-6 R1

本計算に用いる設計条件及び施設要目について示す。
E（kN/m２）
2.21×10７

上段

Ｉ（m４）
中段

下段

ａt（m２）

ｄt（m）

6.33×10−２

5.80×10−２

5.80×10−２0.0171

0.05

上段

ｊ（m）
中段

0.497

0.48125

上段
113.73

下段

ｂ（m）

ｔ（m）
上段
中下段

上段（m）
中段

下段

0.48125

3.22

0.618

0.600

0.124

0.125

0.125

上段

Ｌ（m）
中段

下段

上段ｘ（m）
中段＊１

12.21811.93811.6586.109ｗ（kN/m）
中段
下段
92.75

92.75

5.969
（4.359）下段
4.219＊１（ ）外は，下段との変位量差算出のために用いる値。（ ）内は，上段との変位量差算出のために用いる値
4.5 評価方法
4.3 項で求めた曲げモーメントＭ，せん断力Ｑおよび支持部に作用する圧縮力Ｃが，4.2 項で求めた許容曲げモーメントＭａ，許容せん断力Ｑａおよび許容圧縮力Ｃａ以下であることを確認する。
また，遮蔽ブロック本体の変形については，上段と中段，中段と下段それぞれの変形差δが，クリアランスを超えないことを確認する。

10

5. 評価結果
曲げモーメント，せん断力および圧縮力の評価結果を表 5-1 に示す。また，変位量差の評価結果を表 5-2 に示す。
各部の設計用地震力から算定された荷重，変位差は評価基準値を満足しており，原子炉ウェル遮蔽ブロックが十分な構造強度を有しており，下部に設置された上位クラス施設である原子炉格納容器に対して，波及的影響を及ぼさないことを確認した。
表 5-1 評価結果（曲げモーメント・せん断力・圧縮力）
部位

評価項目

計算結果

評価基準値

曲げモーメント

2122 kNm

2932 kNm

せん断力

695 kN

1696 kN

曲げモーメント

1652 kNm

2839 kNm

せん断力

554 kN

1643 kN

曲げモーメント

1576 kNm

2839 kNm

せん断力

541 kN

1643 kN

上段

圧縮力

695 kN5869 kN

中段

圧縮力

554 kN5917 kN

下段

圧縮力

541 kN5917 kN

上段
遮蔽ブロック
本体

中段

NT2 補②Ⅴ-2-11-2-6 R1E

下段

遮蔽ブロック
支持部

表 5-2 評価結果（変位量差）
部位
遮蔽ブロック
本体

変位量差

基準値

上段―中段

6.08 mm18.00 mm

中段―下段

3.31 mm18.00 mm11