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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-1036

提出年月日

平成 30 年 8 月 29 日

公開できません。

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-5 R0Ⅴ-3-別添6-5 燃料支持金具の応力計算書

改1

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-5 R0

目次
1. 一般事項

11.1 形状・寸法・材料

11.2 記号の説明

11.3 考慮する荷重

11.4 計算結果の概要

12. 計算条件

52.1 解析範囲

52.2 設計条件

52.3 重大事故等時の条件

52.4 材料

52.5 物性値及び許容限界

52.6 応力の記号と方向

53. 応力計算

63.1 応力評価点

63.2 差圧による応力63.2.1荷重条件（L02）

63.2.2

計算方法

63.3 外荷重による応力73.3.1荷重条件（L04）73.3.2

計算方法

73.4 応力の評価

74. 応力強さの評価

8

4.1 一次一般膜応力強さの評価

8

4.2 一次一般膜＋一次曲げ応力強さの評価

8目−1

図表目次
2

図 3−1 中央燃料支持金具の差圧による応力計算モデル10

図 3−2 中央燃料支持金具の外荷重による応力計算モデル10

表 1−1 計算結果の概要

4表 3−1 断面性状9

表 4−1 一次一般膜応力強さの評価のまとめ

11

表 4−2 一次一般膜＋一次曲げ応力強さの評価のまとめ

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NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-5 R0

図 1−1 形状・寸法・材料・応力評価点

目−2

1. 一般事項
本計算書は，燃料支持金具の応力計算書である。
1.1 形状・寸法・材料
本計算書で解析する箇所の形状・寸法・材料を図 1−1 に示す。
1.2 記号の説明
添付書類「Ⅴ-2-3-3-2-1 炉心支持構造物の応力解析の方針」（以下「応力解析の方針」という。
）の 2 章による。
さらに，本計算書において，以下の記号を用いる。

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-5 R0

記号

記 号 の 説 明

単 位

Ａ

断面積mm2Ｄi

内径mm

Ｄo

外径mm

Ｉ

断面二次モーメントmm4

高さmm

厚さmm

ｔ
1.3 考慮する荷重考慮した荷重は，次のとおりである。
ａ. 差圧
ｂ. 外荷重各荷重の値を「応力解析の方針」の 4 章に示す。
1.4 計算結果の概要
計算結果の概要を表 1−1 に示す。
なお，応力評価点の選定に当たっては，形状不連続，溶接部及び厳しい荷重作用点に着目し，応力評価上厳しくなる代表的な評価点を本計算書に記載している。

1

中央燃料支持金具〔SCS13 相当〕

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-5 R0

炉心支持板

P02,P02’
P01,P01’

制御棒案内管

：応力評価点〔〕：ＪＩＳ相当材（）：材

図1−1(1) 形状・寸法・材料・応力評価点（単位：mm）

2料

周辺燃料支持金具〔SUS304TP 相当〕

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-5 R0

炉心支持板

P04,P04’

P03,P03’：応力評価点〔〕：ＪＩＳ相当材（）：材

図1−1(2) 形状・寸法・材料・応力評価点（単位：mm）

3料

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-5 R0

表 1−1 計算結果の概要

一次一般膜＋一次一般膜応力強さ
部分及び材料一次曲げ応力強さ（MPa）

許容応力状態
応力
強さ

許容値

（MPa）
応力

応力

評価面

強さ

許容値

応力
評価面

中央
燃料支持金具Ｅ4248

P01-P024372

P01-P02Ｅ2104

P03-P04

2156

P03-P04SCS13周辺
燃料支持金具4SUS304TP

2. 計算条件
2.1 解析範囲
解析範囲を図 1−1 に示す。
2.2 設計条件
設計条件を「応力解析の方針」の 4.1 節に示す。
2.3 重大事故等時の条件
重大事故等時の条件を「応力解析の方針」の 4.3 節に示す。
2.4 材料
各部の材料を図 1−1 に示す。
2.5 物性値及び許容限界
NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-5 R0

物性値及び許容限界は，「応力解析の方針」の 3.4 節及び 3.6 節による。
溶接部の継手効率を「応力解析の方針」の 3.7 節に示す。
2.6 応力の記号と方向
応力の記号とその方向は，以下のとおりとする。
σt ：周方向応力σ：軸方向応力σr ：半径方向応力στt ：せん断応力σrσt5

3. 応力計算
3.1 応力評価点
応力評価点の位置を図 1−1 に示す。
また，各応力評価点の断面性状を表 3−1 に示す。
3.2 差圧による応力3.2.1

荷重条件（L02）
重大事故等時の条件による差圧を「応力解析の方針」の 4.2 節に示す。
計算は，設計条件に対して行い，供用状態Ｅでの応力は，比例計算により求める。

3.2.2

計算方法
中央燃料支持金具の差圧による応力は，応力評価点の位置における断面で，外径をφmm とし，かつ厚さが最小となる円筒を考え計算する。
中央燃料支持金具の差圧による応力計算のモデルを，図 3−1 に示す。

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-5 R0

周辺燃料支持金具の差圧による応力は，応力評価点の位置における断面の円筒を考え計算する。
(1) 一次一般膜応力
差圧Ｐ13 による一次一般膜応力は，次式で求める。

σt＝

σ＝1・Ｐ13Ｙ−11・Ｐ13Ｙ −121σr＝−・Ｐ13Ｙ＋1Ｄo
ここで， Ｙ＝Ｄi(2) 一次一般膜＋一次曲げ応力
差圧による一次曲げ応力は存在しない。したがって，一次一般膜＋一次曲げ応力は一次一般膜応力と同じである。

63.3 外荷重による応力3.3.1

荷重条件（L04）
燃料支持金具に働く外荷重を「応力解析の方針」の 4.4 節に示す。

3.3.2

計算方法
中央燃料支持金具の外荷重による応力は，応力評価点の位置における断面で，その断面の最小幅を内径とし，かつ厚さが最小となる円筒を考え計算する。
中央燃料支持金具の外荷重による応力計算のモデルを，図 3−2 に示す。
周辺燃料支持金具の外荷重による応力は，応力評価点の位置における断面の円筒を考え計算する。

(1) 一次一般膜応力

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-5 R0

外荷重による一次一般膜応力は，次式で求める。

Ｖ Ｍ Ｄoσ＝ ＋ ・Ａ Ｉ 2

τt ＝

ＨＡ

ここで，Ｍ：応力評価点での水平力Ｈにより発生するモーメント
Ｍ＝Ｈ・(2) 一次一般膜＋一次曲げ応力
外荷重による一次曲げ応力は存在しない。したがって，一次一般膜＋一次曲げ応力は，一次一般膜応力と同じである。
3.4 応力の評価
各応力評価点で計算された応力は，応力を分類ごとに重ね合わせ，組合せ応力を求め応力強さを算出する。
応力強さの算出方法は「応力解析の方針」の 5.4 節に示す。

7

4. 応力強さの評価
4.1

一次一般膜応力強さの評価
供用状態Ｅにおける評価を，表 4−1 に示す。
表 4−1 より，供用状態Ｅの一次一般膜応力強さは，「応力解析の方針」の 3.6 節及び 3.7 節に示す許容値を満足する。

4.2 一次一般膜＋一次曲げ応力強さの評価
供用状態Ｅにおける評価を，表 4−2 に示す。
表 4−3 より，供用状態Ｅの一次一般膜＋一次曲げ応力強さは，「応力解析の方針」の 3.6 節

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-5 R0及び 3.7 節に示す許容値を満足する。

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表 3−1 断面性状

応力評価点ｔ（mm）

ＤiＤo（mm）（mm）

Ａ2（mm ）

Ｉ（mm4）

P01,P02＊
P03,P04
注記 ＊：上段は差圧による応力計算のモデルの断面性状を示し，下段は外荷重による応力

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-5 R0計算のモデルの断面性状を示す。

9

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-5 R0

図 3−1 中央燃料支持金具の差圧による応力計算モデル（単位：mm）

図 3−2 中央燃料支持金具の外荷重による応力計算モデル（単位：mm）

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表 4−1 一次一般膜応力強さの評価のまとめ（単位：MPa）
応力評価面
P01
P02
P01’
P02’
P03
P04
P03’
P04’

供用状態Ｅ
応力

許容値

強さ
4248

4248

2104＊

2104＊

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-5 R0

注記 ＊：継手効率を乗じた値を示す。

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表 4−2 一次一般膜＋一次曲げ応力強さの評価のまとめ（単位：MPa）
応力
評価面
P01
P02
P01’
P02’
P03
P04
P03’
P04’

供用状態Ｅ
応力許容値

強さ
437243722156＊

2156＊

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-5 R0E

注記 ＊：継手効率を乗じた値を示す。

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