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東海第二発電所 工事計画審査資料
資料番号

工認-091 改 0

提出年月日

平成 30 年 2 月 9 日

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1 R0

Ⅴ-3-別添 1 竜巻への配慮が必要な施設の強度に関する説明書

1目次
Ⅴ-3-別添 1-1

竜巻への配慮が必要な施設の強度計算の方針

Ⅴ-3-別添 1-1-1

竜巻より防護すべき施設を内包する施設の強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-1-2

ディーゼル発電機吸気フィルタの強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-1-3

残留熱除去系海水系ポンプの強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-1-4

ディーゼル発電機用海水ポンプの強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-1-5

残留熱除去系海水系ストレーナの強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-1-6

ディーゼル発電機用海水ストレーナの強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-1-7

排気筒の強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-1-8

配管及び弁の強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-1-9

換気空調設備の強度計算書

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1 R0E

Ⅴ-3-別添 1-1-10 波及的影響を及ぼす可能性がある施設の強度計算書
Ⅴ-3-別添 1-1-10-1

建屋及び構造物の強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-1-10-2

消音器の強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-1-10-3

排気管，放出管及びベント管の強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-2

防護対策施設の強度計算の方針

Ⅴ-3-別添 1-2-1 防護対策施設の強度計算書
Ⅴ-3-別添 1-2-1-1

防護ネットの強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-2-1-2

防護鋼板の強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-2-1-3

架構の強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-3

屋外重大事故等対処設備の固縛装置の強度計算の方針

Ⅴ-3-別添 1-3-1 屋外重大事故等対処設備の固縛装置の強度計算書：今回ご説明分2

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

Ⅴ-3-別添 1-3 屋外重大事故等対処設備の固縛装置の強度計算の方針

3

目次
1.

概要

1

2.

基本方針

1

2.1 固縛対象設備の選定

1

2.2 固縛装置の構造

42.3 荷重及び荷重の組合せ

8

3.

設計方針

11

4.

評価方針

14

5.

許容限界

15

6.

強度評価方法16

6.1 記号の定義

16

6.2 評価対象部位

20

6.3 評価方法

21

適用規格

28

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

7.

4

1.

概要
本資料は，Ⅴ-1-1-2-3-3「竜巻防護に関する施設の設計方針」に示すとおり，屋外に設置する重大事故等対処設備のうち，Ⅴ-1-1-2-3-2「竜巻の影響を考慮する施設及び固縛対象物の選定」の「4. 竜巻防護のための固縛対象物の選定」で選定する固縛対象物に設置する固縛装置が竜巻襲来時においても，固縛装置の構成要素が，設計竜巻による荷重とこれに組み合わせる荷重（以下「設計荷重」という。）が重大事故等対処設備に作用した場合であっても，固縛状態を維持するために必要な構造強度を有することを計算により確認するための強度設計方針について説明するものである。

2.

基本方針
強度設計は，「2.1 固縛対象設備の選定」に示す設備を対象として，「2.2 固縛装置の構造」に示す固縛装置が「2.3

荷重及び荷重の組合せ」で示す設計竜巻による荷重とこれを組み合わせる荷重を考慮し，「6. 強度評価方法」で示す評価方法により「5. 許容限界」で設定する許NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

容限界を超えない設計とする。
2.1 固縛対象設備の選定
屋外に設置する重大事故等対処設備は，Ⅴ-1-1-2-別添 1「屋外に設置されている重大事故等対処設備の抽出」に示している。これらの屋外の重大事故等対処設備は，竜巻の風圧力による荷重に対しては，位置的分散を考慮した保管により機能を損なわない設計としており，それとあいまって，悪影響防止として，設計基準事故対処設備や同じ機能を有する他の重大事故等対処設備に衝突し，損傷させることのないように，浮き上がりの発生の有無，横滑り対策の要否を検討し，固縛装置が必要となる屋外の重大事故等対処設備（以下「固縛対象設備」という。）を選定する。なお，複数の固縛対象設備をコンテナ，車両等に保管している場合は，コンテナ，車両等の保管単位ごとを固縛対象設備として選定する。
固縛対象設備は，以下の観点を考慮して選定する。
・設備の形状（受圧面積，重量，重心高さ等）
・保管場所又は設置状況
・設計竜巻による風圧力の影響の有無
固縛対象設備として抽出した設備の一覧を表 2-1 に示す。

5

1

6

2

可搬
可搬
可搬
可搬
常設
常設
常設
可搬

可搬型代替注水中型ポンプ

可搬型代替注水大型ポンプ

可搬型代替注水大型ポンプ（放水用）

放水砲

残留熱除去系海水系ポンプ

残留熱除去系海水系ストレーナ

原子炉建屋原子炉棟

小型船舶

可搬
可搬
可搬

窒素供給装置

窒素供給装置用電源車

汚濁防止膜
可搬
可搬
可搬

泡混合器

泡消火薬剤容器（大型ポンプ用）

タンクローリ（汚濁防止膜運搬車荷台に積載して保管）

常設

緊急時対策所遮蔽（架台に積載して保管）

可搬

常設/可搬

ホイールローダ

設備

○

○

○

○

○

○

－

○

－

－

－

○

○

○

○

○

評価対象

台

基

基

台

台

台

－

基

－

－

－

台

台

台

台

台

保管単位

して設計しており，機能が保持できる。

設計竜巻の風圧力による荷重を設計荷重として考慮

防護対象施設として別添 1-1-1 で評価

防護対象施設として別添 1-1-6 で評価

防護対象施設として別添 1-1-3 で評価評価対象としない理由

表 2-1 屋外の重大事故等対処設備のうち評価対象とする固縛対象設備一覧(1／2)

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

7

3

常設

２Ｄ 非常用ディーゼル発電機用海水ポンプ

可搬

可搬型整流器○（可搬型ケーブル運搬車に収納して保管）

ケーブル

可搬

○
台

台

（専用コンテナ内に収納し，当該コンテナをホース展張車に積載して保管）

基（専用コンテナ内に収納して保管）

ホース（放水用）

をホース展張車に積載して保管）

台（専用コンテナ内に収納し，当該コンテナ

基

台

－

－

－

－

保管単位

基

可搬

○

○

○

－

－

－

－

評価対象

（専用コンテナ内に収納して保管）

ホース

可搬

可搬

可搬型代替低圧電源車（専用ラックに収納して保管）

常設

常設代替高圧電源装置

ポンプ

常設

常設

２Ｃ 非常用ディーゼル発電機用海水ポンプ

高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機用海水

常設/可搬

設備

配置されることから風圧力を受ける設備ではない。

防護壁を有する常設代替高圧電源装置置場の内部に防護対象施設として別添 1-1-4 で評価

防護対象施設として別添 1-1-4 で評価

防護対象施設として別添 1-1-4 で評価評価対象としない理由

表 2-1 屋外の重大事故等対処設備のうち評価対象とする固縛対象設備一覧(2／2)

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

2.2 固縛装置の構造
固縛装置は，固縛対象設備が受ける浮き上がり荷重や横滑り荷重を，固縛ロープの連結材，固定材（フレノリンクボルト，アンカープレート）を介してコンクリート等の基礎部で拘束す
る構造とする。固縛装置の構成要素を表 2-2 に示す。
車両型固縛対象設備の固縛装置の構造を表 2-3 (1/2)に示す。車両型固縛対象設備は，Ⅴ1-1-6-別添 2「可搬型重大事故等対処設備の設計方針」のとおり，耐震設計においてサスペン
ションにより，地震に対する影響を軽減できる構造としているため，耐震設計に影響を与えることのないよう，固縛装置に耐震設計で求められる余長を持たせた設計とする。
また，車両型固縛対象設備以外の固縛対象設備の固縛装置は，車両型固縛対象設備と異なり，耐震設計への影響に対する考慮は不要とし，余長を持たせた設計とはしない。なお，車両以外の固縛対象設備の一部は収納コンテナ及び運搬車に収納，積載して保管し，固縛装置は当該保管単位に対して設置するが，この場合の固縛装置においても余長を持たせた設計とはしないことを基本とする。
車両型固縛対象設備以外（コンテナ型固縛対象設備及び運搬車等に積載した固縛対象設備）
NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0の固縛装置の構造を表 2-3 (2/2)に示す。

84

表 2-2 固縛装置の構成要素
固縛装置構成要素名称

概念図

用途

連結材

固縛対象設備と固縛装置の固定材をつ
固縛ロープ

なぎ，固縛対象設備を拘束するときに使用する。

アンカープレートに取付け，リングの部分に連結材を接続し，固縛対象設備

フレノリンクボルト
固定材

を固縛するときに使用する。

アンカープレートと連結し，固縛対象設備を固縛するときに使用する。

基礎部（アンカーボルト）

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

基礎部に取付け，フレノリンクボルト

固定材（アンカープレート）と基礎部

接着系アンカーを定着させるために使用する。

連結材及び固定材との連結により，ス
ラブコンクリートの重量によって，固スラブコンクリート

縛対象設備の浮き上がり及び横滑りを防止するために使用する。

95

表 2-3 固縛装置の構造（1/2）
施設
名称

設計の概要
主体構造

説明図

支持構造

固縛装置は，連結材，固定材及び基礎部から構成
し，連結材（固縛ロープ）を車両型固縛対象設
備に巻付け，固定材（フNT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

レノリンクボルト）に固定することで車両を固縛
基礎部

する。
固
縛
装
置

車両型
固縛対象
設備

（側面図）

車両型固縛対象設備については，余長を持たせて連結材

固縛することにより，耐震設計に影響のない設計
とする。
連結材

車両型固縛対象設備は，（上面図）

重大事故等発生時の初動対応時間を確保するため

連結材
固縛対象設備に，固縛装置の数を可能
固定材

な限り少なくすること

連結材（余長あり）

で，機動性を確保する設
計とする。
基礎部
基礎

（正面図）

0
1

6

表 2-3 固縛装置の構造（2/2）
施設
名称

設計の概要
主体構造

説明図

支持構造

（固縛対象設備を直接固縛の場合）（コンテナなどの収納設備を固縛の場合）

基礎部

固縛対象設備

連結材

固定材
連結材
（余長なし）

固縛装置は，連結材，固定材及び基礎部から構成

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

し，連結材（固縛ロープ）を車両型以外の固縛基礎
基礎部

対象設備に巻付け，固定材（フレノリンクボル（運搬車など積載した車両を固縛の場合）

ト）に固定することで車固

車両型

両を固縛する。

縛以外の連結材には，余長を設け

装

固縛対象

ない設計とする。

置

設備

基礎部

固縛対象設備は，重大事故等発生時の初動対応時（側面図）

間を確保するために，固縛装置の数を可能な限り連結材少なくすることで，機動性を確保する設計とす
る。

連結材

（上面図）
連結材
固縛対象設備

固定材

連結材（余長なし）

基礎部
基礎

（正面図）

1
1

7

2.3 荷重及び荷重の組合せ
固縛対象設備の固縛装置の強度評価に用いる荷重として，竜巻の風荷重によって，固縛対象
設備が浮き上がり又は横滑りを起こした場合に，固縛装置に作用する荷重を設計荷重とする。
なお，固縛装置に浮き上がり及び横滑りの荷重の両方が作用する固縛対象設備については，各
評価対象部位に対して，両者を比較し大きい荷重を設計荷重とする。
浮き上がりに伴い固縛装置に作用する荷重の算出については，空力パラメータから算出した
揚力が自重よりも大きく，浮き上がると判断される設備に対して行う。
横滑りに伴い固縛装置に作用する荷重の算出については，固縛対象設備が横滑りによって移動した場合に，防護対象施設に衝突する可能性がある設備に対して行い，固縛装置の設計における保守性を確保するため，固縛対象設備と地表面との摩擦力を考慮しないこととする。
竜巻の風速としては，設計竜巻の最大風速ＶＤ＝100 m/s を使用することとする。
なお，設計竜巻の風速場モデルにフジタモデルを適用するため，固縛対象設備に作用する水平風速Ｖは，流入層の影響を考慮した風速となる。流入層とは，地面付近において地面との摩擦により低下した遠心力と圧力分布のバランスが崩れ，流体が竜巻中心方向の低圧部に引き込
NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

まれることにより形成されるもので，摩擦の影響が及ぶ範囲のみで形成される。したがって，流入層に配置される固縛対象設備に作用する風速は，地面からの高さに依存する。
設計荷重の考え方の概念図を図 2-1 に示す。

設計竜巻の浮き上がりに対する検討

風圧力
浮き上がり荷重 ＝（空力パラメータから算出される揚力）－自重（＞0 で浮き上がり発生）

横滑りに対する検討
横滑り荷重＝風圧力による荷重

図 2-1 設計荷重の考え方の概念図(1) 荷重の種類
a. 常時作用する荷重（Ｆｄ）
常時作用する荷重は，持続的に生じる荷重であり，自重とする。
b.

風圧力による荷重（ＷＷ）
風圧力による荷重は，固縛対象設備に発生し，連結材，固定材（フレノリンクボルト及びアンカープレート）を介して基礎（アンカーボルト）に作用する。
竜巻による最大風速は，一般的には水平方向の風速として設定され，これにより固縛対
象設備は横滑りを生じるような力を受けるが，鉛直方向に対しても，風圧力により固縛対象設備に揚力が発生し，浮き上がりが生じるような力を受けるため，鉛直方向の荷重についても考慮した設計とする。

218風圧力による荷重は，施設の形状により異なるため，施設に対して厳しくなる方向からの風を想定し，荷重を設定する。
(2) 竜巻の風圧力による荷重の算定
竜巻の風圧力による荷重を考慮し，荷重の算出式を以下に示す。
a. 浮き上がり荷重(a) 浮き上がりを考慮する対象設備の選定
浮き上がりを考慮する対象設備の選定に当たっては，固縛対象設備に対する浮き上がり荷重の発生の有無により抽出する。
(b) 浮き上がり荷重
固縛対象設備の浮き上がり時に発生する荷重ＰＶは，設計竜巻により当該固縛対象
設備に発生する鉛直力とする。
浮き上がり荷重は，固縛対象設備の形状による空力パラメータを用いて算出される揚力が自重を上回る（＝空力パラメータから算出される揚力－自重 ＞ 0 ）場合に上向きの力として固縛対象設備に作用する。
NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

固縛対象設備に作用する揚力は，揚力係数の代わりに保守的な設定となる抗力係数を用いることにより保守的に設定した揚力ＦＬ，ｍを用い，以下の式にて算出する。

ＦＬ,ｍ
ρ

1
ρ Ｖ２ ＣＤＡ
2：空気の密度Ｖ ：設計竜巻の最大水平風速
ＣＤＡ ：抗力係数と見付面積の積の平均値
保守的な揚力を空力パラメータＣＤＡ/ｍを用いた式とし，浮き上がり荷重ＰＶは次に示すとおり算出する。
ＰＶ ＦＬ,ｍｍｇ1
ρ Ｖ２ ＣＤＡ ｍ ｇ
2ＣＡ
1ｍ( ρ Ｖ２ Ｄｇ)2ｍ

なお，空力パラメータの算出等については「東京工芸大学，“平成 21～22 年度原
子力安全基盤調査研究（平成 22 年度）竜巻による原子力施設への影響に関する調査研究”，独立行政法人原子力安全基盤機構委託研究成果報告書，平成 23 年 2 月」に基づき，以下のＣＤＡ/ｍとして算出する。

ＣＤＡ
ｍ

0.33(ＣＤ１Ａ１ ＣＤ２Ａ２ ＣＤ３Ａ３)
ｍb. 横滑り荷重(a) 横滑りを考慮する対象設備の選定
横滑りを考慮する対象設備の選定に当たっては，固縛対象設備が横滑りにより移動した場合に防護対象施設に衝突する可能性のある設備を抽出する。
固縛対象設備が保管される可搬型重大事故等対処設備保管場所（西側）又は可搬型
重大事故等対処設備保管場所（南側）においては，防護対象施設（他の固縛対象設備

31

9

を含む。）と互いに衝突する可能性があるため，全固縛対象設備を，横滑りを考慮す
る対象設備として選定する。
(b) 横滑りに伴い発生する荷重
横滑りに伴い発生する荷重ＰＨは，設計竜巻の風圧力による荷重が当該固縛対象
設備に作用する水平力とし，「建築基準法施行令」及び「日本建築学会

建築物荷重指針・同解説」に準拠して，次に示すとおりＷＷとする。

ＰＨ

ＷＷ ｑ Ｇ Ｃ Ａ

ｑ ：設計用速度圧
Ｇ ：ガスト係数（＝1.0）
Ｃ ：風力係数
Ａ ：受圧面積 （側面の最大値）
1
ρ Ｖ２
2

ｑ

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

ρ ：空気の密度
Ｖ ：固縛対象設備に作用する水平風速(3) 荷重の組合せ
固縛対象設備に作用する荷重は，常時作用荷重（Ｆ ｄ ），風荷重による浮き上がり荷重(ＰＶ)及び横滑り荷重(ＰＨ)を考慮する。
この荷重及び荷重の組合せを表 2-4「固縛装置の荷重の組合せ」に示す。
表 2-4 固縛装置の荷重の組合せ
強度評価の対象施設

評価内容

荷重の組合せ
Ｆｄ＋ＰＶ

固縛装置

構造強度

又は
Ｆｄ＋ＰＨ
(固縛対象設備に作用する荷重)(4) 設計荷重の選定
設計荷重の選定に当たっては，浮き上がりに伴い発生する荷重，横滑りに伴い発生する荷重を考慮して荷重を選定する。両方の荷重を考慮する固縛対象設備については，評価対象部
位に対してより厳しい荷重を設計荷重とする。

4
1

10

3.

設計方針
固縛対象設備に設計荷重が作用すると，固縛装置に風荷重に相当する荷重が伝わり，浮き上がり荷重又は横滑り荷重によって移動する。固縛装置を構成している連結材は，柔軟な挙動ができる部材を選定しているため，固縛対象設備の移動に伴い，固縛装置には引張荷重が伝達される。
連結材に余長を持たせた固縛装置は，固縛対象設備の移動に伴い連結材が緊張状態になる前は，固縛装置に有意な荷重は発生しない。
以上により，固縛装置の強度設計においては，構成要素ごとに強度評価を実施する。
固縛装置は，表 2-2 に示す構成要素ごとに適切な裕度（安全率）を確保する定格荷重を定め，固縛装置に作用する荷重以上の耐力を持つ構成要素を整理すると，連結材の余長の有無に違いはあるが構成要素は同一で，強度評価の方法に関しても同じであり，表 3-1 に示すとおりとする。
評価上最も裕度の小さい固縛装置の選定及びその固縛装置に対する強度評価について，Ⅴ-3別添-1-3-1「屋外重大事故等対処設備の固縛装置の強度計算書」に示す。
「2.1

固縛対象設備の選定」にて選定された固縛対象設備について，固縛装置の型式（構成NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

要素の組合せ）を表 3-2 に示す。
表 3-1 固縛装置の構成
型式
Ａ
Ｂ

連結材

固定材

固縛ロープ

フレノリンク（余長あり）ボルト

固縛ロープ

フレノリンク（余長なし）

ボルト

接着系アンカーボルト
接着系アンカーボルト

5
1

11

基礎部（アンカーボルト）

6
1

12

台

ホイールローダ

ホース（放水用）

展張車に積載して保管専用コンテナをホース

ホースを収納した専用コンテナで保管

ホースを収納した展張車に積載して保管専用コンテナをホース

ホースを収納した専用コンテナで保管

ホースを収納した

－

－

車両搭載型

－

－

－

－

－

保管状態の特記事項

保管に関する事項

西側

西側

西側・南側

西側・南側

西側

西側

西側

西側

西側・南側

西側・南側

西側

西側・南側

場所＊

有

無

有

無

有

有

有

有

有

有

有

有

有無

余長
備考

余長を設定する。

運用性を考慮してホース運搬の余長を設定する。

運用性を考慮してホース運搬の西側：可搬型重大事故等対処設備保管場所（西側），南側：可搬型重大事故等対処設備保管場所（南側）

台

基

台

基

台

窒素供給装置用電源車

ホース

台

台

可搬型代替低圧電源車

窒素供給装置台

可搬型代替注水中型ポンプ台台

可搬型代替注水大型ポンプ（放水用）

タンクローリ台

単位

保管

可搬型代替注水大型ポンプ

設備名称

注記 ＊：保管場所は以下を示す。

以外

型

車両

型

車両

区分

固縛対象設備

表 3-2 固縛装置型式(1/2)

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

7
1

13

基

泡消火薬剤容器（大型ポンプ用）

小型船舶

汚濁防止膜

可搬型整流器積載して保管

専用架台に台に積載して保管

汚濁防止膜運搬車の荷保管専用ラックに収納してに積載して保管

可搬型ケーブル運搬車

ケーブルを収納した－－－保管状態の特記事項

保管に関する事項

西側

西側

西側・南側

西側・南側

西側

西側

西側

場所＊

無

無

無

無

無

無

無

有無

余長

西側：可搬型重大事故等対処設備保管場所（西側），南側：可搬型重大事故等対処設備保管場所（南側）

基

台

基

台

基

泡混合器

ケーブル

台

単位

保管

放水砲

設備名称

注記 ＊：保管場所は以下を示す。

以外

型

車両

区分

固縛対象設備

表 3-2 固縛装置型式(2/2)

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

備考

4.

評価方針
固縛装置の強度評価は，設計荷重が固縛装置に作用することにより，評価対象部位にかかる
荷重及び応力等が，「5.

許容限界」に示す許容限界に収まることを，「6.

強度評価方法」に示す方法により確認する。
固縛装置の強度評価においては，その構造を踏まえ，「2.3 荷重の及び荷重の組合せ」に示す設計荷重の作用方向及び伝達過程を考慮し，評価対象部位を選定する。
(1) 強度評価方針
固縛装置の強度評価フローを図 4-1 に示す。固縛装置の強度評価においては，その構造を踏まえ，設計竜巻の風圧力による荷重が固縛対象設備に作用した場合に固縛装置を構成している連結材，固定材及び基礎部（アンカーボルト）に作用する荷重，応力等が「5. 許容限界」にて示すそれぞれの許容限界以下であることを確認する。

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

設計竜巻の風圧力による荷重

評価対象部位の選定

荷重及び荷重の組合せの選定

固縛装置の各構成要素に作用する荷重及び応力計算

設定する許容限界との比較

図 4-1 固縛装置の強度評価フロー

8
1

14

5.

許容限界
固縛装置の許容限界は，「6.2 評価対象部位」にて設定している評価対象部位ごとに，評価内容に応じて設定する。
固縛装置に要求される機能は，竜巻により設計荷重を受けた固縛対象設備に浮き上がり又は横滑りが発生した場合であってもその移動を制限し，設計基準事故対処設備（防護対象施設）
や同じ機能を有する他の重大事故等対処設備に衝突することを防止することである。そのため，竜巻による固縛対象設備の浮き上がり又は横滑りによる移動を制限する際に，固縛装置に作用する荷重に対して，固縛状態を維持することが求められる。そこで，固縛装置の許容限界としては，終局耐力を適用することとするが，固縛装置全体として，許容限界に対して十分な裕度を持った設計とすることにより，固縛装置の信頼性を高めることとする。
ただし，取替えが容易にできない基礎部（アンカーボルト）については，竜巻襲来時に永久変形を生じさせないために，許容限界として降伏耐力又は短期許容応力度を適用することとする。なお，発電所敷地内に竜巻が発生した場合は，事象収束後，設備の損傷の有無及び竜巻のNT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

規模を確認し，損傷が確認された場合の処置については，保安規定に定める。
(1) 連結材
固縛に必要となる連結材（固縛ロープ）については，設計竜巻による荷重に対し，連結材の破断が生じない設計とする。
このため，当社がその妥当性を確認したメーカ提示値の引張強度を許容限界とする。
(2) 固定材
a. フレノリンクボルト
固定材のうち，フレノリンクボルトについては，設計竜巻による荷重に対し，フレノリ
ンクボルトの破断が生じない設計とする。
このため，当社がその妥当性を確認したメーカ提示値の使用荷重に対し，安全係数を考慮した値を許容限界とする。
b. アンカープレート
固定材のうち，アンカープレートについては，設計竜巻による荷重に対し，鋼材の破断が生じない設計とする。
このため，「鋼構造塑性設計指針」に基づく，部材の終局耐力を許容限界とする。
(3) 基礎部（アンカーボルト）
a. 接着系アンカーボルト
基礎部（アンカーボルト）のうち，接着系アンカーボルトについては，設計竜巻による荷重に対し，接着系アンカーボルトの破断が生じない設計とする。
このため，「各種合成構造設計指針・同解説」に基づく，短期許容応力度を許容限界と
する。

9
1

15

6.

強度評価方法6.1 記号の定義(1) 強度評価の記号の定義
連結材の強度評価に用いる記号を表 6-1，固定材及び基礎部（アンカーボルト）の強度評価に用いる記号を表 6-2 に示す。

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

表 6-1 連結材の強度評価に用いる記号
記号

単位

定義

Ｆｄ

kN

固縛対象設備の自重ＰＶkN

固縛対象設備に作用する浮き上がり荷重ＰＨkN

固縛対象設備に作用する横滑り荷重

ＰkN

固縛対象設備に作用する検討用荷重ｎ

箇所

固縛装置の箇所数

Ｐ’

kN

連結材 1 組当たりに作用する荷重

θＶ

deg

浮き上がり時に固縛装置の連結材と定着面となす角度

θＨ

deg

横滑り時に固縛装置の連結材と定着面となす角度

Ａ

m

2

Ｃ

－

Ｇ

－

固縛対象設備の最大受圧面積
建築物荷重指針・同解説により規定される風力係数
ガスト影響係数2ｑN/m

設計用速度圧ＶＤ

m/s

設計竜巻の最大風速

ＶＲｍ

m/s

設計竜巻の最大接線風速Ｖm/s

固縛対象設備に作用する最大水平風速

ρ

kg/m3

空気密度

ＣＤｉ(ｉ=1,2,3)－

固縛対象設備の形状に応じた抗力係数

Ａｉ(ｉ=1,2,3)

m2

固縛対象設備の各面の投影面積ｈm

固縛対象設備の高さｍ

kg

固縛対象設備の質量ｇm/s2

重力加速度（ｇ＝9.80665）

0
2

16

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

表 6-2 固定材及び基礎部（アンカーボルト）の強度評価に用いる記号（1/3）
記号

単位

定義

Ｆｄ

kN

固縛対象設備の自重ＰＶkN

固縛対象設備に作用する浮き上がり荷重ＰＨkN

固縛対象設備に作用する横滑り荷重

ＰkN

固縛対象設備に作用する検討用荷重Ｎ

箇所

固縛装置の箇所数

Ｐ”

kN

フレノリンクボルト 1 本当たりに作用する荷重

θＶ

deg

浮き上がり時に固縛装置の連結材と定着面となす角度

θＨ

deg

横滑り時に固縛装置の連結材と定着面となす角度

Ａ

m

2

Ｃ

－

Ｇ

－

固縛対象設備の最大受圧面積
建築物荷重指針・同解説により規定される風力係数
ガスト影響係数
2

ｑ

N/m

ＶＤ

m/s

設計竜巻の最大風速

ＶＲｍ

m/s

設計竜巻の最大接線風速Ｖm/s

固縛対象設備に作用する最大水平風速

ρ

kg/m3

空気密度

ＣＤｉ(ｉ=1,2,3)－

固縛対象設備の形状に応じた抗力係数

Ａｉ(ｉ=1,2,3)

m2

固縛対象設備の各面の見付面積ｈm

固縛対象設備の高さｍ

kg

固縛対象設備の質量

ｇ

m/s2

Ｆ

N/mm

2

σｙ

N/mm2

検討対象部材の降伏応力度で，基準強度 F 値を 1.1 倍した値

τｙ

N/mm2

検討対象部材のせん断降伏応力度（τy=σy/√3）

ｆｂ

N/mm

2

検討対象部材の短期許容曲げ応力度

ｆｔ

N/mm2

検討対象部材の短期許容引張応力度

ｈmm

ベースプレート板厚芯からのフレノリンクボルト芯までの高さ

Ｌ１mm

両端のアンカーボルト芯間距離ｄｔmm

ベースプレート端部から引張側アンカーボルト芯までの距離

Ｂ

Ｂ

mm

ベースプレートの幅

Ｂ

ｔ

mm

ベースプレートの厚さ

Ｂ

Ｚｐｙ

mm

ベースプレートの y 軸まわりの塑性断面係数

Ｂ

Ｚｐｘ

mm

ベースプレートの x 軸まわりの塑性断面係数Ａmm

ベースプレートの断面積

Ｂ

設計用速度圧重力加速度（ｇ＝9.80665）
鋼材の基準強度12

17

表 6-2 固定材及び基礎部（アンカーボルト）の強度評価に用いる記号（2/3）
記号

単位

定義

Ｂ

Ｍｙ

kN・mm

x 方向検討荷重によるベースプレートの y 軸まわり曲げモーメント

Ｂ

Ｍｘ

kN・mm

y 方向検討荷重によるベースプレートの x 軸まわり曲げモーメント

Ｍｙ_ｚ

kN・mm

z 方向検討荷重によるベースプレートの y 軸まわり曲げモーメント

Ｂ

Ｍｐｙ

kN・mm

ベースプレートの y 軸まわりの終局曲げモーメント

Ｂ

Ｍｐｘ

kN・mm

ベースプレートの x 軸まわりの終局曲げモーメント

Ｂ

Ｑｘ

kN

x 方向検討荷重によるベースプレートのせん断力

Ｂ

Ｑｙ

kN

y 方向検討荷重によるベースプレートのせん断力

Ｑｘ_ｚ

kN

z 方向検討荷重によるベースプレートのせん断力

Ｂ

Ｑｐｘ

kN

x 方向検討荷重に対するベースプレートの終局せん断力

Ｂ

Ｑｐｙ

kN

y 方向検討荷重に対するベースプレートの終局せん断力

Ｂ

Ｑｐｚ

kN

z 方向検討荷重に対するベースプレートの終局せん断力

Ａ

α

－

Ａ

Ｄ

mm

アンカーボルトの軸径

Ａｅ

mm2

アンカーボルトの有効断面積ｎ本

一組のアンカープレートにおけるアンカーボルト本数ｎ’

本

一組のアンカープレートにおける引張側アンカーボルト本数

Ａ

ＴＶ

kN

z 方向の検討荷重によりアンカーボルト 1 本当たりに生ずる引張力

Ａ

ＴＨ

kN

φ１

－

Ｆｃ

N/mm2

アンカーボルトが定着するコンクリートの設計基準強度

2Ｂ

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

ＢＡ

アンカーボルトのねじ部における断面積の低減を考慮した係数(=0.75)x 又は y 方向の検討荷重によりアンカーボルト 1 本当たりに生ずる
引張力
アンカーボルトの降伏引張力を決定する際の低減係数で，アンカーボルトの降伏による場合は 1.0

σｑａ

N/mm

接着系アンカーボルトの許容せん断応力度（＝0.7×ft）

Ｑ

kN

検討荷重によりアンカーボルト 1 本当たりに生ずるせん断力

γ

kN/m3

基礎自重算定用のコンクリートの単位体積重量

Ｑａ１

kN

Ｑａ２

kN

φ２

－

σｑａ

N/mm2

基礎コンクリートの支圧強度で，0.5×√（Fc・Ec）

Ｅｃ

N/mm2

コンクリートのヤング係数で，3.35×10４×(γ/24)2×（Fc/60）1/3

Ａｑｃ

mm2

せん断力に対するコーン状破壊面の有効投影面積

ｓ

Ａ

ｃ

接着系アンカーボルトの検討において，アンカーボルトのせん断強度により決定される許容せん断力
定着した躯体の支圧強度により決定される許容せん断力
アンカーボルトの降伏せん断力を決定する際の低減係数で，コンクリートの支圧による場合は 2/3

2
2

18

表 6-2 固定材及び基礎部（アンカーボルト）の強度評価に用いる記号（3/3）
記号

単位

Ｌ

mm

接着系アンカーボルトにおいては，埋込長さＬｅmm

接着系アンカーボルトの有効埋込長さ

Ｌｃｅ

mm

接着系アンカーボルトの強度算定用埋込長さｄａmm

接着系アンカーボルトの呼び径

α１
α２

－

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

α３定義

接着系アンカーボルトにおいて，へりあき及びアンカーボルトのピッチによる付着強度の低減係数
接着系アンカーボルトのへりあき寸法又はアンカーボルトピッチ

Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３

mm

Ｐａ１

kN

Ｐａ３

kN

φ３

－

τａ

N/mm2

τｂａｖｇ

N/mm2

Ｐａ

kN

接着系アンカーボルト 1 本当たりの短期許容引張力

ＱａkN

接着系アンカーボルト 1 本当たりの短期許容せん断力

Ｑａ３

kN

定着した躯体のコーン状破壊により決定される許容せん断力

σｔ

N/mm2

コーン状破壊に対するコンクリートの引張強度（＝0.31×√Fc）

ｃ

の 1/2
接着系アンカーボルトにおいて，アンカーボルトの降伏により決定される 1 本当たりの許容引張力
接着系アンカーボルトにおいて，アンカーボルトの付着力により決定される 1 本当たりの許容引張力
接着系アンカーボルトの許容引張力を決定する際の付着力による低減係数(=2/3)
接着系アンカーボルトにおける許容付着応力度
接着系アンカーの基本平均付着強度で，カプセル式・有機系の場
合（=10√(Fc/21)

3
2

19

6.2 評価対象部位
固縛装置の評価対象部位は，「2.2固縛装置の構造」にて設定している構造に基づき，「2.3 荷重及び荷重の組合せ」に示す設計竜巻の風圧力の作用方向及び伝達過程を考慮し設定する。
(1) 連結材
・連結材本体（固縛ロープ（高強度繊維ロープ））※連結材に作用する荷重を，メーカ提示値の規格引張強度と比較するため，評価対象部
位は固縛ロープ本体とする。
連結材の評価対象部位を図 6-1 に示す。
径 30

長さ

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0（高強度繊維ロープφ30）
図 6-1 連結材の評価対象部位(2) 固定材
a. フレノリンクボルト
・フレノリンクボルト本体※フレノリンクボルトに作用する荷重は，メーカ提示値の使用荷重に対し，安全係数を考慮した値と比較するため評価対象部位はフレノリンクボルト本体とする。
b. アンカープレート
アンカープレートについては，ベースプレートを評価対象部位として設定する。
・ベースプレート(3) 基礎部（アンカーボルト）
接着系アンカーボルトにより構成されるため，評価対象部位として設定する。
・接着系アンカーボルト
固定材（フレノリンクボルト及びアンカープレート）及び基礎部（アンカーボルト）の評
価対象部位を図 6-2 に示す。

4
2

20

フレノリンクボルト取付部

ベースプレート
フレノリンクボルト
アンカープレート

フレノリンクボルト（破線枠内を示す）

取付部（ねじ加工）

ベース
プレート

接着系アンカーボルト

接着系
アンカーボルトNT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

図 6-2 固定材及び基礎部（アンカーボルト）の評価対象部位
6.3 評価方法(1) 連結材の評価方法
浮き上がり若しくは横滑りにより固縛対象設備に作用する検討用荷重Ｐが，固縛装置の箇所数×連結材 1 組当たりの許容限界を超えないことを確認するため，連結材 1 組当たりに作用する荷重Ｐ’を以下の式により算定する。
連結材の評価モデルの概要図を図 6-3 に示す。
max
Ｐ

ＰＨ
cosθＨ

，

ＰＶ
sinθⅤ

ｎ

5
2

21

PV※

連結材
（浮き上がり時：緊張状態）

連結材（浮き上がり時：緊張状態）

固縛
P’

対象設備

P’
※ 浮き上がりが

風荷重発生しない場合は
PV=0

θＶ（浮き上がり時）
連結材（作用側）（竜巻時：緊張状態）

連結材（反対側）（竜巻時：未緊張状態）
固縛
P’

PH

対象設備

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

風荷重
θＨ（横滑り時）
図 6-3 連結材の評価モデルの概要図(2) アンカー部の評価方法
a. フレノリンクボルトの評価方法
浮き上がり若しくは横滑りにより固縛対象設備に作用する検討用荷重Ｐが，固縛装置の箇所数×フレノリンクボルト 1 本当たりの許容限界を超えないことを確認するため，フレノリンクボルト 1 本当たりに作用する荷重Ｐ”を以下の式により算定する。
max
Ｐ"

ＰＨ
cosθＨ

，

ＰＶ
sinθⅤ

Ｎ

b. アンカープレートの評価方法(a) 計算モデル
評価は，検討用荷重Ｐが図 6-4 に示すｘ，ｙ，ｚ方向に作用する場合について部材
断面に生ずる応力を算定し，評価を行う。
ただし，フレノリンクボルトはボルト芯を軸として回転するため，ｘ方向とｙ方向は同一の評価条件となるため，ｘ方向に作用する場合にて評価する。

6
2

22

P
P
z

P
y
x

(b) ｙ方向(a) ｘ方向(c) ｚ方向

図 6-4 アンカープレートの計算モデルの概要図(b) 計算方法
イ．ｘ方向荷重時の検討
アンカープレートのうち，ベースプレートに対し，ｘ方向に荷重が作用した場合の計算モデルの概要図を図 6-5 に示す。
Ｐ”（ＰＨ）/Ｎ
NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

ｈ

Ｌ１

Ｂ

Ｍｙ=Ｐ”/Ｎ・ｈ/２

Ｂ

Ｑｘ=ＢＭｙ/（Ｌ１/２）

図 6-5 ｘ方向に荷重が作用した場合の計算モデルの概要図
・曲げに対する検討
検討用荷重Ｐ”によるベースプレートのｙ軸まわり曲げモーメントＢＭｙは，以下の式により算定する。
Ｂ

Ｍｙ

Ｐ" ｈ
Ｎ 2

ベースプレートのｙ軸まわりの塑性断面係数ＢＺｐｙは，以下の式により算定す
る。
Ｚｐｙ

Ｂ

Ｂ Ｂｔ２
4

Ｂ

許容限界であるベースプレートのｙ軸まわりの終局曲げモーメントＢＭｐｙは，「鋼構造塑性設計指針」に基づき，以下の式により算定する。

Ｂ

Ｍｐｙ σｙ Ｂ Ｚｐｙ 10

３

7
2

23

・せん断に対する検討
検討用荷重Ｐ”によるベースプレートのせん断力ＢＱｘは，以下の式により算定
する。
Ｑｘ

Ｂ

Ｍｙ
Ｌ１
2

Ｂ

ベースプレートの断面積ＢＡは，以下の式により算定する。
Ｂ

Ａ ＢＢＢ ｔ許容限界であるベースプレートの終局せん断力ＢＱｐｘは，「鋼構造塑性設計指針」に基づき，以下の式により算定する。
Ｑｐｙ τｙ Ｂ Ａ 10

３Ｂ

ロ．ｚ方向荷重時の検討
NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

アンカープレートのうち，ベースプレートに対し，ｚ方向に荷重が作用した場合の計算モデルの概要図を図 6-6 に示す。
Ｐ”(Ｐｖ)/Ｎｈ

Ｌ１

Ｂ

Ｍｙ_ｚ=Ｐ”/Ｎ・Ｌ１/４

Ｂ

Ｑｘ_ｚ=Ｐ”/Ｎ/２

図 6-6 ｚ方向に荷重が作用した場合の計算モデルの概要図
・曲げに対する検討
検討用荷重Ｐ”によるベースプレートのｙ軸まわり曲げモーメントＢＭｙ_ｚは，以下の式により算定する。
Ｂ

Ｍｙ_ｚ

Ｐ" Ｌ１
Ｎ 4

ベースプレートのｙ軸まわりの塑性断面係数ＢＺｐｙは，以下の式により算定する。
Ｚｐｙ

Ｂ

Ｂ Ｂｔ２
4

Ｂ

許容限界であるベースプレートのｙ軸まわりの終局曲げモーメントＢＭｐｙは，「鋼構造塑性設計指針」に基づき，以下の式により算定する。

8
2

24

Ｂ

Ｍｐｙ σｙ Ｂ Ｚｐｙ 10

３・せん断に対する検討
検討用荷重Ｐ”によるベースプレートのせん断力ＢＱＸは，以下の式により算定
する。
Ｐ”
Ｎ 2

Ｑｘ_ｚ

Ｂ

ベースプレートの断面積ＢＡは，以下の式により算定する。
Ａ

Ｂ

Ｂ

Ｂ Ｂｔ

許容限界であるベースプレートの終局せん断力ＢＱｐｘは，「鋼構造塑性設計指針」に基づき，以下の式により算定する。
Ｑｚ τｙ Ｂ Ａ 10

３Ｂ

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0(3) 基礎部（アンカーボルト）の評価方法
a. 接着系アンカーボルトの評価方法(a) 引張に関する検討
接着系アンカーボルトの降伏引張耐力に関する検討は以下による。
アンカーボルトの有効断面積ＡＡｅは，以下の式により算定する。
Ａ Ａｅ

Ａα

π ｄａ２
4

ｚ方向の検討用荷重Ｐ”によりアンカーボルト 1 本当たりに生ずる引張力ＡＴＶは，以下の式により算定する。
ＴＶ

Ａ

Ｐ"
Ｎｎ

ｘ又はｙ方向の検討用荷重Ｐ”によりアンカーボルト 1 本当たりに生ずる引張力Ａ
ＴＨは，以下の式により算定する。
ＴＨ

Ａ

Ｐ"ｈ
7
Ｎ ｄｔ ｎ'8

アンカーボルトの降伏により決定される 1 本当たりの許容引張力Ｐａ１は，以下の式により算定する。
Ｐａ１ φ１ ｆｔ Ａ Ａｅ 10

３

アンカーボルトの付着力により決定される 1 本当たりの許容引張力Ｐａ３は，以下の式により算定する。
Ｐａ３ φ３ τａ π ｄａ Ｌｃｅ 10 ３

9
2

25

接着系アンカーボルトにおける許容付着応力度τａは以下の式により算定する。
τａ３ α１ α２ α３ τｂａｖｇ

接着系アンカーボルトにおいて，へりあき及びアンカーボルトのピッチによる付着強度の低減係数は以下の式により算定する。
αｎ : 0.5 Ｃｎ /Ｌｅ

0.5

Ｌｅ Ｌ ｄａ
Ｌｃｅ Ｌｅ 2 ｄａ

ここで，
（Ｃｎ/Ｌｃｅ）≧1.0 の場合は，（Ｃｎ/Ｌｃｅ）=1.0
Ｌｅ ≧10ｄａの場合は， Ｌｅ=10ｄａとする。
アンカーボルトの許容耐力Ｐａは，以下の式により算定する。

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

Ｐａ ｍｉｎ(Ｐａ１，Ｐａ３)(b) せん断に関する検討
検討用荷重Ｐ”によりアンカーボルト 1 本当たりに生ずるせん断力ＡＱは，以下の式により算定する。
Ｑ

Ａ

Ｐ"
Ｎｎ

アンカーボルトのせん断強度により決定される許容せん断力Ｑａ１は，以下の式により算定する。
Ｑａ１ φ１ ｓσｑａ Ａ Ａｅ 10

３

定着した躯体の支圧強度により決定される許容せん断力Ｑａ２は，以下の式により算定する。
Ｑａ２ φ２ ｓσｑａ Ａ Ａｅ 10

３

せん断力に対するコーン状破壊面の有効投影面積Ａｑｃは，アンカーボルトのへり
あき寸法をｃとすると以下の式により算定する。
Ａｑｃ 0.5 π ｃ２

定着した躯体のコーン状破壊により決定される許容せん断力Ｑａ３は，以下の式により算定する。
Ｑａ３ φ３ ｃσｔ Ａｑｃ 10 ３

アンカーボルトの許容せん断力Ｑａは，以下の式により算定する。
Ｑａ ｍｉｎ(Ｑａ１ ，Ｑａ２ ，Ｑａ３)

0
3

26

(c) 引張とせん断を同時に受ける場合に関する検討
コンクリートに埋め込まれるアンカーボルトとしての引張力とせん断力の組合せ力に対する検定は，「各種合成構造設計指針・同解説」に基づき，以下の式によって行
う。
ＴＨ
Ｐａ

２

Ｑ
Ｑａ
Ａ

２

1

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0

Ａ

1
3

27

7.

適用規格
適用する規格，基準等を以下に示す。
・日本工業規格（ＪＩＳ）・鋼構造設計規準‐許容応力度設計法‐（（社）日本建築学会，2005 改定）
・鋼構造塑性設計指針（（社）日本建築学会，2010 改定）
・建築基準法及び同施行令
・建築物荷重指針・同解説（（社）日本建築学会，2004 改定）

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3 R0E

・各種合成構造設計指針・同解説（（社）日本建築学会，2010 改定）

2
3

28

東海第二発電所の屋外の可搬型重大事故等対処設備の固縛装置の設置例

参考資料

33