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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-096 改 0

提出年月日

平成 30 年 2 月 9 日

NT2 補② Ⅴ-2-2-2

ROⅤ-2-2-2 原子炉建屋の耐震性についての計算書

NT2 補② Ⅴ-2-2-2

RO目

次概要

1

基本方針

2

位置

2

構造概要

3

評価方針

7

適用規格・基準等

9

地震応答解析による評価方法

10

地震応答解析による評価結果

12

耐震壁の評価結果

12

保有水平耐力13概要
本資料は，資料Ⅴ-2-1-9「機能維持の基本方針」に基づき，原子炉建屋の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により行う。
原子炉建屋は，設計基準対象施設においては「S クラスの施設」及び「S クラスの施設の間接支持構造物」に，重大事故等対処施設においては「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」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」に分類される。
以下，「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NT2 補② Ⅴ-2-2-2

RO事故緩和設備の間接支持構造物」としての分類に応じた耐震評価を示す。

1

基本方針
位置

NT2 補② Ⅴ-2-2-2

RO

原子炉建屋の設置位置を図 2－1 に示す。

図 2－1 原子炉建屋の設置位置図

2構造概要
原子炉建屋は，主体構造が鉄筋コンクリート造で，鉄骨造陸屋根をもつ地下 2 階，地上 6 階の建物である。中央部には，平面が南北方向 45.5 m，東西方向 42.5 m の原子炉建屋原子炉棟（以下「原子炉棟」という。）があり，その周囲には原子炉建屋付属棟（以下「付属棟」という。）を配置している。
原子炉棟と付属棟は同一基礎スラブ上に配置した一体構造であり，原子炉建屋の平面は，下部では南北方向 68.5 m，東西方向 68.25 m のほぼ正方形となっている。基礎底面からの高さは73.08 m であり，地上高さは 56.08 m である。また，原子炉建屋は隣接する他の建屋と構造的に分離されている。
原子炉建屋の基礎は厚さ 5.0 m のべた基礎で，支持地盤である砂質泥岩上に人工岩盤を介して設置されている。
原子炉棟の中央部には原子炉圧力容器を収容している原子炉格納容器があり，その周囲の 1次遮蔽壁（以下「シェル壁（S／W）
」という。
）は上部が円錐台形，下部は円筒形で基礎スラブから立ち上がっている。シェル壁の壁厚は上部で 1.9 m，下部で 1.8 m である。

RO続しており，壁厚は地下部分で 1.5 m，地上部分では 1.5 m～0.3 m である。また，付属棟の外NT2 補② Ⅴ-2-2-2

原子炉棟の外壁（以下「内部ボックス壁（I／W）
」という。）は基礎スラブから屋根面まで連壁（以下「外部ボックス壁（O／W）
」という。）の壁厚は地下部分で 1.5 m，地上部分では 1.5 m～0.9 m である。建屋は全体として非常に剛性が高く，建屋に加わる地震時の水平力はすべてこれらの耐震壁で負担する。
なお，原子炉棟の屋根スラブ及び内部ボックス壁（I／W）は二次格納施設を構成している。
原子炉棟の燃料取替床（EL.46.5 m）には使用済燃料プールが設置されており，付属棟（EL.18.0m）には中央制御室が設置されている。
原子炉建屋の概略平面図を図 2－2 に，概略断面図を図 2－3 に示す。

3

NT2 補② Ⅴ-2-2-2

RO

図 2－2（1／2） 原子炉建屋の概略平面図（EL.46.5 m）

PN
Ｂ

原子炉格納容器
１次遮蔽壁(S/W)
内部ボックス壁(I/W)

外部ボックス壁(O/W)

Ａ

68.5m

68.25mＢ

Ａ

図 2－2（2／2） 原子炉建屋の概略平面図（EL.－4.0 m）

4

RONT2 補② Ⅴ-2-2-2

図 2－3（1／2） 原子炉建屋の概略断面図（A－A 断面）5RO
NT2 補② Ⅴ-2-2-2

図 2－3（2／2） 原子炉建屋の概略断面図（B－B 断面）

6評価方針原子炉建屋は，設計基準対象施設においては「S クラスの施設の間接支持構造物」に，重大事故等対処施設においては「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」に分類される。
原子炉建屋の設計基準対象施設としての評価においては，基準地震動Ｓｓによる地震力に対）及び保有水平耐力の評価を行うこととし，する評価（以下「Ｓｓ地震時に対する評価」という。
それぞれの評価は，資料Ⅴ-2-2-1「原子炉建屋の地震応答計算書」の結果を踏まえたものとする。原子炉建屋の評価は，資料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，せん断ひずみ及び保有水平耐力の評価を行うことで，原子炉建屋の地震時の構造強度及び機能維持の確認を行う。評価に当たっては地盤物性のばらつきを考慮する。
また，重大事故等対処施設としての評価においては，Ｓｓ地震時に対する評価及び保有水平耐力の評価を行う。ここで，原子炉建屋は 1 次遮蔽壁（S／W）及び使用済燃料プールにおいて，運転時，設計基準事故時及び重大事故等時の状態において，温度の条件が異なるが，コンクリートの温度が上昇した場合においても，コンクリートの圧縮強度の低下は認められず，剛性低RO

リ―ト製原子炉格納容器規格」では部材内の温度差及び拘束力により発生する熱応力は自己拘NT2 補② Ⅴ-2-2-2

下は認められるがその影響は小さいと考えられること，また，「発電用原子力設備規格 コンク
束的な応力であり十分な塑性変形能力がある場合は終局耐力に影響しないとされていることから，重大事故等対処施設としての評価は，設計基準対象施設としての評価と同一となる。
原子炉建屋の評価フローを図 2－4 に示す。

7

評価開始

評価方針

＜地震応答解析による評価＞※

せん断ひずみの評価

接地圧の評価○構造強度の確認○構造強度の確認○機能維持の確認NT2 補② Ⅴ-2-2-2

RO・支持機能の維持保有水平耐力の評価

資料Ⅴ-2-2-3「原子炉建屋の基礎の耐震性についての計算書」にて評価評価終了※：資料Ⅴ-2-2-1「原子炉建屋の地震応答計算書」の結果を踏まえた評価を行う。

図 2－4 原子炉建屋の評価フロー8

適用規格・基準等
原子炉建屋の評価において，適用する規格，基準などを以下に示す。
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・許容応力度編 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

RO

下「ＲＣ－Ｎ規準」という。）

9地震応答解析による評価方法
地震応答解析による評価において，原子炉建屋の構造強度については，資料Ⅴ-2-2-1「原子炉建屋の地震応答計算書」に基づき，地盤物性のばらつきを考慮した耐震壁の最大せん断ひずみが許容限界を超えないこと及び保有水平耐力が必要保有水平耐力に対して妥当な安全余裕を有することを確認する。
支持機能の維持については，資料Ⅴ-2-2-1「原子炉建屋の地震応答計算書」に基づき，地盤物性のばらつきを考慮した耐震壁の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。
地震応答解析による評価における原子炉建屋の許容限界は，資料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方針に基づき，表 3－1 及び表 3－2 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

NT2 補② Ⅴ-2-2-2

RO（設計基準対象施設としての評価）
要求

機能設計上の機能性能目標

地震力部位

機能維持のための許容限界

考え方（評価基準値）

最大せん断ひずみが基準地震動Ｓｓ

耐震壁※2

構造強度を確保する

最大せん断ひずみための許容限界を超2.0×10-3えないことを確認
構造強度を―有すること
保有水平耐力が必要
保有
水平耐力

構造物全体

保有水平耐力に対し必要保有て妥当な安全余裕を水平耐力有することを確認

機器・配管系等の設備を支支持機能※1

持する機能を損なわないこ

最大せん断ひずみが基準地震動
Ｓｓ

耐震壁※2

支持機能を維持する

最大せん断ひずみための許容限界を超2.0×10-3えないことを確認と※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：建屋全体としては，地震力を主に耐震壁で負担する構造となっており，柱，梁，間仕切壁等が耐震壁の変形に追従することと，全体に剛性の高い構造となっており，複数の耐震壁間の相対変形が小さく床スラブの面内変形が抑えられるため，各層の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，建物・構築物に要求される機能は維持される。

10表 3－2 地震応答解析による評価における許容限界（重大事故等対処施設としての評価）
要求

機能設計上の機能

性能目標

地震力部

位

機能維持のための許容限界

考え方（評価基準値）

最大せん断ひずみが
基準地震動
Ｓｓ

耐震壁※2

構造強度を確保する

最大せん断ひずみための許容限界を超2.0×10-3えないことを確認
構造強度を―有すること
保有水平耐力が必要
保有
水平耐力

構造物全体

保有水平耐力に対し必要保有て妥当な安全余裕を水平耐力

NT2 補② Ⅴ-2-2-2RO有することを確認

機器・配管系等の設備を支支持機能※1

持する機能を損なわないこ

最大せん断ひずみが
基準地震動
Ｓｓ

耐震壁※2

支持機能を維持する

最大せん断ひずみための許容限界を超2.0×10-3えないことを確認と※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：建屋全体としては，地震力を主に耐震壁で負担する構造となっており，柱，梁，間仕切壁等が耐震壁の変形に追従することと，全体に剛性の高い構造となっており，複数の耐震壁間の相対変形が小さく床スラブの面内変形が抑えられるため，各層の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，建物・構築物に要求される機能は維持される。

11地震応答解析による評価結果
耐震壁の評価結果
耐震壁について，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最大せん断ひずみは 0.60×10-3（部材番号（5），NS 方向）であり，許容限界（2.0×10-3）を超えないことを確認した。地盤物性のばらつきを考慮した各方向の Q－γ関係と最大応答値を図 4－1 に示す。

●：基本ケース○：地盤物性のばらつきを考慮（＋σ）◇：地盤物性のばらつきを考慮（－σ）

部材番号(5)， Ss-31
1299Q (×105kN)

Q (×105kN)

NT2 補② Ⅴ-2-2-2RO

部材番号(5)， Ss-31
1263630001234012

γ (×10-3)

γ (×10-3)（a）NS 方向（b）EW 方向
図 4－1Q－γ関係と最大応答値

1234

保有水平耐力
各部材において，保有水平耐力 Qu が必要保有水平耐力 Qun に対して妥当な安全余裕を有することを確認する。なお，各部材の保有水平耐力 Qu は，資料Ⅴ-2-2-1「原子炉建屋の地震応答解析」に示すせん断力のスケルトン曲線のうち，RC 部については Q3 に基づき算出する。
必要保有水平耐力 Qun と保有水平耐力 Qu の比較結果を表 4－1 に示す。各部材において，保有水平耐力 Qu が必要保有水平耐力 Qun に対して妥当な安全余裕を有することを確認した。なお，

NT2 補② Ⅴ-2-2-2

RO

必要保有水平耐力 Qun に対する保有水平耐力 Qu の比は最小で 2.85 である。

13NT2 補② Ⅴ-2-2-2

ROE

表 4－1（1／2） 必要保有水平耐力 Qun と保有水平耐力 Qu の比較結果（NS 方向）
部材

EL.

QunQu

番号（m）

（×103 kN）

（×103 kN）

Qu/Qun（1）

63.65

～

57.00

15.3

124

8.10（2）

57.00

～

46.50

29.0

126

4.34（3）

46.50

～

38.80

73.7

929

12.6（4）

38.80

～

34.70

1305554.26（5）

34.70

～

29.00

173

559

3.23（6）

29.00

～

20.30

250

929

3.71（7）

20.30

～

14.00

337

1180

3.50（8）

14.00

～

8.20

422

1680

3.98（9）

8.20～

2.00

4072330

5.72（10）

2.00～－4.00

459

2710

5.90

表 4－1（2／2） 必要保有水平耐力 Qun と保有水平耐力 Qu の比較結果（EW 方向）
部材

EL.

QunQu

番号（m）

（×103 kN）

（×103 kN）

Qu/Qun（1）

63.65

～

57.00

15.7

116

7.38

（2）

57.00

～

46.50

29.7

118

3.97

（3）

46.50

～

38.80

74.8

677

9.05

（4）

38.80

～

34.70

131

620

4.73（5）

34.70

～

29.00

173

626

3.61（6）

29.00

～

20.30

309

882

2.85

（7）

20.30

～

14.00

284

1020

3.59（8）

14.00

～

8.20

454

1560

3.43（9）

8.20～

2.00

407

2280

5.60（10）

2.00

～

－4.00

4592620

5.70

14