TK-1-1964

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2018 年 9 月 11 日
日本原子力発電株式会社

竜巻への配慮に関する説明書等の概要について[対象添付書類]
Ⅴ-1-1-1-2-3

竜巻への配慮に関する説明書

Ⅴ-1-1-2-3-1 竜巻への配慮に関する基本方針
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
Ⅴ-1-1-2-3-3 竜巻防護に関する施設の設計方針
Ⅴ-1-1-2-3-4 竜巻防護に関する屋外重大事故等対処設備の設計方針
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

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

残留熱除去系海水系ポンプの強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-1-3

残留熱除去系海水系ストレーナの強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-1-4

主排気筒の強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-1-5

換気空調設備の強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-1-6

ディーゼル発電機用海水ポンプの強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-1-7

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 1-1-8

ディーゼル発電機吸気口の強度計算書

Ⅴ-3-別添 1-1-9

配管及び弁の強度計算書

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
屋外重大事故等対処設備の固縛装置の強度計算書

1

1.

竜巻防護に関する基本方針
外部事象防護対象施設が，設計竜巻によりその安全機能が損なわれないよう，設計時にそれぞれの施設の設置状況等を考慮して，竜巻より防護すべき施設に対する設計竜巻からの影響を評価し，外部事象防護対象施設が安全機能を損なうおそれがある場合は，影響に応じた防護対策を講じる設計とする。重大事故等対処設備は重大事故等に対処するために必要な機能が損なわれないように，添付書類「Ⅴ-1-1-6 安全設備及び重大事故等対処設備が使用される条件の下における健全性に関する説明書」の位置的分散，悪影響防止，環境条件等を考慮した設計とする。（後略）【Ⅴ-1-1-2-3-1 2.1 基本方針 抜粋】

1.1 竜巻より防護すべき施設
添付書類「Ⅴ-1-1-2-1-1 発電用原子炉施設に対する自然現象等による損傷の防止に関する基本方針」の「2.3 外部からの衝撃より防護すべき施設」に従い，竜巻より防護すべき施設は，外部事象防護対象施設及び重大事故等対処設備とする。
【Ⅴ-1-1-2-3-1 2.1.1 竜巻より防護すべき施設 抜粋】
1.2 設計竜巻及び設計飛来物の設定(1) 設計竜巻
設計竜巻の最大風速は 100 m/s と設定する。（後略）(2) 設計飛来物設置（変更）許可に示すとおり，固縛等の運用，管理を考慮して，飛来した場合に運動エ
ネルギ又は貫通力が最も大きくなる鋼製材（長さ 4.2 m×幅 0.3 m×高さ 0.2 m，質量 135
kg，飛来時の水平速度 51 m/s，飛来時の鉛直速度 34 m/s）を設計飛来物として設定する。
また，評価対象物の設置状況及びその他環境状況に応じて，砂利についても，評価において設計飛来物に代わる飛来物として設定する。
（中略）
なお，隣接事業所からの飛来物は，東海第二発電所及び東海発電所構内の現地調査によって確認した飛来物源を参考に，隣接事業所内に配置されることが想定でき，外部事象防護対象施設等に到達する可能性を有し，運動エネルギ又は貫通力が最大の物品として車両を設定する。（後略）【Ⅴ-1-1-2-3-1 2.1.2 設計竜巻及び設計飛来物の設定 抜粋】

22

1.3 竜巻の影響を考慮する施設の竜巻防護設計方針「竜巻より防護すべき施設」にて設定した施設について，「設計竜巻及び設計飛来物の設定」
にて設定した設計竜巻による荷重（設計竜巻の風圧力による荷重，気圧差による荷重及び設計飛来物等による衝撃荷重を組み合わせた荷重）及びその他考慮すべき荷重に対する竜巻防護設計を実施する。竜巻より防護すべき施設に対し，それぞれの設置状況等を踏まえ，設計
竜巻荷重に対する影響評価を実施し，影響評価の結果を踏まえて，竜巻の影響について評価を行う施設（以下「竜巻の影響を考慮する施設」という。
）を以下のとおり選定する。竜巻の影響を考慮する具体的な施設については，添付書類「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」に示す。（後略）(1) 外部事象防護対象施設
a. 屋外の外部事象防護対象施設
屋外の外部事象防護対象施設は，設計竜巻荷重及びその他考慮すべき荷重に対し，竜巻時及び竜巻通過後において，安全機能を損なわないよう，施設に要求される機能を維持する設計とする。なお，このとき外部事象防護対象施設が安全機能を損なうおそれがある場合は，防護措置として防護対策施設を設置する等の防護対策を講じる設計とする。
b. 屋内の外部事象防護対象施設(a) 屋内の外部事象防護対象施設
屋内の外部事象防護対象施設は，設計竜巻荷重及びその他考慮すべき荷重に対し，
竜巻時及び竜巻通過後において，安全機能を損なわないよう，建屋等の竜巻より防護すべき施設を内包する施設により防護する設計とする。
(b) 外気と繋がっている屋内の外部事象防護対象施設
外気と繋がっている屋内の外部事象防護対象施設は，設計竜巻の気圧差による荷重及びその他考慮すべき荷重に対し，竜巻時及び竜巻通過後において，安全機能を損なわないよう，施設に要求される機能を維持する設計とする。
(c) 建屋等による飛来物の防護が期待できない屋内の外部事象防護対象施設
建屋等による飛来物の防護が期待できない屋内の外部事象防護対象施設は，設計竜
巻荷重及びその他考慮すべき荷重に対し，竜巻時及び竜巻通過後において，安全機能を損なわないよう，施設に要求される機能を維持する設計とする。設計竜巻荷重及びその他考慮すべき荷重により安全機能を損なうおそれがある場合には，防護措置として防護対策施設を設置する等の防護対策を講じる設計とする。
【Ⅴ-1-1-2-3-1 2.1.3(1)a. 外部事象防護対象施設 抜粋】(2) 重大事故等対処設備
a. 屋外の重大事故等対処設備
屋外の重大事故等対処設備は，添付書類「Ⅴ-1-1-6 安全設備及び重大事故等対処設
備が使用される条件の下における健全性に関する説明書」に基づき，竜巻時及び竜巻通3

3

過後において，設計竜巻の風圧力による荷重に対し，重大事故等に対処するために必要な機能を損なわないよう，位置的分散等を考慮した設置又は保管とともに，浮き上がり
又は横滑りによって設計基準事故対処設備並びに使用済燃料プールの冷却設備及び注水設備（以下「設計基準事故対処設備等」という。）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可能性がある設備に対し，飛散させないよう固縛の措置をとることにより，設計基準事故対処設備等や同じ機能を有する他の重大事故等対処設備が同時に損傷しない設計とする。（後略）
b. 屋内の重大事故等対処設備
屋内の重大事故等対処設備は，添付書類「Ⅴ-1-1-6 安全設備及び重大事故等対処設
備が使用される条件の下における健全性に関する説明書」に基づき，竜巻時及び竜巻通過後において，設計竜巻の風圧力による荷重に対し，環境条件を考慮しても，重大事故等に対処するために必要な機能を損なわず，また設計基準事故対処設備等や同じ機能を有する他の重大事故等対処設備に悪影響を及ぼさないよう，竜巻より防護すべき施設を内包する施設により防護する設計とする。
【Ⅴ-1-1-2-3-1 2.1.3(1)b. 重大事故等対処設備 抜粋】(3) 防護対策施設
防護対策施設は，竜巻時及び竜巻通過後において，設計竜巻荷重及びその他考慮すべき荷重に対し，内包する外部事象防護対象施設が安全機能を損なわないよう，設計飛来物等が外部事象防護対象施設に衝突することを防止可能な設計とする。
また，防護対策施設は，その他考えられる自然現象（地震等）に対して，外部事象防護対
象施設に波及的影響を及ぼさない設計とする。
【Ⅴ-1-1-2-3-1 2.1.3(1)c. 防護対策施設 抜粋】(4) 竜巻より防護すべき施設を内包する施設
竜巻より防護すべき施設を内包する施設は，竜巻時及び竜巻通過後において，設計竜巻
荷重及びその他考慮すべき荷重に対し，内包する竜巻より防護すべき施設の安全機能を損なわないよう，設計飛来物等が竜巻より防護すべき施設に衝突することを防止可能な設計とする。
【Ⅴ-1-1-2-3-1 2.1.3(1)d. 竜巻より防護すべき施設を内包する施設 抜粋】(5) 外部事象防護対象施設等に波及的影響を及ぼす可能性がある施設
外部事象防護対象施設等は，竜巻時及び竜巻通過後において，設計竜巻荷重及びその他
考慮すべき荷重に対し，機械的及び機能的な波及的影響により外部事象防護対象施設の安全機能を損なわない設計とする。
機械的な波及的影響としては，設計竜巻荷重及びその他考慮すべき荷重に対し，外部事象防護対象施設等に波及的影響を及ぼす可能性がある施設や重大事故等対処設備，資機材等の倒壊，損傷，飛散等により外部事象防護対象施設等に与える影響を考慮し，機能的影
響としては，設計竜巻荷重及びその他考慮すべき荷重に対し，外部事象防護対象施設に波44

及的影響を及ぼす可能性がある施設の損傷等による外部事象防護対象施設の機能喪失を考慮する。
【Ⅴ-1-1-2-3-1 2.1.3(1)e. 外部事象防護対象施設等に波及的影響を及ぼす可能性がある施設 抜粋】(6) 竜巻随伴を考慮する施設
外部事象防護対象施設は，竜巻による随伴事象として過去の竜巻被害の状況及び発電所における施設の配置から想定される，危険物貯蔵施設の火災，屋外タンク等からの溢水及び設計竜巻又は設計竜巻と同時に発生する雷の影響による外部電源喪失によって，その安全機能を損なわない設計とする。
竜巻随伴による火災に対しては，火災による損傷の防止における想定に包絡される又は火災を起こさない設計とする。
なお，竜巻随伴による溢水に対しては，溢水による損傷の防止における溢水量の想定に包絡される又は溢水を起こさない設計とする。
さらに，竜巻随伴による外部電源喪失に対しては，外部電源喪失を生じない又は代替設
備による電源供給が可能な設計とする。
【Ⅴ-1-1-2-3-1 2.1.3(1)f. 竜巻随伴事象を考慮する施設 抜粋】

55表 2-1 東海第二発電所 竜巻の影響を考慮する施設の竜巻防護設計一覧（1／3）
具体的設備の一例

防護措置

詳細設計方針(Ⅴ-1-1-2-3-2)＊１

有無

強度評価方針

配置
配置状況等
場所
外部事象

強度評価結果残留熱除去系海水系ポンプ
屋外

主排気筒（下記以外）

・Ⅴ-3-別添 1-1-2〜4

・Ⅴ-3-別添 1-1

・Ⅴ-3-別添 1-1-6〜9○―

防護対象施設・Ⅴ-1-1-2-3-3

備考（軽油貯蔵タンク＊２）

・Ⅴ-1-1-2-3-3―

竜巻より防護すべき施設を―内包する施設により防護。

外気と繋がってい

換気空調設備・Ⅴ-1-1-2-3-3

屋内

・Ⅴ-3-別添 1-1-5○
る（ダクト・隔離弁）

建屋等による防護

使用済燃料乾式貯蔵容器

・Ⅴ-3-別添 1-1
・Ⅴ-1-1-2-3-3―

防護対策施設，運用等によ―が期待できない
重大事故等

り防護機能を確保。
・Ⅴ-1-1-2-3-4

可搬型代替注水中型ポンプ

6

屋外

・Ⅴ-3-別添 1-3-1

・Ⅴ-3-別添 1-3

対処設備(可搬型スプレイノズル
屋内―

防護対策施設強度評価は，悪影響防止目

―

―

２

＊

的の固縛装置に対・Ⅴ-1-1-2-3-3―

竜巻より防護すべき施設を―)内包する施設により防護。

防護ネット

・Ⅴ-1-1-2-3-3

・Ⅴ-3-別添 1-2-1-1―
・Ⅴ-3-別添 1-2
防護鋼板
屋外・Ⅴ-1-1-2-3-3

・Ⅴ-3-別添 1-2-1-2――

・Ⅴ-3-別添 1-2
架構・Ⅴ-1-1-2-3-3

・Ⅴ-3-別添 1-2-1-3―
・Ⅴ-3-別添 1-2

注記：＊1 その他の具体的な設備は当該添付書類参照。
＊2 内包される設備の一例を記載。

6

表 2-1 東海第二発電所 竜巻の影響を考慮する施設の竜巻防護設計一覧（2／3）
具体的設備の一例

防護措置

詳細設計方針(Ⅴ-1-1-2-3-2) ＊１

有無

強度評価方針

配置
配置状況等
場所

原子炉建屋＊２

竜巻より防護すべき施設を内包

強度評価結果屋外―

タービン建屋

機械的影響を及ぼ

サービス建屋

・Ⅴ-1-1-2-3-3○

・Ⅴ-3-別添 1-1-1

・Ⅴ-3-別添 1-1

備考
竜巻の影響に対する防護機能を期待する扉を含む。

する施設
外部事象防護対・Ⅴ-1-1-2-3-3

・Ⅴ-3-別添 1-1-10-1―
象施設等に波及的影響を及ぼす
可能の有る施設

す可能性がある

海水ポンプ室防護壁

・Ⅴ-3-別添 1-1

機能的影響を及ぼ

非常用ディーゼル発電機消・Ⅴ-1-1-2-3-3

・Ⅴ-3-別添 1-1-10-2―

屋外す可能性がある音器

・Ⅴ-3-別添 1-1

非常用ディーゼル発電機排・Ⅴ-1-1-2-3-3

・Ⅴ-3-別添 1-1-10-3―
気管・Ⅴ-3-別添 1-1

7
注記：＊1 その他の具体的な設備は当該添付書類参照。
＊2 原子炉建屋は屋外の外部事象防護対象施設でもあるが，当該分類で整理。
表 2-1 東海第二発電所 竜巻の影響を考慮する施設の竜巻防護設計一覧（3／3）
竜巻によって随伴事象の竜巻随伴による事象

詳細設計方針評価結果

起因となる具体的な設備
竜巻随伴事象を屋外の危険物貯蔵施設

・Ⅴ-1-1-2-3-3

外部火災による損傷防止における評価に包絡される。

竜巻随伴による火災
考慮する施設残留熱除去系海水系ポンプ
屋外タンク

防護措置により設計飛来物を衝突しない設計とする。
・Ⅴ-1-1-2-3-3

竜巻随伴による溢水
竜巻随伴による外部電源喪失溢水による損傷防止における溢水量の想定に包絡される。
送電線

・Ⅴ-1-1-2-3-3

外部電源を喪失させない設計又は外部電源喪失時も代替設備による電源供給等ができる設計とする。

7

1.4 屋外の重大事故等対処設備の竜巻防護設計方針(1) 設計の基本方針
屋外に保管する重大事故等対処設備（以下「屋外重大事故等対処設備」という。）については，
竜巻による風荷重に対して，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する
同じ機能を有する他の重大事故等対処設備（設計基準事故対処設備を兼ねている重大事故対処設備を含む。
）と 100 m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保管することにより，竜巻により同じ機能を有する設備が同時に機能喪失することの防止を図る設計とする。ただし，同じ機能を有する重大事故等対処設備がない設備については，竜巻によって 1 台が損傷したとしても必要数を満足し，機能が損なわれないよう，予備も含めて分散させるとともに，原子炉格納容器，使用済燃料プール及びこれらの設備が必要となる事象の発生を防止する設計基準事
故対処設備等，重大事故等対処設備を内包する原子炉建屋及び海水ポンプエリアから 100 m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保管する設計とする。
なお，竜巻が襲来して，個々の設備が損傷した場合は，発電用原子炉の停止を含めた対応を速やかにとることとし，この運用について，保安規定に定める。
悪影響防止のための固縛については，位置的分散とあいまって，固縛装置により浮き上がり
又は横滑りによって設計基準事故対処設備等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設計とするとともに，重大事故等発生時の初動対応時間を確保するために，固縛装置の設置箇所数を可能な限り少なくする設計とする。固縛装置の設計は，風荷重による浮き上がり又は横滑りの荷重並びに保管場所を踏まえて固縛の要否を決定し，固縛が必要な場合は，発生する風荷重に耐える設計とする。
（後略）(2) 位置的分散による機能維持設計
位置的分散による機能維持設計においては，「2. 設計の基本方針」に記載した基本方針に基づき，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する。
（中略）
「3.1

位置的分散による機能維持の設計方針」に基づき決定した屋外重大事故等対処設備の保管場所の全体図を，図 3-1 に示す。
（後略）

8

8

9
図 3-1 屋外重大事故等対処設備の保管場所（全体図）

9

(3) 悪影響防止のための固縛設計
a. 固縛の設計方針
悪影響防止のために実施する固縛については，「3. 位置的分散による機能維持設計」に示す位置的分散とあいまって，固縛装置により浮き上がり又は横滑りによって設計基準事
故対処設備等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
い設計とするため，全ての屋外重大事故等対処設備を検討の対象とする。
固縛装置の設計においては，屋外重大事故等対処設備に対して固縛の要否を決定する。
固縛が必要とされた場合は，固縛装置は，風荷重及び当該荷重に伴い発生する荷重に耐える設計とし，その荷重の算定方法について，添付書類「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」に示す。
固縛が必要とされた屋外重大事故等対処設備（以下「固縛対象設備」という。
）のうち，可搬型の設備については，重大事故等発生時の初動対応時間を確保するために，固縛装置の設置箇所数を可能な限り少なくする設計とする。また，固縛対象設備のうち，車両型の設備は，耐震設計に影響を与えることのないように，固縛装置の連結材に適切な余長を持たせた設計とする。以上を含めた固縛装置に関する設計方針について，「4.3 固縛装置の設計方針」に示す。
固縛装置を構成する連結材，固定材等の許容限界については，添付書類「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」に示す。
b. 固縛装置の設計方針
固縛装置は，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等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設計とする。
(中略)
車両型の固縛対象設備については，適切な余長を持たせて固縛することにより，耐震設計に影響を与えることがない設計とする。
固縛対象設備のうち，可搬型の設備については，重大事故等発生時の初動対応時間を確保するために，固縛装置の設置箇所数を可能な限り少なくすることで，機動性を確保する設計とする。

1010

NT2 補① Ⅴ-1-1-2-3-2 R6

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

11

目 次
1.

概要

1

2.

選定の基本方針

1
1

2.2 竜巻防護のための固縛対象物の選定の基本方針

13.

2.1 竜巻の影響を考慮する施設の選定の基本方針
竜巻の影響を考慮する施設の選定
3.1 外部事象防護対象施設

23.2 重大事故等対処設備

33.3 防護対策施設

3

3.4 竜巻より防護すべき施設を内包する施設

43.5 外部事象防護対象施設等に波及的影響を及ぼす可能性がある施設

4

3.6 竜巻随伴事象を考慮する施設

5

4.
NT2 補① Ⅴ-1-1-2-3-2 R6

1

竜巻防護のための固縛対象物の選定

8

4.1 発電所敷地の屋外に保管する資機材等

8

4.1.1 発電所における飛来物の調査

84.1.2 固縛対象物の選定

8

4.2 屋外の重大事故等対処設備

10

12

1.

概要
本資料は，添付書類「Ⅴ-1-1-2-3-1

竜巻への配慮に関する基本方針」に基づき，竜巻の影響を考慮する施設及び竜巻防護のための固縛対象物の選定について説明するものである。
2.

選定の基本方針
竜巻の影響を考慮する施設の選定及び竜巻防護のための固縛対象物の選定の基本方針について説明する。

2.1 竜巻の影響を考慮する施設の選定の基本方針
竜巻の影響を考慮する施設は，その設置場所，構造等を考慮して選定する。
屋外に設置している外部事象防護対象施設，重大事故等対処設備及び防護措置として設置する防護対策施設は，竜巻による荷重が作用するおそれがあるため，竜巻の影響を考慮する施設として選定する。
屋内に設置している外部事象防護対象施設及び重大事故等対処設備は，建屋にて防護されることから，屋内の外部事象防護対象施設及び重大事故等対処設備の代わりに竜巻より防護すべ
NT2 補① Ⅴ-1-1-2-3-2 R6

き施設を内包する施設を竜巻の影響を考慮する施設として選定する。ただし，外気と繋がっている屋内の外部事象防護対象施設及び建屋等による飛来物の防護が期待できない屋内の外部事
象防護対象施設については，竜巻の影響を考慮する施設として選定する。
外部事象防護対象施設等に波及的影響を及ぼす可能性がある施設として，発電所構内の施設のうち，機械的影響を及ぼす可能性がある施設，機能的影響を及ぼす可能性がある施設を抽出し，竜巻の影響を考慮する施設として選定する。
また，竜巻随伴事象として想定される火災，溢水，外部電源喪失も考慮し，竜巻の影響を考慮する施設を選定する。
2.2 竜巻防護のための固縛対象物の選定の基本方針
外部事象防護対象施設に対して竜巻による飛来物の影響を防止する観点から，竜巻による飛来物として想定すべき資機材等を調査し，設計竜巻により飛来物となり外部事象防護対象施設
等に波及的影響を及ぼす可能性があるものを固縛，固定，外部事象防護対象施設等からの離隔及び頑健な建屋内に収納又は撤去する。
屋外の重大事故等対処設備は，設計竜巻の風圧力による荷重に対して，位置的分散等を考慮した設置又は保管により，重大事故等に対処するために必要な機能を損なわない設計に加え，悪影響防止の観点から，浮き上がり又は横滑りによって設計基準事故対処設備等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設計とすることから，屋外の重大事故等対処設備は，設計竜巻の風圧力に対し，竜巻時及び竜巻通過後において，外部事象
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し，損傷させる可能性のあるものについて固縛する。
3.

竜巻の影響を考慮する施設の選定
選定の基本方針を踏まえ，以下のとおり竜巻の影響を考慮する施設を選定する。

1

13

3.1 外部事象防護対象施設
竜巻から防護すべき施設のうち外部事象防護対象施設を以下のとおり選定する。
(1) 屋外の外部事象防護対象施設
外部事象防護対象施設のうち，屋外に設置している施設を，竜巻の影響を考慮する施設
として以下の施設を選定する。
・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
・主排気筒
・中央制御室換気系冷凍機
・非常用ディーゼル発電機室ルーフベントファン及び高圧炉心スプレイ系ディーゼル発
電機室ルーフベントファン（以下「非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）室ルーフベントファン」という。）
・非常用ディーゼル発電機用海水ポンプ及び高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機用海水ポンプ（以下「非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）用海水ポンプ」という。）
NT2 補① Ⅴ-1-1-2-3-2 R6・非常用ディーゼル発電機用海水ストレーナ及び高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機
用海水ストレーナ（以下「非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル
発電機を含む。）用海水ストレーナ」という。）
・非常用ディーゼル発電機吸気口及び高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機吸気口（以下「非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）吸気口」という。）
・配管及び弁（残留熱除去系海水系ポンプ，中央制御室換気系冷凍機及び非常用ディー
ゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）用海水ポンプ廻り）
・非常用ガス処理系排気筒
・原子炉建屋・排気筒モニタ・放水路ゲート(2) 外気と繋がっている屋内の外部事象防護対象施設
屋内に設置している外部事象防護対象施設のうち，外気と繋がる外部事象防護対象施設については，竜巻の気圧差による荷重が作用するおそれがあるため，竜巻の影響を考慮する施設として，以下の施設を選定する。
・中央制御室換気系隔離弁，ファン（ダクト含む。），非常用ディーゼル発電機室換気
系ダクト及び高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機室換気系ダクト
・原子炉建屋換気系隔離弁及びダクト（原子炉建屋原子炉棟貫通部）(3) 建屋等による飛来物の防護が期待できない屋内の外部事象防護対象施設
屋内に設置している外部事象防護対象施設のうち，建屋等による飛来物防護が期待できない外部事象防護対象施設については，設計竜巻による荷重が作用するおそれがあるため，竜巻の影響を考慮する施設として以下のとおり選定する。なお，建屋等による防護が期待できない外部事象防護対象施設は，損傷する可能性がある屋内の外部事象防護対象施設及

2

14

び損傷する可能性のある開口部付近の外部事象防護対象施設を竜巻の影響を考慮する施設とする。
a. 損傷する可能性がある屋内の外部事象防護対象施設
原子炉建屋原子炉棟は，竜巻による気圧低下により，原子炉建屋外側ブローアウトパ
ネルが開放され，外壁開口部が発生し，設計竜巻荷重が建屋内の防護対象施設に作用する可能性があるため，以下の施設を選定する。
・使用済燃料プール及び燃料プール冷却浄化系真空破壊弁（以下「原子炉建屋原子炉棟 6 階 設置設備」という。）
・燃料交換機及び原子炉建屋天井クレーン
・非常用ガス処理系設備及び非常用ガス再循環系設備
b. 損傷する可能性がある開口部付近の外部事象防護対象施設
原子炉建屋付属棟の建屋開口部及び扉，使用済燃料乾式貯蔵建屋の建屋開口部等が飛来物の衝突により損傷し，飛来物が建屋内の外部事象防護対象施設に衝突する可能性があるため，以下の施設を選定する。
・中央制御室換気系隔離弁，ファン（空気調和器含む。）及びフィルタユニット（以NT2 補① Ⅴ-1-1-2-3-2 R6

下「原子炉建屋付属棟 3 階中央制御室換気空調設備」という。）
・非常用電源盤（電気室）
・原子炉建屋換気系隔離弁及びダクト（原子炉建屋原子炉棟貫通部）
・使用済燃料乾式貯蔵容器
・使用済燃料乾式貯蔵建屋天井クレーン
外部事象防護対象施設のうち竜巻の影響を考慮する施設の選定フローを図 3-1 に示す。
3.2 重大事故等対処設備
屋外に設置又は保管している重大事故等対処設備は，竜巻の影響を受けることから，全ての重大事故等対処設備を竜巻の影響を考慮する施設として選定する。
屋外に設置する具体的な重大事故等対処設備については，添付書類「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」に示す。また，設計竜巻の風圧力による荷重に対し，固縛対象の選定の考え方については，「4.2 屋外の重大事故等対処設備」に示す。
3.3 防護対策施設
外部事象防護対象施設の損傷防止のために防護措置として設置する施設を，竜巻の影響を考慮する施設として選定する。
・非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）室ルーフベン
トファン防護対策施設（防護ネット，防護鋼板及び架構）・中央制御室換気系冷凍機防護対策施設（防護ネット，防護鋼板及び架構）・海水ポンプエリア防護対策施設（防護ネット，防護鋼板及び架構）・中央制御室換気系開口部防護対策施設（防護鋼板及び架構）
・原子炉建屋外側ブローアウトパネル防護対策施設（防護ネット，防護鋼板及び架構）
・原子炉建屋付属棟軽量外壁部防護対策施設（防護鋼板）

315

・原子炉建屋付属棟開口閉鎖部防護対策施設（防護鋼板）
・使用済燃料乾式貯蔵容器防護対策施設（防護ネット及び架構（車両防護柵を含む。））
3.4 竜巻より防護すべき施設を内包する施設
屋内に設置している竜巻より防護すべき施設は，建屋にて防護されることから，竜巻より防護すべき施設の代わりに竜巻より防護すべき施設を内包する施設を，竜巻の影響を考慮する施設として選定する。
・タービン建屋（気体廃棄物処理系隔離弁等を内包する建屋）・使用済燃料乾式貯蔵建屋（使用済燃料乾式貯蔵容器を内包する建屋）
・軽油貯蔵タンクタンク室（軽油貯蔵タンクを内包する構造物）
・排気筒モニタ建屋（排気筒モニタを内包する建屋）
3.5 外部事象防護対象施設等に波及的影響を及ぼす可能性がある施設
外部事象防護対象施設等の機能に，機械的影響，機能的影響の観点から，波及的影響を及ぼす可能性がある施設を抽出する。
NT2 補① Ⅴ-1-1-2-3-2 R6(1) 機械的影響を及ぼす可能性がある施設
外部事象防護対象施設等に機械的影響を及ぼす可能性がある施設として，外部事象防護
対象施設を内包する施設に隣接し，外部事象防護対象施設を内包する施設との接触により，外部事象防護対象施設に損傷を及ぼす可能性がある外部事象防護対象施設を内包しない施設及び倒壊により外部事象防護対象施設に損傷を及ぼす可能性がある施設を竜巻の影響を考慮する施設として抽出する。
倒壊により外部事象防護対象施設に損傷を及ぼす可能性がある施設としては，施設高さが低い施設は倒壊しても外部事象防護対象施設に影響を与えないため，当該施設の高さと外部事象防護対象施設までの最短距離を比較することにより選定する。
また，竜巻の風圧力により飛来物となる可能性がある屋外の重大事故等対処設備及び資機材等のその他の施設についても機械的影響を及ぼす可能性がある施設として選定する。
a.

外部事象防護対象施設を内包する施設に隣接し外部事象防護対象施設を内包する施設との接触により外部事象防護対象施設に損傷を及ぼす可能性がある施設
外部事象防護対象施設に隣接し，外部事象防護対象施設を内包する施設と接触する可能性がある以下の施設を選定する。
・サービス建屋（原子炉建屋及びタービン建屋に隣接する施設）
b. 倒壊により外部事象防護対象施設等に損傷を及ぼす可能性がある施設
倒壊により外部事象防護対象施設等に損傷を及ぼす可能性のある以下の施設を選定する。
・海水ポンプエリア防護壁（海水ポンプ室近傍の施設）・鋼製防護壁（海水ポンプ室近傍の施設）
c. その他の施設
その他，竜巻の風圧力により機械的影響を及ぼす可能性があるものとして，以下の施設を選定する。

4

16

・発電所敷地の屋外に保管する資機材，重大事故等対処設備等
屋外の重大事故等対処設備は，飛来した場合に外部事象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し，損傷させる可能性のある設備について，固縛等の飛来物発生防止対策を実施する。また，運動エネルギ又は貫通力が設計飛来物より大きな資機材等（屋外の重大事故等対処設備を除く。）についても，固縛等の飛来物発生防止対策を実施する。
具体的な固縛対象物については，「4.

竜巻防護のための固縛対象物の選定」に示す。

(2) 機能的影響を及ぼす可能性がある施設
外部事象防護対象施設等に波及的影響を及ぼす可能性がある施設のうち，機能的影響を及ぼす可能性がある施設として，外部事象防護対象施設の屋外の付属設備を竜巻の影響を考慮する施設として選定する。
a. 外部事象防護対象施設の屋外の付属設備
外気と繋がっており，竜巻の風圧力及び気圧差による影響を受ける可能性があり，外部事象防護対象施設の付属配管である以下の施設を選定する。
・非常用ディーゼル発電機排気消音器及び高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機排気NT2 補① Ⅴ-1-1-2-3-2 R6消音器（以下「非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）排気消音器」という。）（ディーゼル発電機等の付属設備）
・非常用ディーゼル発電機排気配管，非常用ディーゼル発電機燃料デイタンクベント
管，非常用ディーゼル発電機機関ベント管及び非常用ディーゼル発電機潤滑油サン
プタンクベント管並びに高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機排気配管，高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機燃料デイタンクベント管，高圧炉心スプレイ系ディー
ゼル発電機機関ベント管及び高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機潤滑油サンプタ
ンクベント管（以下「非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）付属排気配管及びベント配管」という。）（ディーゼル発電機等の付属設備）
・残留熱除去系海水系配管（放出側）（残留熱除去系海水系ポンプの付属設備）
・非常用ディーゼル発電機用海水配管（放出側）及び高圧炉心スプレイ系ディーゼル
発電機用海水配管（放出側）（以下「非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ
系ディーゼル発電機を含む。）用海水配管（放出側）」という。）（非常用ディー
ゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）用海水ポンプの付属設備）
外部事象防護対象施設等に波及的影響を及ぼす可能性がある施設の選定フローを，図 3-2 に示す。
3.6 竜巻随伴事象を考慮する施設
火災を考慮する施設として油を内包する屋外の危険物貯蔵施設や残留熱除去系海水系ポンプ
及び非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）用海水ポンプを選定し，溢水を考慮する施設として屋外タンク等を選定し，外部電源喪失事象を考慮する施設として送電線を選定する。

5

17

・屋外の危険物貯蔵施設（火災）・残留熱除去系海水系ポンプ及び非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル
発電機を含む。）用海水ポンプ（火災）・屋外タンク等（溢水）・送電線（外部電源喪失）

外部事象防護対象施設

YES

屋外の施設

3.1 (1)NT2 補① Ⅴ-1-1-2-3-2 R6NO
外部事象防護対象施設を内包している施設の評価

YES

外気と繋がって3.1 (2)

いる施設

NO

YES

建屋等による防護が3.1 (3) a.，b．

期待できない施設

NO
対象外（建屋による防護が期待できる施設）

図 3-1 外部事象防護対象施設のうち竜巻の影響を考慮する施設の選定フロー

618

発電所構内の施設

YES

外部事象防護対象施設を3.5 (1) a.

内包する施設に隣接している
施設

NO

YES

倒壊により外部事象防護対象

3.5 (1) b.

施設等に損傷を及ぼす可能性

NT2 補① Ⅴ-1-1-2-3-2 R6

がある施設

NO

YES

その他の施設3.5 (1) c.

（機械的影響を与える可能性のある施設）

NO

YES

外部事象防護対象施設の3.5 (2) a.

屋外の付属設備NO
対象外

図 3-2 外部事象防護対象施設等に波及的影響を及ぼす可能性がある施設の選定フロー

7

19

4.

竜巻防護のための固縛対象物の選定
発電所敷地の屋外に保管する資機材等及び屋外の重大事故等対処設備のうち，固縛を実施するものの選定について説明する。

4.1 発電所敷地の屋外に保管する資機材等
4.1.1 発電所における飛来物の調査
東海第二発電所及び東海発電所構内において，竜巻防護の観点から想定すべき飛来物を選定するために現地調査を行い，その結果を基に想定すべき飛来物となりうる資機材等を抽出した。
調査範囲は発電所構内の建屋，構造物の外回り，建屋屋上，構内道路，駐車場及び資機材が保管可能な空き地を調査した。図 4-1 に発電所における現地調査範囲を示す。
また，調査結果について表 4-1 に示す。
4.1.2 固縛対象物の選定
飛来物調査により抽出した，飛来物となり得る資機材等について，資機材等の寸法，質NT2 補① Ⅴ-1-1-2-3-2 R6

量及び形状より空力パラメータ(CDA/m)を次式により算出する。

CDA
mc(C D1 A 1

C D2 A 2m

C D3 A 3 )A ：代表面積(m2)c：係数(0.33)
CD ：抗力係数
m ：質量(kg)出典：東京工芸大学（平成 23 年 2 月）「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
代表面積 A(m２)は，想定すべき飛来物の形状に応じて直方体又は円柱に置換した各面の面積を表し，資機材等の形状に応じて適切に選定する。また，抗力係数 CD は，想定すべき
飛来物の形状に応じた係数として，表 4-2 に示す CD1〜CD3 を用いる。
算出した空力パラメータを用いて，竜巻による風速場の中での飛来物の軌跡を解析する
解析コードの「ＴＯＮＢＯＳ」により，飛来物の速度，飛散距離及び飛散高さを算出する。
また，飛来物の運動エネルギ(＝1/2・m・V２)は飛来物の質量と解析コード「ＴＯＮＢＯ
Ｓ」により算出した速度から求める。
さらに，飛来物の貫通力として，飛来物の衝突による貫通が発生する時の部材厚（貫通限界厚さ）を算出する。貫通限界厚さは，コンクリートに対して米国ＮＲＣの基準類に算出式として記載されている修正 NDRC 式（4.1）及び Degen 式（4.2），鋼板に対して「タービンミサイル評価（昭和 52 年 7 月 20 日 原子炉安全専門審査会）」の中で貫通厚さの算820出式に使用されている BRL 式から求める。
＜修正 NDRC 式及び Degen 式＞

xc
αcd

2 の場合

0.5

1.8

xc
d

12145 0.2 M V
Nd 32d 1000
Fc

xc
d

1.8

（4.1）

xc
αcd

2 の場合

xc
1.52 の場合
αcd

V12145 0.2 M
Nd3d 1000Fc
tpx
αpd 2.2 c
αcd

1

x
0.3 c
αcd

2

（4.2）

1.52

xc
αd
c

13.42 の場合

tp αpd 0.69 1.29xc
αcd

NT2 補① Ⅴ-1-1-2-3-2 R6

tp ：貫通限界厚さ(cm)xc ：貫入深さ(cm)Fc ：コンクリートの設計基準強度(固縛対象物の選定では 250 kgf/cm２とする。)
d ：飛来物の直径(cm)（飛来物の衝突面の外形の最小投影面積に等しい円の直径）
M ：飛来物の質量(kg)
V ：飛来物の最大水平速度(m/s)
N ：飛来物の先端形状係数(=1.14)（保守的な評価となる，非常に鋭い場合の数値を使用）
αc ：飛来物の低減係数(=1.0)
αp ：飛来物の低減係数(=1.0)＜BRL 式＞
3

T2

0.5mv 23
2
2
1.4396 10 9・K ・d

T ：貫通限界厚さ(m)d ：飛来物が衝突する衝突断面の等価直径(m)（最も投影面積が小さくなる衝突断面の等価直径）
K ：鋼板の材質に関する係数(=1.0)m ：飛来物の質量(kg)v ：飛来物の飛来速度(m/s)

921固縛対象物の選定は，設計飛来物に包含されているか否かについての観点により，以下の項目を満たすものを抽出する。
［固縛対象物（設計飛来物に包含されない物）の選定］
・運動エネルギが設計飛来物に設定している鋼製材の 176 kJ より大きいもの。
・コンクリートに対する貫通力（貫通限界厚さ）が設計飛来物に設定している鋼製材の25.9 cm より大きいもの。
・鋼板に対する貫通力（貫通限界厚さ）が設計飛来物に設定している鋼製材の 32 mm より大きいもの。
設計飛来物に包含されない資機材等は，外部事象防護対象施設等及び防護対策施設までの距離又は障害物の有無を考慮し，離隔（退避含む）の対策を講じることができない資機
材等は外部事象防護対象施設等及び防護対策施設に波及的影響を及ぼす可能性があることから固定又は固縛する。
なお，評価に用いた解析コード「ＴＯＮＢＯＳ」の検証，妥当性確認等の概要について
は，添付書類「Ｖ-5-9

計算機プログラム（解析コード）の概要・ＴＯＮＢＯＳ」に示す。

NT2 補① Ⅴ-1-1-2-3-2 R6

固縛対象物の選定フローを図 4-2 に示す。
4.2 屋外の重大事故等対処設備
屋外の重大事故等対処設備のうち，固縛を必要とする重大事故等対処設備（以下「固縛対象設備」という。）は，設計竜巻の風荷重により設計基準事故対処設備等（外部事象防護対象設
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，損傷させる可能性があるかの観点で選定する。
資機材等に対する固縛の要否と同様に，解析コードの「ＴＯＮＢＯＳ」により，屋外重大事
故等対処設備が飛散した時の速度，飛散距離及び飛散高さを算出する。算出された飛散距離と，
外部事象防護対象設備や同じ機能を有する他の重大事故等対処設備との配置及び障害物の有無を考慮し，悪影響を及ぼす可能性がある重大事故等対処設備は，固縛対象設備として選定する。
なお，固縛対象設備として選定されなかった屋外の重大事故等対処設備は，「4.1 発電所敷地の屋外に保管する資機材等」と同様に，設計飛来物による影響に包含されるかの観点で固縛の要否を選定する。
なお，具体的な固縛対象設備については，添付書類「Ⅴ-1-1-2-3-4

竜巻防護に関する屋外重大事故等対処設備の設計方針」に記載する。

10

22

NT2 補① Ⅴ-1-1-2-3-2 R6

11
図 4-1 発電所における現地調査範囲図23

NT2 補① Ⅴ-1-1-2-3-2 R6

表 4-1 発電所における竜巻防護の観点から想定すべき主な飛来物の一覧表
棒状

板状

塊状

12

・バリケード

・樹脂製蓋

・ドラム缶

・フォークリフト・ベンチ（常設）

・コンクリート製蓋

・消防車

・バイク，自転車・樹木（倒木，伐採木），材・マンホール蓋

・トラック

・土のう

木

・グレーチング

・社用バス

・自動販売機・鉄骨・カーブミラー

・乗用車

・ケーブルドラム・鋼管

・看板，標識・コンテナ

・仮設トイレ

・ボンベ

・鋼製敷板

・物置

・オブジェ

・樹脂製パイプ

・鋼製スロープ

・洗濯機

・鋼製ブロック

・鋼製蓋

・仮設電源

・コンクリート製ブロック

・ベンチ（仮設）・建設機械

・木片,木製品

・足場板，足場枠

・運搬台車

・プレハブ小屋・パレット（鋼製）

・鋼製ボックス・プラスチック容器

・パレット（木製，樹脂製）

・下駄箱

・什器類

・時計

・カラーコーン・ホース，ケーブル類

・仮囲い板，仮設フェンス

・消火器

・空調室外機・消火設備格納箱

・鋼製ステップ

注：各ジャンルにおける代表的な形状にて整理した表であり，ジャンル内の物品全てが同一の形状となるわけではない。

24

NT2 補① Ⅴ-1-1-2-3-2 R6

表 4-2 飛来物の抗力係数13想定飛来物形状

CD1

CD2

CD3

棒状物体

2.0

0.7(円形断面)0.7(円形断面)1.2（矩形断面）1.2（矩形断面）

板状物体

1.2

1.2

2.0

塊状物体

2.0

2.0

2.0

25

NT2 補① Ⅴ-1-1-2-3-2 R6E

発電所構内にある資機材，車両（屋外の重大事故等対処設備を除く）

屋外の重大事故等対処設備

屋外に保管している資機材
駐車している車両等

飛散評価（ＴＯＮＢＯＳ）（飛来物の速度，飛散距離，浮上高さ）

No

Yes

対策対象外

飛散評価（ＴＯＮＢＯＳ）（飛来物の速度，飛散距離，浮上高さ）
竜巻の風圧力による荷重により設計基準事故対処設備等や同じ機能を有する
他の重大事故等対処設備との間に障害物等がなく当該設備に衝突し損傷させ，悪影響を及ぼす
おそれがあるNo

外部事象防護対象施設等に到達する資機材等＊（横滑り含む）

No

Yes
対策対象外
Yes

14

浮き上がる資機材等

＊

No

Yes

設計飛来物の影響を超える資機材等＊

外部事象防護対象施設等及び防護対策施設までの距離並びに障害物の有無を考慮し，離隔対策ができない資機材等＊

・運動エネルギが 176 kJ より大きいもの
・貫通力（コンクリート）が 25.9 cm より大きいもの
・貫通力（鋼板）が 32 mm より大きいもの

Yes

No

No

Yes
対策不要

固縛対象物又は固定対象物

図 4-2 固縛対象物等及び固縛対象設備の選定フロー

離隔対策

固縛対象設備注記：＊

資機材等は資機材，車両を示す。

26

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NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-1-1 R20

強度計算書

27

建屋及び構造物の設計荷重作用時の強度評価フローを図2-21に示す。

建屋及び構造物の強度評価

評価対象部位の設定

荷重及び荷重の組合せの設定

許容限界の設定

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-1-1 R20

評価方法の設定貫通評価

裏面剥離評価

変形評価

評価式（Chang 式）
衝突解析＊1

応力計算，構造躯体の変形量の算定＊2

解析モデルの設定

評価式（Degen 式，BRL 式），
衝突解析＊1

強度評価結果の確認

注記 ＊1：3 次元ＦＥＭモデルを用いた動的評価を実施する。
＊2：地震応答解析モデルを用いた静的評価を実施する。

図2-21 強度評価フロー3628

表3-6 飛来物の諸元
飛来物

鋼製材

寸法

質量

(m)

(kg)

4.2×0.2×
0.3

水平方向の

鉛直方向の

飛来速度

飛来速度

(m/s)

(m/s)

51

34

135

衝突対象
設計飛来物として，全ての建屋及び構造物を対象
隣接事業所からの飛来物の車両

3.6×2.5×
8.6

代表的なものとして，以下
5000

52

−

＊

の施設を対象・使用済燃料乾式貯蔵建屋
・緊急時対策所建屋

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-1-1 R20

注記 ＊：種々の車両の飛散解析結果と衝突対象建屋の屋根スラブの高さ及び厚さの関係から，
車両が屋根に到達することは考え難く，仮に屋根に到達した場合でも，飛跡頂点から屋根までの落下距離は僅かであり，有意な衝突速度にならないと考えられるため。
(4) 常時作用する荷重（Ｆｄ）
常時作用する荷重Ｆｄとして，自重及び上載荷重を考慮する。
3.3.2 荷重の組合せ
強度評価に用いる荷重の組合せは，添付書類「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」の，「4.1 荷重及び荷重の組合せ」を踏まえ，設計竜巻荷重及び常時作用する荷重を組み合わせる。
荷重の組合せを表 3-7 に示す。

4429

(b) 飛来物
飛来物は，原子炉建屋原子炉棟屋根スラブの解析モデルと同じ鋼製材を用いる。
b.

材料定数及び材料の非線形特性
コンクリート及び鉄筋の材料物性については，原子炉建屋原子炉棟屋根スラブの解析に同じ。

(4) 使用済燃料乾式貯蔵建屋外壁に対する衝突解析
飛来物（鋼製材及び車両）に対して，Chang式による裏面剥離限界厚さを満足しない使
用済燃料乾式貯蔵建屋の外壁（車両の衝突を想定する東側及び南側）に対しては，裏面に鋼製ライナを施工する対策を講ずる。これらの壁については，最薄部の版厚と配筋ピッチは同じであることから，最薄部かつ鉄筋径が小さい南面上部壁を代表箇所に選定
し，風圧力による荷重ＷＷ，飛来物（車両を代表とする）による衝撃荷重ＷＭ及び常時作

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-1-1 R20用する荷重Ｆｄを考慮し，3次元ＦＥＭモデルを用いた衝突解析により裏面のライナに発生するひずみを算出し，許容限界を超えないことを確認する。なお，気圧差による荷重
ＷＰについては，使用済燃料乾式貯蔵建屋は開かれた建屋であるため考慮しない。
鋼製ライナの貼付範囲を図3-9に示す。鋼製ライナは，アンカーボルトにより外壁の裏面に固定する。

図3-9 鋼製ライナ貼付範囲（1/2）

5730

＜東側 外壁面（Ａ−Ａ視）＞NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-1-1 R20＜東側 外壁面（Ａ−Ａ視）＞＜東側 内壁面（Ｂ−Ｂ視）＞南面上部壁＜南側壁面（Ｃ−Ｃ視）＞図3-9 鋼製ライナ貼付範囲（2/2）

58

31

a.

解析モデル

(a) 建屋外壁
評価対象箇所（南面上部壁）の構造及び解析モデル図を図3-10に示す。モデル化
は，柱間1スパンを対象とする。
コンクリートはソリッド要素，鉄筋はビーム要素及びライナはシェル要素でモデ
ル化する。

ライナ

屋外

室内

（厚さ 3.2 mm）
250

50

室内
22

水平方向
鉄筋(D22)ライナ

60

鉛直方向鉄筋（D22）（厚さ 3.2 mm）
250

屋外（水平方向断面）（鉛直方向断面）
82

3850

72

ライナ t3.2
ライナ付
RC 壁
室内側
飛来物

7600

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-1-1 R20

22

（車両）
鉄筋 D22
コンク
リート
52m/s

屋外側

図 3-10 飛来物（車両）に対する裏面剥離評価解析対象箇所の構造及び解析モデル図

59

32

(b) 飛来物
飛来物として想定する車両のモデル図を図3-11に示す。車両は，車両剛性を衝突面の接点数で除した剛性を持つバネを，衝突面の接点ごとに配分した剛体としてモデル化した。また，建屋の柱間のスパンに対し車両（トラック相当）の長さが上回り，横向き時には柱で衝突荷重を支えることになるため，壁面のみで負荷を受けるよう，車両は正面衝突するモデルとした。また，衝突面の寸法について
は，衝突想定箇所となるキャビンの寸法を踏まえ設定した。

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-1-1 R20

飛来物（車両）モデルの諸元を表3-19に示す。

注記 ＊：想定車両の全長（便宜的に定めるもの）

2400

箱部分
…質量及び衝突面面積を模擬

衝突面…剛性を模擬したばね

2495（単位：mm）

を設置
図3-11 飛来物（車両）の解析モデル図60

33

表3-19 飛来物（車両）モデルの諸元
寸法＊1

衝突面寸法＊2

質量

(m)

(m)

(kg)

幅 2.495

3.6×2.5×8.6

5000

高さ 2.400

注記 ＊1：簡易式評価＊2：車両諸元のモデルとなったトラック（8tクラス）のキャビン前面寸法を基に設定
b. 材料定数
コンクリート，鉄筋，ライナの材料定数及び車両モデルの剛性を，それぞれ表3-20〜表3-23に示す。

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-1-1 R20

表3-20 コンクリートの材料定数
設計基準強度

ヤング係数

ポアソン比

単位体積重量(N/mm2)(N/mm2）(−)(kN/m3）23.5

2.25×10４0.2

24

表3-21 鉄筋の材料定数
種類
SD390

降伏応力

ヤング係数

単位体積重量(N/mm2)(N/mm2）(kN/m3）390

2.05×10577

表3-22 ライナの材料定数
種類
SS400

降伏応力

ヤング係数

単位体積重量(N/mm2)(N/mm2）(kN/m3）245

2.05×10577

表3-23 車両モデルの剛性（単位：N/m）
剛性
2.94×106 ＊注記 ＊：自動車の衝突安全（名古屋大学出版会）を参照し，以下のとおり算出。
588 (N/m/kg) ×5000 (kg)＝2.94×106 (N/m)

61

34

c.

材料の非線形特性
材料の非線形特性の考え方は，原子炉建屋原子炉棟屋根スラブの解析に同じ。
コンクリート，鉄筋及びライナの強度をそれぞれ表3-24及び表3-25に示す。
表3-24 コンクリートの圧縮及び引張強度（単位：N/mm2）
材料モデル
設計基準強度

23.5

圧縮強度

引張強度

29.4

3.08

表3-25 鉄筋及びライナの降伏及び破断強度

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-1-1 R20

種別

材質

規格値（公称応力）材料モデル（真応力，真ひずみ）

降伏応力

破断応力

降伏応力

(N/mm2)(N/mm2）(N/mm2)

破断相当

破断相当

応力

塑性ひずみ

2

(N/mm ）

(−)

鉄筋

SD390

390

560

429.9

556.9

0.074

ライナ

SS400

245

400

316.6

425.0

0.095

コンクリート，鉄筋及びライナの応力−ひずみ関係を，それぞれ図3-12〜図3-14に示す。

図3-12 真応力−真ひずみ関係（コンクリート）

62

35

600

真応力(MPa)

500
400
300
200
100
0
0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

図3-13 真応力−相当塑性ひずみ関係（鉄筋）600500
真応力(MPa)NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-1-1 R20相当塑性ひずみ(-)

400
300
200
100
0
0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

相当塑性ひずみ(-)
図3-14 真応力−相当塑性ひずみ関係（ライナ）
3.5.3 変形評価
(1) 原子炉建屋（ＲＣ造部），タービン建屋，使用済燃料乾式貯蔵建屋及び緊急時対策所
建屋
原子炉建屋（ＲＣ造部），タービン建屋，使用済燃料乾式貯蔵建屋及び緊急時対策所
建屋の変位は，設計荷重による建屋の層せん断力及び各部材のせん断力-せん断ひずみ（Ｑ−γ）関係より算定する。
原子炉建屋及び使用済燃料乾式貯蔵建屋のＱ−γ関係は，添付書類「Ⅴ-2-2-1

原子炉建屋の地震応答計算書」及び添付書類「Ⅴ-2-2-4 使用済燃料乾式貯蔵建屋の地震応
6336

表5-1 貫通評価結果(2/2）（解析による評価）
評価項目

評価対象部位

貫通評価

原子炉建屋

屋根スラブ

原子炉棟

（鉄筋）

飛来物

鋼製材

ひずみ
評価結果

許容限界

2.1×10-3

8.2×10-2

5.2 裏面剥離評価
裏面剥離限界厚さと許容限界の比較を表5-2に示す。式による評価で許容限界を満足しなかった部位については，解析による評価にてデッキプレート若しくはライナが破断しないことを確認した。
表 5-2 裏面剥離評価結果(1/2）（式による評価）

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-1-1 R21

評価項目

原子炉建屋

評価対象部位
屋根スラブ
外壁

裏面剥離評価貯蔵建屋

軽油貯蔵タンク
タンク室
海水ポンプエリア
防護壁

緊急時対策所

裏面剥離
限界厚さ
(mm)
355

鋼製材

466

鋼製材

355

鋼製材

466

鋼製材

346

車両

−

鋼製材

454

車両

649

頂版

鋼製材

280

ＲＣ壁

鋼製材

451

鋼製材

314

車両

−

鋼製材

412

車両

589

ＲＣ造部

フロア床版＊3
気体廃棄物処理系
隔離弁設置エリア壁

使用済燃料乾式

(mm)

＊1

鋼製材

オペレーティング
タービン建屋

飛来物

最小厚さ

屋根スラブ

外壁

屋根スラブ

建屋
外壁

注記 ＊1：評価部位の中で最小のもの＊2：表 5-2(2/2)により内包する防護すべき施設への影響がないことを確認＊3：竜巻より防護すべき施設の上部のスラブを対象とする。
＊4：内包する防護すべき施設への影響がないことを，表 5-2(2/2)の原子炉建屋外壁を代表とした評価により確認
10937

表5-2 裏面剥離評価結果(2/2）（解析による評価）
評価項目

評価対象部位ひずみ(−)

飛来物

原子炉棟屋根スラブ
裏面剥離評価（デッキプレート）

評価結果

許容限界

鋼製材

0.013＊

0.082

鋼製材

9.45×10-4＊

2.0×10-3

車両

0.058

0.095

原子炉建屋
原子炉棟 6 階外壁＊
（裏面側鉄筋）
使用済燃料

ライナ

乾式貯蔵建屋注記 ＊：外殻となるＲＣ壁の代表箇所（最小版厚部位）
5.3 変形評価
NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-1-1 R20(1) 建屋（ＲＣ造部）
建屋のＲＣ造部に生じるせん断ひずみと許容限界の比較を表5-3に示す。建屋に生じるひずみが許容限界を超えないことを確認した。

表 5-3 変形評価結果（建屋（ＲＣ造部））
評価項目

評価結果

許容限界

原子炉建屋

4.2×10-5

2.0×10-3

建屋のタービン建屋

4.7×10-5

2.0×10-3

せん断ひずみ使用済燃料乾式貯蔵建屋

5.0×10-5

2.0×10-3

緊急時対策所建屋

8.8×10-6

2.0×10-3(2) 原子炉建屋（鉄骨造部）
a.

鉄骨架構
部材の欠損を想定した場合に原子炉建屋（鉄骨造部）の部材に発生する応力度と許容限界の比較を表5-4に示す。鉄骨架構に生じる応力度が，許容限界を超えないことを確認した。検定比が最大となる箇所について，図5-1に示す。

109

38

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-2-1-1 R8

Ⅴ-3-別添 1-2-1-1 防護ネットの強度計算書

39

ターンバックル＊

隅角部固定ボルト＊シャックル＊

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-2-1-1 R8

展開方向

取付けプレート＊

ネット

ワイヤロープ＊：接続用の冶具

図 2-9 防護ネットの概要図

17

40

Ａ

5117Ｂ

（単位：mm）

6

2500
2250

Ｄ

Ｄ
3350

5

：防護ネット

Ｃ

Ｃ
2500

Ａ

：防護鋼板

650

2117

ネットの数字は，後段の評価における整理番号：原子炉建屋

Ｂ

5400

Ｅ

1950

5400

2500

Ｅ

立面図（Ｂ−Ｂ矢視）

1950

2500

3450

950

立面図（Ａ−Ａ矢視）1950

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-2-1-1 R9平面図（Ｅ−Ｅ矢視）立面図（Ｃ−Ｃ矢視）立面図（Ｄ−Ｄ矢視）
図 2-2 防護ネットの割付展開図（２Ｃ非常用ディーゼル発電機室ルーフベントファン防護対策施設）

2

41

Ｅ

875

2755

Ｆ
（単位：mm）
Ｄ

4420

Ｄ

1

：防護鋼板
：防護ネット
Ｃ

Ｃ
4000

2

ネットの数字は，後段の評価における整理番号：原子炉建屋Ｂ
NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-2-1-1 R9

2500

Ｂ

Ａ

Ａ
Ｅ

1750

1400

Ｆ

上面図（Ｇ−Ｇ矢視）
3300

1750

Ｇ

5240

正面図（Ａ−Ａ矢視）正面図（Ｂ−Ｂ矢視）

1000

5240

Ｇ

図 2-3 防護ネットの割付展開図(1/2)（２Ｄ非常用ディーゼル発電機室ルーフベントファン防護対策施設）

3

42

3780

2755

（単位：mm）：防護鋼板

ネットの数字は，後段の評価における整理番号：原子炉建屋

1100

5240

5240

：防護ネット

正面図（Ｃ−Ｃ矢視）正面図（Ｄ−Ｄ矢視）

5240

1000

側面図（Ｅ−Ｅ矢視）
10920

1000

5240

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-2-1-1 R910920

側面図（Ｆ−Ｆ矢視）図 2-3 防護ネットの割付展開図(2/2)（２Ｄ非常用ディーゼル発電機室ルーフベントファン防護対策施設）
4

43

Ｄ

Ｃ

Ｅ

Ｆ

4
Ｂ

Ｂ

3
Ａ

Ａ

Ｄ

Ｃ

Ｅ

Ｆ
（単位：mm）

平面図（Ｇ−Ｇ矢視）：防護鋼板
NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-2-1-1 R9：防護ネット：原子炉建屋側面図（Ａ−Ａ矢視）
Ｊ

Ｋ

Ｌ

Ｊ
Ｉ
側面図（Ｂ−Ｂ矢視）

Ｋ

Ｌ

Ｉ

Ｇ

Ｈ

図 2-4 高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機室ルーフベントファン防護対策施設防護鋼板の構造図（1/3）544側面図（Ｄ−Ｄ矢視）側面図（Ｅ−Ｅ矢視）側面図（Ｆ−Ｆ矢視）NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-2-1-1 R9側面図（Ｃ−Ｃ矢視）（単位：mm）：防護鋼板：防護ネット：原子炉建屋側面図（Ｈ−Ｈ矢視）図 2-4 高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機室ルーフベントファン防護対策施設防護鋼板の構造図（2/3）645（単位：mm）：防護鋼板：原子炉建屋

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-2-1-1 R9：防護ネット側面図（Ｉ−Ｉ矢視）

側面図（Ｊ−Ｊ矢視）側面図（Ｋ−Ｋ矢視）側面図（Ｌ−Ｌ矢視）

図 2-4 高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機室ルーフベントファン防護対策施設防護鋼板の構造図（3/3）746（単位：mm）

A

A

3

4

2

1

2

8

7

8

6

5

6

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-2-1-1 R9

F

F

4

平面図
：防護鋼板
：防護ネット
ネットの数字は，後段の評価における整理番号：原子炉建屋図 2-5 防護ネットの割付展開図(1/3)（中央制御室換気系冷凍機防護対策施設）

847

：防護ネット
ネットの数字は，後段の評価における整理番号：原子炉建屋680

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-2-1-1 R9：防護鋼板

図 2-5 防護ネットの割付展開図(2/3)（中央制御室換気系冷凍機防護対策施設）
948

：防護鋼板：防護ネット
ネットの数字は，後段の評価における整理番号：原子炉建屋680

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-2-1-1 R9（単位：mm）

図 2-5 防護ネットの割付展開図(3/3)（中央制御室換気系冷凍機防護対策施設）

1049

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-2-1-1 R9

図 2-6 防護ネットの割付展開図（海水ポンプエリア防護対策施設配置図）(1/2)

1150

防護ネット

防護鋼板：防護鋼板：防護ネット

鉄骨架構

ネットの数字は，後段の評価における整理番号

アンカー
ボルト

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-2-1-1 R9（Ｃ−Ｃ視）No.9 のネットも同様

図 2-6 防護ネットの割付展開図（海水ポンプエリア防護対策施設配置図）(2/2)

1251

：防護ネット（全 10 箇所）
PN

Ａ

Ａ

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-2-1-1 R9（EL.+38.8 m）（EL.+46.5 m）

防護ネット配置（建屋平面図）

Ｂ

Ａ

Ｃ

Ｃ

：防護鋼板

1

1

：防護ネット
ネットの数字は，後段の評価における整理番号

1

1

防護ネット
（単位：mm）

Ｂ

Ａ

側面図（Ａ−Ａ矢視）図 2-7 防護ネットの割付展開図（原子炉建屋外側ブローアウトパネル防護対策施設）(1/2）
13

52

防護鋼板

（Ｃ−Ｃ視）

屋外

ブローアウトパネル

防護鋼板

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-2-1-1 R9

室内

鉄骨架構
ブローアウト
パネル閉止装置（Ａ−Ａ視）（Ｂ−Ｂ視）（単位：mm）：防護鋼板：防護ネット
ネットの数字は，後段の評価における整理番号

図 2-7 防護ネットの割付展開図（原子炉建屋外側ブローアウトパネル防護対策施設）(2/2）

1453

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-2-1-1 R9

図 2-8 防護ネットの割付展開図（使用済燃料乾式貯蔵容器防護対策施設）

1554

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3-1 R7

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

55

1. 概要本資料は，添付書類「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」に示すとおり，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。）の固縛装置又は屋外の重大事故等対処設備を保管する収納ラック等（以下「収納ラック」という。）が，竜巻襲来時における設計竜巻による荷重とこれを組み合わせる荷重（以下「設計荷重」という。）が固縛対象設備又は収納ラックに作用した場合であっても，固縛状態又は固定状態を維持するために必要な構造強度を有するように，固縛構成要素等に作用する荷重が許容限界以下であることを確認するものである。
2.

基本方針(1) 固縛装置
固縛対象設備に設置する固縛装置は，添付書類「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」の「3. 設計方針」に示すとおり，固縛対象設備の構造によって連結材の余長の有無に違いはあるが，固縛装置の構成要素の組合せは，表 2-1 に示す
NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3-1 R7１つである。
当該固縛装置に対して，強度評価を行い，固縛状態を維持するため必要な構造強度を有していることを確認する。
なお，固縛対象設備の設置される固縛装置の強度評価の結果，許容限界に対する裕度が最も低い固縛装置は，「可搬型代替注水中型ポンプ」に設置する固縛装置であり，本資料においては，当該固縛装置の評価結果を示す。
表 2-1 固縛装置の構成
固縛対象設備

車両型

車両型以外

連結材

固定材

基礎部

対象の固縛対（アンカーボルト）

象設備数

高強度繊維ロープ7（余長あり）

フレノ・リ

接着系

高強度繊維ロープ

ンクボルト

アンカーボルト
10（余長なし）(2) 収納ラック
収納ラックは，添付書類「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」の「3. 設計方針」に示すとおり，竜巻による風荷重により飛散することのない
よう，基礎部（アンカーボルト）にて抵抗する構造であり，当該構造は対象となる収納ラックは同一である。
収納ラックの基礎部に対して，強度評価を行い，固定状態を維持するため必要な構造強度を有していることを確認する。
なお，収納ラックの強度評価の結果，許容限界に対する裕度が最も低い収納ラックは，可搬型整流器の収納ラックであり，本資料においては当該収納ラックの評価結果を示す。
156

2.1 位置
屋外に設置する重大事故等対処設備は，添付書類「Ⅴ-1-1-2-3-4 竜巻防護に関する屋外重大事故等対処設備の設計方針」の「2. 設計の基本方針」のとおり，位置的分散等を考慮した保管としており，固縛対象設備も同様であり，それぞれ可搬型重大事故等対処設備保管場所（西側）及び可搬型重大事故等対処設備保管場所（南側）に保管しており，これらの固縛装置
及び収納ラックも同じ場所に設置する。

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3-1 R7

固縛装置及び収納ラックの設置位置図を図 2-1 に示す。

図 2-1 固縛装置の設置位置図

257

2.2 全体の構造概要
固縛対象設備の固縛装置及び収納ラックの構造は，添付書類「Ⅴ-3-別添 1-3
故等対処設備の固縛装置の強度計算の方針」の「2.2

屋外重大事

固縛装置の構造」を踏まえて設定する。

固縛対象設備の固縛装置は，連結材，固定材及び基礎部（アンカーボルト）から構成される。
また，収納ラックは，ラック本体及び基礎部（アンカーボルト）から構成される。
(1) 固縛装置全体の構造概要
固縛装置は，連結材（高強度繊維ロープ）を固定材であるフレノ・リンクボルト及びアンカープレートと接続し，固定材と基礎部を接着系アンカーボルトで固定する構造である。可搬型代替注水中型ポンプに設置する固縛装置の概要を図 2-2 に示す。

2.490

8.260
可搬型代替注水中型ポンプ
連結材（固縛対象設備）

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3-1 R7（メインロープ）

3.430

固定材

連結材
（サイドロープ（余長有））
基礎部

（側面図）

（正面図）

フレノ・リンクボルト
アンカープレート
接着系アンカーボルト
基礎

（上面図）

（固定材詳細図）（単位 m）

図 2-2 可搬型代替注水中型ポンプの固縛装置の概要図(2) 収納ラックの構造概要
収納ラックは，収納ラック本体と基礎部を接着系アンカーボルトで固定する構造である。
可搬型整流器の収納ラックの概要を図 2-3 に示す。

358

収納ラックＡ

Ａ

収納ラック脚部
可搬型整流器（重大事故等対処設備）

アンカープレート1420

接着系アンカーボルト
アンカー部

Ｂ

Ｂ

基礎部

基礎部

（全体図）

（アンカー部詳細）
収納ラック脚部

重大事故等対処設備

収納ラック

(側面)

接着系アンカーボルト

(側面)

777

アンカープレート

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3-1 R7

基礎部
1267
(正面)

(正面)

（Ａ−Ａ断面）（Ｂ−Ｂ断面）（単位 mm）

図 2-3 可搬型整流器の収納ラックの概要図
2.3 構成要素の構造概要(1) 固縛装置
固縛対象設備の固縛装置の構成要素は，連結材，固定材及び基礎部（アンカーボルト）であり，固縛対象設備に作用する荷重が連結材から固定材へ伝達し，基礎部（アンカーボルト）
により支持する構造となる。
連結材の概要を図 2-4 に，固定材のうちフレノ・リンクボルトの概要図を図 2-5 に，固定材のうちアンカープレート及び基礎部（アンカーボルト）の概要図を図 2-6 に示す。
呼び径 30mm

長さ（高強度繊維ロープφ30 mm(被覆部)
φ22 mm（被覆無し部））

図 2-4 連結材の概要図
459

（単位 mm）（フレノ・リンクボルト(A-48L)）

550
200

200

ベースプレート

75

275

275

200

200

フレノ・リンク
ボルト取付部（ねじ加工）

36

86

200

275

75

75

220

110

220

75

550

550

75

276

有効埋込長

75

275

200

550

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3-1 R7

図 2-5 フレノ・リンクボルトの概要図

接着系
アンカーボルト（単位 mm）

図 2-6 固定材（アンカープレート）及び基礎部（アンカーボルト）の概要図(2) 収納ラック
収納ラックの構成要素は，ラック本体及び基礎部（アンカーボルト）であり，収納ラックに作用する荷重がラック本体から脚部へ伝達し，基礎部（アンカーボルト）により支持する構造となる。
基礎部のうちアンカーボルトの概要図を図 2-7 に示す。

5

60

170
20

130

20
収納ラック脚部

100

（側面側）

20

140

20

収納ラック脚部

接着系
接着系アンカーボルト

アンカーボルト（正面側）（単位 mm）

図 2-7 基礎部（アンカーボルト）の評価対象部位
2.4 評価方針
NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3-1 R7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生ずる荷重及び応力等が，添付書類「Ⅴ-3-別添 1-3の方針」の「5.

屋外重大事故等対処設備の固縛装置の強度計算許容限界」に収まることを「3.

強度評価方法」に示す方法により，「4.

評価条件」に示す評価条件を用いて計算し，「5. 評価結果」にて確認する。
収納ラックの強度評価は，設計荷重が収納ラックに作用することにより，評価対象部位に作用する荷重及び応力等が，添付書類「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」の「5. 許容限界」に収まることを「3. 強度評価方法」に示す方法により，「4. 評価条件」に示す評価条件を用いて計算し，「5. 評価結果」にて確認する。
固縛装置及び収納ラックの強度評価において，その構造を踏まえ，添付書類「Ⅴ-3-別添 13

屋外重大事故等対処設備の固縛装置の強度計算の方針」の「2.3 荷重及び荷重の組合せ」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
固縛装置及び収納ラックの強度評価フローを図 2-8 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）に対して選定した評価対象部位に作用する荷重等が「3.4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。
収納ラックの強度評価においては，設計竜巻の風圧力による荷重が収納ラックに作用した
場合に，収納ラックの基礎部に対して選定した評価対象部位に作用する荷重等が「3.4

許容限界」にて示す許容限界以下であることを確認する。

661

3.1.3 荷重及び荷重の組合せ
強度評価に用いる荷重及び荷重の組合せは，添付書類「Ⅴ-3-別添 1-3
等対処設備の固縛装置の強度計算の方針」の「2.3

屋外重大事故

荷重及び荷重の組合せ」にて示して

いる荷重及び荷重の組合せを用いる。
(1) 荷重の設定
強度評価に用いる荷重は，以下の荷重を用いる。
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。
添付書類「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」の「2.3.1(1) 荷重の種類」に示すように，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
NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3-1 R7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。
(a) 竜巻の風圧力による荷重添付書類「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」の「2.3 荷重及び荷重の組合せ」に基づき，荷重を選定する。
イ. 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。
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された揚力ＦＬ，ｍを用い，空力パラメータＣＤ
Ａ/ｍを用いた式に展開し，浮き上がり荷重ＰＶは次に示す式により算出する。
1−ｍ・ｇ＝ ρ・ＶＳＡ ２・ＣＤＡ−ｍ・ｇ
2
Ｌ，ｍ

ＰＶ＝Ｆ

＝ｍ

ＣＤＡ
1
ρ・ＶＳＡ ２ ・−ｇ
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。

16

62

ＣＤ Ａ
ｍ

＝

0.33 ＣＤ１Ａ１ +ＣＤ２ Ａ２+ＣＤ３Ａ３ｍ

ロ. 横滑り荷重
横滑りに伴い発生する荷重ＰＨは，当該固縛対象設備に設計竜巻の風圧力による荷重が作用するときの水平力とし，「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
ハ. 動的荷重
連結材（サイドロープ）に余長を有する固縛装置が作動（余長が展張）する時に固縛対象設備の急停止に伴い固縛装置に発生する動的荷重Ｐｉは，添付書類「Ⅴ3-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」の「2.3.1

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3-1 R7(2)d. 動的荷重」に基づき，以下によって算出する。
(イ) 固縛対象設備の挙動開始風速の算出
固縛対象設備が浮き上がり又は横滑りを始める時の風速を算出する。
浮き上がり開始風速ＶＳＡＳ，Ｆは，浮き上がり荷重ＰＶが 0 となる時の風速であり，以下の式によって算出する。

ＶＳＡＳ，Ｆ＝

2・ｇ
ρ・

ＣＤ Ａ
ｍ

横滑り開始風速ＶＳＡＳ，Ｓは，風圧力による荷重と静止摩擦力が釣り合った時の風速であり，以下の式によって算出する。
2μs ・ｇ

ＶＳＡＳ，Ｓ＝
ρ・

ＧＣＡ
ｍ

+μs

ＣＤ Ａ
ｍ

(ロ) 固縛装置の余長がなくなる時点での終端速度の算定
固縛対象設備が挙動を開始してから連結材（サイドロープ）が展張する時点での固縛対象設備が持つ速度である終端速度ｖ ＳＡ，ＯＴを算出する。以下算出は横滑りを例に記載する。
固縛対象設備が横滑りを始めた風速から最大風速となる風速を，設計竜巻の風速分布曲線より，保守性を考慮して線形近似した以下の式を使用する。
Ｖ

ＳＡ

Ｖ

ＳＡ

＝ａｔ＋ｂ …（3.1）：t 秒後に固縛対象設備が受ける竜巻の風速

ａ ：風速の近似式の定数1763ｂ ：風速の近似式の定数（＝滑り出し風速）
停止している固縛対象設備が動き出し，設計余長分を移動した時の加速度ａＳを，荷重と加速度の関係から算出する。

Ａ

ａＳＡ＝

Ｆ
ｍ

＝

ＷＷ -Ｆｆｄ
ｍ

1
Ｇ・Ｃ・Ａ
＝ ρ
2
ｍ

μｄ ・

ＣＤ Ａ
ｍ

Ｖ

２
ＳＡ

- μｄ・ｇ…（3.2）

Ｆｆｄ ：固縛対象設備に作用する動摩擦力
ここで，Ｋを以下に示すように置いて，（3.2）式のＶ

ＳＡに（3.1）式を代

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3-1 R7

入し，ｔに対する式として整理すると，（3.3）式となる。

1
Ｇ・Ｃ・Ａ
Ｋ＝ ρ
2
ｍ
２

μｄ ・

ＣＤ Ａ
ｍ

２

２

ａＳＡ＝Ｋ・ａ ・ｔ ＋2Ｋ・ａ・ｂ・ｔ＋（Ｋ・ｂ − μｄ・ｇ）…（3.3）
固縛対象設備の速度ｖＳＡは，加速度ａＳＡを時間ｔで積分し，初期条件を考慮することで（3.4）式となる。（初期条件ｔ＝0 のとき，ｖＳＡ＝0）ｖＳＡ＝ａＳＡ ｄｔ２
３
２
1＝ Ｋ・ａ ・ｔ ＋Ｋ・ａ・ｂ・ｔ
3
２＋（Ｋ・ｂ − μｄ・ｇ）t…（3.4）
固縛対象設備の移動距離ｘＳＡは，速度ｖＳＡを時間ｔで積分し，初期条件を考慮すると以下の式となる。（初期条件ｔ＝0 のとき，ｘＳＡ＝0）
ｘＳＡ＝
＝

ｖＳＡｄｔ
２
４
３
1
1
Ｋ・ａ ・ｔ ＋ Ｋ・ａ・ｂ・ｔ
3
12
２
２
1
＋ （Ｋ・ｂ − μｄ・ｇ）ｔ …（3.5）
2

固縛対象設備の移動距離ｘＳＡが設計余長Ｘとなる時として，（3.5）式をｔについて解くと，滑り始めてから固縛装置が作動するまでの時間ｔⅰが算出できる。
（3.4）式にｔⅰを代入することで，固縛装置が作動する時点での固縛対象設
備の速度として，終端速度ｖＳＡ，ＯＴが算出される。

1864

(ハ) 固縛装置に作用する動的荷重の算定
固縛対象設備の停止時に，固縛装置に作用する動的荷重は，急制動による停止に伴う動的荷重によって連結材に作用する張力に加え，風圧力及び動摩擦力による荷重Ｆｉを静荷重として，動的荷重Ｆｉによる連結材に作用する張力に加算する。固縛対象設備が有する運動量はｍｖＳＡである。固縛装置が作用し始めてΔｔの間に停止したとすると，連結材に発生する動的荷重Ｆｉと運動量の関係は，（3.6）式のとおりとなる。
t0Ｆｉ (t)dt＝m・vSA…（3.6）

連結材の等価剛性をｋとして，連結材に張力が作用し，固縛対象設備の速度が0 になったとすると，振幅をＢとして，連結材の変位ｘＲＰは，（3.7）式で表される。また，フックの法則により連結材に発生する動的荷重Ｆｉは（3.8）式とNT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3-1 R7なる。
ｘＲＰ＝Ｂsinｋｍ・t…（3.7）

Ｆｉ(t)＝ｋ・ｘＲＰ＝ｋ・Ｂsin

ｋ
ｍ

・t

…（3.8）

次に，（3.8）式を（3.6）式に代入して積分し，初期条件を考慮して，振幅について解くと（3.9）式となる。（初期条件：ｔ＝0 のときｖＳＡ=ｖＳＡ，ＯＴ，ｔ＝ΔｔのときｖＳＡ=0）
Ｂ＝ｖＳＡ，ＯＴ・ｍｋ…（3.9）

また，動的荷重Ｆｉは，（3.8）式の正弦関数が 1 のときに最大値（＝ｋ・Ｂ）となり，連結材の変位も最大となるその時間ｔｉ は，以下の式となる。
ｔｉ

＝

π
２

・

ｍ
ｋ

…（3.10）

さらに，風荷重と動摩擦力の差分による静荷重Ｆｉ が作用する。
固縛対象設備に作用する風速は，（3.1）式にｔｉを代入して算出する。
なお，このとき，揚力が自重を上回る場合には，摩擦力は考慮しない。
Ｖ
Ｆｉ

ＳＡ

＝ａ・ｔｉ＋ｂ＝ＷＷ -Ｆｍ

19

65

ＣＤ Ａ
1
Ｇ・Ｃ・Ａ
＝ ｍ・ρ
+ μｄ・
Ｖ
2
ｍ
ｍ

２
ＳＡ

- μｄ・ｍ・ｇ

固縛装置作動により固縛対象設備の急停止に伴う荷重は，動的荷重Ｆｉに加えて静荷重Ｆｉ を加算した荷重とし，動的荷重Ｐｉとする。
(2) 荷重の組合せ
添付書類「Ⅴ-3-別添 1-3「2.3

屋外重大事故等対処設備の固縛装置の強度計算の方針」の

荷重及び荷重の組合せ」に示す，常時作用荷重（Ｆｄ），風荷重による浮き上がり荷重(ＰＶ)，横滑り荷重(ＰＨ)及び動的荷重(Ｐｉ)を考慮する。
この荷重及び荷重の組合せを表 3 4 に示す。
表 3-4 固縛装置の荷重の組合せ

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3-1 R7

強度評価の対象施設

評価内容

荷重の組合せ
Ｆｄ＋ＰＶ
又は

固縛装置

構造強度

Ｆｄ＋ＰＨ
又は
Ｆｄ＋Ｐｉ
(固縛対象設備に作用する荷重)(3) 固縛対象設備に考慮する荷重の組合せ「2. 基本方針」に記載したとおり，「3.1.3(1) 荷重の設定」，「3.1.3(2) 荷重の組合せ」に基づき評価した結果，最も裕度の低い固縛装置を有する可搬型代替注水中型ポンプに対して考慮する荷重を表 3-5 に示す。
表 3-5 可搬型代替注水中型ポンプに考慮する荷重の組合せ
固縛対象設備

固縛装置の構成

荷重の組合せフレノ・リンクボルト
可搬型代替注水
中型ポンプ＋

Ｆｄ＋動的荷重Ｐⅰ

アンカープレート＋（側面方向の横滑り）

接着系アンカーボルト

2066

3.1.4 許容限界
固縛装置の許容限界は，添付書類「Ⅴ-3-別添 1-3置の強度計算の方針」の「5.

屋外重大事故等対処設備の固縛装許容限界」に示すとおり，「3.1.2

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。評価においては，許容限界以下であることを確認する。
(1) 連結材
固縛に必要となる連結材（メインロープ及びサイドロープ）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規格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の使用荷重及び安全係数によって，NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3-1 R7

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，短期許容荷重を許容限界とする。
3.1.5 評価方法
(1) 連結材の評価方法
連結材に作用する荷重が，固縛装置の設置箇所数×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を，以降に示す浮き上がり及び横滑りの荷重状態に対して算定し，そのうち最も大きい荷重を選定する。
a. 浮き上がり時
設計竜巻の風荷重による揚力が固縛対象設備に作用して浮き上がる状態を考える。固
縛対象設備が浮き上がった場合には，両側に配置した固縛装置（連結材（サイドロープ））で抵抗することから連結材に作用する荷重を以下の式により算定する。浮き上がり時の評価モデルの概要図を図 3-4 に示す。
連結材に作用する荷重のうち，メインロープ又はサイドロープに作用する荷重のうち大きい荷重を，浮き上がり時の連結材の検討用荷重Ｐ１とする。

21

67

Ｐ１＝max

Ｐ
ｎ１

・

Ｐ
1
Ｐ
1
，
＝
・
（ｎ１・sinθＶ１ 2 より）
2sinθＶ１ｎ１ sinθＶ１

Ｐ＝max（ＰＶ，Ｐｉ）/Ｎ

連結材（メインロープ）

連結材（サイドロープ）

固縛
連結材（サイドロープ）（浮き上がり荷重作用時：展張状態）

P１,ｍ

対象設備

P１,Ｓ

（浮き上がり荷重作用時

P１,ｍ：展張状態）P１,Ｓ※ 浮き上がりが発生しない（余長が展張しない）場合は
Ｐ=ＰＶ=Ｐｉ＝0

θＶ１
揚力（ＦＬ，Ｍ）

NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3-1 R7

図 3-4 浮き上がり時の連結材の評価モデルの概要図
b. 横滑り時
設計竜巻による風荷重が固縛対象設備に作用して横滑りする状態を考え，連結材に作用する荷重は算定するが，横滑りの方向により連結材に作用する荷重状態が異なるため，
横滑り方向に対して，荷重を算定する。
(a) 側面方向の横滑り時
固縛対象設備が側面方向（進行方向直角方向）に横滑りした場合には，固縛装置は片側に配置した固縛装置（連結材（サイドロープ））のみで抵抗することとなるから，連結材の検討用荷重Ｐ１は以下の式により算定する。横滑り時（側面方向）の評価モ
デルの概要図を図 3-5 に示す。
連結材に作用する荷重のうち，メインロープ又はサイドロープに作用する荷重のう
ち大きい荷重を，側面方向の横滑り時の連結材の検討用荷重Ｐ１とする。

Ｐ１＝max Ｐ・

1
Ｐ
1
，
＝Ｐ・
（cosθＶ２ 1< 2 より）
2cosθＶ２cosθＶ２2268

連結材（メインロープ）

横滑り荷重

P１,ｍ

Ｐ＝max（ＰＨ，Ｐｉ）/Ｎ
固縛

連結材（サイドロープ）（横滑り荷重作用時

対象設備：展張状態）

連結材（サイドロープ）（横滑り荷重作用時

P１,Ｓ：未展張状態）

P１,ｍ

θＶ２

図 3-5 横滑り時（側面方向）の連結材の評価モデルの概要図(b) 正面方向の横滑り時
固縛対象設備が正面方向（進行方向）に横滑りした場合には，両側に配置した固縛装置（連結材（サイドロープ））で抵抗することから，連結材の検討用荷重Ｐ１は以NT2 補② Ⅴ-3-別添 1-3-1 R7

下の式により算定する。横滑り時（正面方向）の評価モデルの概要図を図 3-6 に示す。
連結材に作用する荷重のうち，メインロープ又はサイドロープに作用する荷重のう
ち大きい荷重を，正面方向の横滑り時の連結材の検討用荷重Ｐ１とする。
Ｐ１＝max

Ｐ
ｎ１

・

1
1
Ｐ
1
・
，
・
sinθＨ cosθＶ２ ｎ
tanθＨ
１

連結材
連結材（サイドロープ）（メインロープ）（横滑り荷重作用時：展張状態）

固縛
対象設備
固縛
P１,ｍ

対象設備

P１,Ｓ
P１,ｍ
P１,Ｓ

θＨ
θＶ２
横滑り荷重

横滑り荷重

θＨ

Ｐ＝max（ＰＨ，Ｐｉ）/Ｎ

図 3-6 横滑り時（正面方向）の連結材の評価モデルの概要図

2369