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提出年月日

工事計画審査資料
工認-1033

平成 30 年 9 月 14 日

Ⅴ-3-別添6-2 シュラウドサポートの応力計算書

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-2 R0改1

目次

④ Ⅴ-3-別添
Ⅳ-3-1-1-36-2
R0 R1NT2OM1
補③1.

一般事項

11.1 記号の説明

11.2 適用基準

21.3 形状・寸法・材料

21.4 解析範囲

21.5 計算結果の概要

22.

計算条件

52.1 設計条件

52.2 重大事故等時の条件

52.3 荷重の組合せ及び供用状態

52.4 材料

52.5 物性値

52.6 荷重の組合せと応力評価

52.7 許容限界

52.8 応力の記号と方向

63.

7外荷重の条件

3.1 死荷重74.

応力計算74.1 応力評価点

74.2 内圧及び差圧による応力74.2.1 荷重条件（L01及びL02）

74.2.2 計算方法

74.3 外荷重による応力74.3.1 荷重条件（L04）74.3.2 計算方法

74.4 応力の評価

75.

8

応力強さの評価

5.1 一次一般膜応力強さの評価

8

5.2 一次一般膜＋一次曲げ応力強さの評価

86.

9

特別な評価

6.1 座屈に対する評価

96.1.1 計算データ

96.1.2 外荷重

96.1.3 圧縮応力9目−1

106.1.5 座屈に対する評価

10

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-2 R1

6.1.4 許容圧縮応力目−2

図表目次

3

図4-1 解析モデル11

表1-1 計算結果の概要

4

表5-1 一次一般膜応力強さの評価のまとめ12表5-2 一次一般膜＋一次曲げ応力強さの評価のまとめ

13

表6-1 座屈に対する評価

14

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-2 R1

図1-1 形状・寸法・材料・応力評価点

目−31.

一般事項
本計算書は，シュラウドサポートの応力計算書である。
シュラウドサポートは，炉心支持構造物であるため，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。
）に基づくものとする。

1.1 記号の説明
記号の説明は，「応力解析の方針」の 2 章に示す。
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 6-2 R1記

号記 号 の 説 明

単 位Ａ

シュラウドサポートレグ 1 本当たりの断面積mm2Ｂ

シュラウドサポートレグの幅mm

Ｃ

部材両端の拘束条件に対する座屈長さの係数

−Ｆ

許容応力度

MPaｆｃ

許容圧縮応力MPaＩ座屈軸についての断面二次モーメントmm4ｉ

座屈軸についての断面二次半径mm

シュラウドサポートレグの長さmm

座屈長さmmＴ

シュラウドサポートレグの板厚mm

Λ

限界細長比

−λ

有効細長比

−

ν

設計・建設規格 SSB-3121.1(3)a.におけるν

−

ｋ

1

1.2 適用基準
適用基準は，「応力解析の方針」の 1.3 節に示す。

1.3 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。

1.4 解析範囲
解析範囲を図 1-1 に示す。

1.5 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，形状不連続部，溶接部及び厳しい荷重作用点に着目
NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-2 R1

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。

注：以下，シュラウドサポートレグ，シュラウドサポートシリンダ，シュラウドサポート
プレート及び炉心シュラウド下部胴を，それぞれ「レグ」，「シリンダ」，「プレート」及び「下部胴」という。

2

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-2 R1

図1-1 形状・寸法・材料・応力評価点（単位：mm）

3

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-2 R1

表1-1(1) 計算結果の概要

部分及び材料

供用状態

一次一般膜応力強さ
（MPa）
応力許容値
応力評価面
強さ

一次一般膜＋一次曲げ応力強さ
（MPa）
応力許容値
応力評価面
強さ

レグ
Ｅ48300

P01 - P0248450

P01 - P02

Ｅ109334

P07 - P08

109501

P07 - P08

Ｅ107334

P13P14107501

P13P14Ｅ58

209

P17P1858313

P17P18NCF600
シリンダNCF600
プレートNCF600
下部胴4SUS304L

表1-1(2) 計算結果の概要

座屈に対する評価（MPa）
供用状態Ｅ

圧縮応力

許容値

6245

2.

計算条件

2.1 設計条件
設計条件を「応力解析の方針」の 4.1 節に示す。

2.2 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。

2.3 荷重の組合せ及び供用状態
荷重の組合せ及び供用状態は，「応力解析の方針」の 3.4 節に示す。

2.4 材料
各部の材料を図 1-1 に示す。

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-2 R1

2.5 物性値
物性値は，「応力解析の方針」の 3.3 節に示す。

2.6 荷重の組合せと応力評価
荷重の組合せと応力評価は，「応力解析の方針」の 4.5 節に示す。

2.7 許容限界
許容限界は，「応力解析の方針」の 3.5 節に示す。

5

2.8 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

σl ：

軸方向応力

σｒ：

半径方向応力σlσｒσｔσlNT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-2 R1σｒσｔ6

3. 外荷重の条件
3.1 死荷重
シュラウドサポートの評価に用いる死荷重を「応力解析の方針」の 4.4.1 項に示す。

4.

応力計算

4.1 応力評価点
応力評価点の位置を図1-1に示す。

4.2 内圧及び差圧による応力4.2.1 荷重条件（L01及びL02）
重大事故等時の条件における内圧及び差圧を「応力解析の方針」の4章に示す。
計算は，最高使用圧力及び設計差圧に対して行い，供用状態Ｅでの応力は，比例計算

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-2 R1により求める。

4.2.2 計算方法
内圧及び差圧Ｐ12による応力の計算は，要素でモデル化したシュラウドサポー

トのＦＥＭモデルに内圧及び差圧を入力して求める。
応力計算の解析モデル及び仮定した境界条件（拘束条件）を図4-1に示す。シュラウドサポートのモデル化範囲はシュラウドサポート，下部鏡板及び原子炉圧力容器スカートとする。
境界条件は，対称面で水平方向の変位を拘束し，支持条件は原子炉圧力容器スカートフランジ下面で，上下方向及び半径方向の変位を拘束されるものとする。
以上の計算は，解析コード「ＡＳＨＳＤ２−Ｂ」により行う。

4.3 外荷重による応力
4.3.1 荷重条件（L04）
シュラウドサポートに作用する外荷重を「応力解析の方針」の4.4節に示す。

4.3.2 計算方法
外荷重による応力の計算は，4.2.2項と同様な計算方法にて求める。

4.4 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5.

応力強さの評価

5.1 一次一般膜応力強さの評価
供用状態Ｅにおける評価をまとめて，表5-1に示す。
表5-1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3.5節に示す許容値を満足する。

5.2 一次一般膜＋一次曲げ応力強さの評価
供用状態Ｅにおける評価をまとめて，表5-2に示す。
表5-2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3.5節にNT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-2 R1示す許容値を満足する。

86.

特別な評価

6.1 座屈に対する評価
レグには，シュラウドサポートに作用する外荷重により，圧縮応力が生じる。したがって，これらの荷重の組合せにより発生する圧縮応力の評価を行う。

6.1.1 計算データ(1) 座屈長さ

ｋ＝Ｃ・ ＝ 0.7×＝ｋmm

ここで，Ｃ＝ 0.7mm：レグの長さ＝(2) 座屈軸についての断面二次半径 ｉ

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-2 R1i＝ＩＡ＝＝36.0844 mm

ここで，Ｉ：座屈軸についての断面二次モーメント＝

1・Ｔ3・Ｂ＝12mm4

Ｔ：レグの板厚＝mm

Ｂ：レグの幅 ＝mm

Ａ：レグ1 本当たりの断面積mm2＝Ｔ・Ｂ＝(3) 有効細長比 λλ＝ki＝6.1.2 外荷重
シュラウドサポートに作用する外荷重を「応力解析の方針」の4.4節に示す。

6.1.3 圧縮応力
供用状態Ｅにおいてレグに発生する最大圧縮応力は，応力評価面P03'-P04'での一次一般膜応力（σl ）に注目して，表6-1に示す。

96.1.4 許容圧縮応力
供用状態Ｅにおける許容圧縮応力の計算は，設計・建設規格 SSB-3121を準用して計算する。

供用状態Ｅにおける許容応力度Ｆは，以下の3つの値のうち小さい方を用いる。
1.35・Ｓｙ＝ 261 MPa℃における値）

0.7 ・Ｓｕ＝ 350 MPa℃における値）

1.2 ・Ｓｙ＝ 294 MPa （室温における値）
したがって，許容応力度Ｆ＝ 261 MPaとする。
供用状態Ｅにおける許容圧縮応力ｆｃは，Ｆ＝ 261 MPa に対して次のように得られる。

π2・Ｅ
π2 ×
限界細長比：Λ＝＝0. 6×2610 .6・Ｆ＝NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-2 R1

ここで，Ｅ：縦弾性係数＝MPa℃における値）ゆえに，λ＜Λなのでｆｃは，
ｆｃ＝1.5× 1−0.4 ・ λ2・Λ＝1.5× 1−0.4

ここで，ν＝1.5＋＝1.5＋

λ2・Λ3Ｆ
ν×261＝245 MPa
1.54875

22×
3＝1.54875

6.1.5 座屈に対する評価
供用状態Ｅにおける座屈に対する評価を表6-1に示す。
表6-1より，各許容応力状態における圧縮応力は，許容圧縮応力を超えないため，座屈は発生しない。

10

図4-1 解析モデル

11

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-2 R1

表5-1 一次一般膜応力強さの評価のまとめ（単位：MPa）
供用状態Ｅ

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-2 R1

評価面

応力強さ

許容値48300＊48300＊4333443334823348233410933410933410433410433494300＊94300＊10733410733469300＊69300＊58209＊58209＊

P01
P02
P01
P02
P03
P04
P03
P04
P05
P06
P05
P06
P07
P08
P07
P08
P09
P10P09
P10P11P12P11P12P13P14P13P14P15P16P15P16P17P18P17P18
注記 ＊：継手効率12を乗じた値を示す。

表5-2 一次一般膜＋一次曲げ応力強さの評価のまとめ（単位：MPa）
供用状態ＥNT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-2 R1

評価面

応力強さ

許容値

48450＊48450＊

43501

43501

8250182501

10950110950110450110450194450＊94450＊10750110750169450＊69450＊58313＊58313＊

P01
P02
P01
P02
P03
P04
P03
P04
P05
P06
P05
P06
P07
P08
P07
P08
P09P10P09
P10P11P12P11P12P13P14P13P14P15P16P15P16P17P18P17P18
注記 ＊：継手効率13を乗じた値を示す。

表6-1 座屈に対する評価（単位：MPa）
圧縮応力

許容圧縮応力

供用状態Ｅ

6245

NT2 補③ Ⅴ-3-別添 6-2 R1E状態

14