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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-855 改 2

提出年月日

平成 30 年 8 月 2 日

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0Ⅴ-2-3-3-2-1 炉心支持構造物の応力解析の方針

目次
1. 概要

11.1 一般事項

11.2 構造の説明

12. 記号の説明

33. 計算条件

43.1 適用基準

43.2 評価対象箇所

43.3 形状及び寸法

43.4 物性値

43.4.1

材料の物性値

43.5 荷重の組合せ及び許容応力

4NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R13.5.1

荷重の組合せ及び許容応力43.6 許容応力53.7 溶接部の継手効率

54. 荷重条件

64.1 設計条件

64.2 運転条件

64.2.1運転状態Ⅰ及びⅡ

64.2.2

運転状態Ⅲ

74.2.3

運転状態Ⅳ

74.3 重大事故等時の条件

74.4 外荷重の条件

74.4.1

死荷重74.4.2

機械的荷重74.4.3地震荷重74.5 荷重の組合せと応力評価

75. 応力解析の手順

85.1 解析手順の概要

85.2 荷重条件の選定

85.3 応力計算と応力の分類

85.3.1

応力計算の方法

85.3.2計算に使用する計算機コード

85.3.3

応力の分類

8目－1

5.4 応力の評価

85.4.1主応力85.4.2

応力強さ

95.4.3

一次応力強さ95.5 特別な応力の検討

95.5.1

支圧応力の評価

95.5.2

座屈に対する評価

96. 解析及び評価結果の添付

106.1 応力評価結果

107. 引用文献

11添付132NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R1

溶接部の継手効率

目－2

図表目次
12

図4－1 炉心支持構造物の各運転状態における差圧13

図5－1 応力解析の手順

14

表1－1 炉心支持構造物の構造計画

2

表3－1 材料の分類

15

表3－2 応力計算に使用する材料の物性値

16

表3－3 荷重の組合せ及び供用状態（許容応力状態），許容応力17

表3－4 炉心支持構造物用材料の許容応力20

表4－1 外荷重23

表4－2 荷重の組合せ

30

表5－1 応力の分類

31

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R1

図3－1 全体断面図目－3

1. 概要
1.1 一般事項
本書は，「Ⅴ-2-1-9 機能維持の基本方針」にて設定している構造強度及び機能維持の設計方針に基づき，炉心支持構造物に関する応力解析の方針を述べるものである。
炉心支持構造物は，設計基準対象施設においては耐震Ｓクラスに，重大事故等対処設備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に分類される。以下，炉心支持構造物の耐震評価及び重大事故等時における強度評価について記載する。
注 1：本書に記載していない特別な内容がある場合は，各計算書に示す。
注 2：図表は，原則として巻末に示す。
1.2 構造の説明
炉心支持構造物の構造計画を表 1－1 に示す。
なお，炉心支持構造物は，下記の機器により構成される。
NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R1(1) 炉心シュラウド(2) シュラウドサポート(3) 上部格子板(4) 炉心支持板(5) 燃料支持金具(6) 制御棒案内管

1

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R2

表 1－1 炉心支持構造物の構造計画
計画の概要

2支持構造

主体構造

上部格子板及び炉心支持板は炉心シュラウドにより支持される。
炉心シュラウドは，原子炉圧力容器下部鏡板に溶接されたシュラウドサポートにより支持される。
燃料支持金具のうち中央燃料支持金具は制御棒案内管に支持され，周辺燃料支持金具は炉心支持板によって支持される。燃料集合体の水平方向については，上部格子板及び炉心支持板によって支持される。

炉心支持構造物は，
炉心シュラウド，シュラウドサポート，上部格子板，炉心支持板，燃料支持金具，制御棒案
内管により構成され，燃料集合体の位置決め，制御棒の案内を行う構造となっている。

概略構造図

上部格子板

炉心シュラウド
炉心支持板

周辺燃料支持金具
中央燃料支持金具
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
シュラウド
サポート
レグ
制御棒案内管

燃料支持金具

シュラウド
サポート

2.

記号の説明
本書及び各計算書において，以下の記号を使用する。ただし，本書添付及び各計算書中に別途記載ある場合は，この限りでない。
なお，各計算書における記号の字体及び大きさについては，本書と異なる場合がある。
計算書

記の記号

号 の 説 明

単位

Ｅ

縦弾性係数

MPaＨ

水平力

NＭ

モーメントN･mm

Ｐb

一次曲げ応力MPaＰm

一次一般膜応力MPa

Ｓｄ

弾性設計用地震動Ｓｄにより定まる地震力－

Ｓｄ*

弾性設計用地震動Ｓｄにより定まる地震力又はＳクラス設備に－

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R1適用される静的地震力
Ｓｓ

基準地震動Ｓｓにより定まる地震力－

Ｓ12

主応力差σ1－σ2MPa

Ｓ23

主応力差σ2－σ3MPa

Ｓ31

主応力差σ3－σ1

MPaＳm

設計応力強さMPa

Ｓu

設計引張強さ

MPa

Ｓy

設計降伏点

MPa

Ｖ

鉛直力

N

η

溶接部の継手効率－

ν

ポアソン比

－

σ1

主応力

MPa

σ2

主応力

MPa

σ3

主応力

MPa

σ

軸方向応力

MPa

σr

半径方向応力

MPa

σt

周方向応力

MPa

τr

せん断応力

MPa

τrt

せん断応力

MPa

τt

せん断応力

MPa

33.

計算条件

3.1 適用基準発電用原子力設備規格（設計・建設規格（2005 年版（2007 年追補版含む。
））ＪＳＭＥ Ｓ
ＮＣ1－2005/2007）（日本機械学会 2007 年）（以下「設計・建設規格」という。
）及び原子力発
電所耐震設計技術指針（重要度分類・許容応力編 ＪＥＡＧ４６０１・補－1984）（日本電気協会

電気技術基準調査委員会 昭和 59 年）を適用する。
注：本書及び各計算書において，設計・建設規格の条項は「設計・建設規格○○○-△△△△(◇)a.(a)」として示す。
3.2 評価対象箇所
応力解析を行う箇所は，次のとおりである。
（図 3－1 参照）(1) 炉心シュラウド(2) シュラウドサポート(3) 上部格子板(4) 炉心支持板

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0(5) 燃料支持金具(6) 制御棒案内管
3.3 形状及び寸法
各部の形状及び寸法は，各計算書に示す。
3.4 物性値
応力計算に使用する材料の物性値は，以下のとおりである。
3.4.1 材料の物性値
材料の物性値は，次のように定める。
(1) 縦弾性係数Ｅは，設計・建設規格 付録材料図表 Part6 表 1 に定められたものによる。
なお，物性値を補正して使用する場合には，補正方法を各計算書に示す。
(2) 材料は，表 3－1 に従って分類する。
主な温度における材料の物性値を表 3－2 に示す。
3.5 荷重の組合せ及び許容応力
3.5.1 荷重の組合せ及び許容応力荷重の組合せ及び供用状態（許容応力状態）は，表 3－3 に示すとおりである。また，各供用状態（許容応力状態）で考慮する荷重は，4 章に示すとおりである。
なお，本書及び各計算書において，設計・建設規格 GNR-2120(1)の規定による最高使用圧力（供用状態Ａを定義する運転状態において機器が受ける最高の圧力以上の圧力であって，設計上定めるものをいう。
）を「設計差圧」と呼ぶ。
（図 4－1 参照）

4

3.6 許容応力(1) 設計応力強さＳm，設計降伏点Ｓy 及び設計引張強さＳu は，それぞれ設計・建設規格 付録
材料図表 Part5 表 1，表 8 及び表 9 に定められたものを使用する。
(2) 許容応力状態ⅢＡＳ及び許容応力状態ⅣＡＳの一次応力の評価には，各運転状態における流体の最高温度（運転状態 I 及びⅡ：℃）に対する許容応力を用いる。供用状態Ｅ＊の一次応力の評価には，運転状態Ⅴにおける評価温度条件（℃）に対する許容応力を用いる。

(3) 炉心支持構造物の各運転状態の応力評価に用いる許容応力は，表 3－4 に示すとおりである。
これらの表に記載のない軸圧縮荷重及び外面に圧力を受ける場合に対する許容応力は，各計算書に記載するものとする。
注記 ＊：供用状態Ｅとは，重大事故等時の状態（運転状態Ⅴ）であり，供用状態Ｄを超える状態である。許容応力の算出式は供用状態Ｄと同様とする。

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0

3.7 溶接部の継手効率(1) 溶接部の継手効率は，継手の種類と分類及び継手に適用する検査の種類により，設計・建設規格 CSS-3150 に従って定める。
(2) 溶接部の許容応力は，表 3－4 に定める許容応力に継手効率を乗じたものとする。
溶接部の継手効率を添付 1 に示す。

54.

荷重条件
炉心支持構造物は，以下の荷重条件に耐えるように設計する。
各機器の応力解析には本章に示す荷重を考慮する。

4.1 設計条件
原子炉圧力容器の最高使用圧力：8.62 MPa

設計差圧：図 4－1 に示す。

最高使用温度：302 ℃

4.2 運転条件
運転条件及び記号は，次のとおりである。
計算書では以下に示す運転条件のうち，一次応力強さの評価については，各供用状態（許容応力状態）を定義する各運転状態のうち，最も厳しい運転条件について選定する。

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0

4.2.1 運転状態Ⅰ及びⅡ(1) ボルト締付け(2) 耐圧試験（最高使用圧力以下）(3) 起動（昇温）(4) 起動（タービン起動）(5) 夜間低出力運転（出力 75 ％）(6) 週末低出力運転（出力 50 ％）(7) 制御棒パターン変更(8) 給水加熱機能喪失（発電機トリップ）(9) 給水加熱機能喪失（給水加熱器部分バイパス）(10) スクラム（タービントリップ）(11) スクラム（その他のスクラム）(12) 定格出力運転(13) 停止（タービン停止）(14) 停止（高温待機）(15) 停止（冷却）(16) 停止（容器満水）(17) 停止（満水後冷却）(18) ボルト取外し(19) 燃料交換(20) スクラム（原子炉給水ポンプ停止）(21) スクラム（逃がし安全弁誤作動）

6

4.2.2

運転状態Ⅲ(1) スクラム（過大圧力）(2) 冷却材再循環系仕切弁誤作動（冷状態）(3) 冷却材再循環ポンプ誤起動（冷状態）
4.2.3

運転状態Ⅳ

(1) 冷却材喪失事故
4.3 重大事故等時の条件
重大事故等時の条件は以下のとおりである。

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R2

4.4 外荷重の条件
4.4.1

死荷重
荷重作用点において機器の自重により生じる荷重とし表 4-1 に示す。

4.4.2

機械的荷重
炉心支持構造物に作用する死荷重及び地震荷重以外の機械的荷重は発生しない。

4.4.3

地震荷重
炉心支持構造物に加わる地震荷重については，「Ⅴ-2-3-2

炉心，原子炉圧力容器及び原子炉内部構造物並びに原子炉格納容器及び原子炉本体の基礎の地震応答計算書」に基づくものとし，表 4-1 に炉心支持構造物に加わる地震荷重を示す。
4.5 荷重の組合せと応力評価荷重の組合せと応力評価項目の対応を表 4－2 に示す。表 4－2 及び各計算書において，荷重の種類と記号は以下のとおりである。
なお，荷重の組合せについては各機器ごとに適切に組み合わせる。
荷 重記号(1) 原子炉圧力容器の内圧［ L01 ］

(2) 差圧［ L02 ］

(3) 死荷重（機器の自重により生じる荷重）［ L04 ］

(4) 機器の地震時の振動による地震荷重Ｓｄ*（一次荷重）［ L14 ］

(5) 機器の地震時の振動による地震荷重Ｓｓ（一次荷重）［ L16 ］

75.

応力解析の手順
応力解析の手順について述べる。

5.1 解析手順の概要
解析手順の概要を図5－1に示す。本図において，内圧及び差圧による応力とその他の荷重による応力の計算で考慮する荷重を「機械荷重」という。
5.2 荷重条件の選定
応力解析においては，4 章に示した荷重条件のうちから，その部分に作用する荷重を選定して計算を行う。それぞれの部分について考慮した荷重を表 4－1 に示す。
5.3 応力計算と応力の分類
5.3.1 応力計算の方法(1) 応力計算は，4.4 項に示す荷重の種類ごとに行う。

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R2(2) 解析する箇所の形状は，次の方針に従ってモデル化する。
a. 内張り材は，強度部材に含めない。
b. 内張り材のない低合金鋼及び炭素鋼母材の内表面はmm，外表面はmm の腐食代を考慮する。内張り材のある低合金鋼及び炭素鋼母材の内表面，オーステナイト系ステンレス鋼，高ニッケル合金には，腐食代を考慮しない。
c. 溶接部は，溶接金属に相当する鋼材と同じ物性値及び機械的性質を用いる。
(3) モデル図と使用する境界条件（拘束条件）は，各計算書に示す。
5.3.2 計算に使用する計算機コード
軸対称構造物に対する解析コードとしてＡＳＨＳＤ２－Ｂを用いる。なお，解析コード「ＡＳＨＳＤ２－Ｂ」の検証及び妥当性確認等の概要については，「Ⅴ-5-53 計算機プログ
ラム（解析コード）の概要・ＡＳＨＳＤ２－Ｂ」に示す。
5.3.3 応力の分類
応力の計算結果は，表 5－1 の応力の分類方法に従って分類して，各計算書に示す。
5.4 応力の評価
5.4.1 主応力
5.3 節で計算された応力は，応力の分類ごとに重ね合わせ，組合せ応力を求める。
組合せ応力は，一般にσt，σ ，σr，τt ，τ r ，τrt の 6 成分をもつが，主応力σは引用文献(1)の 1･3･6 項により，次式を満足する 3 根σ１，σ２，σ３として計算する。
σ3－（σt＋σ ＋σr）
・σ2＋（σt・σ ＋σ ・σr＋σr・σt－τt 2－τ r2－τrt2）
・σ－σt・σ ・σr＋σt・τ r2＋σ ・τrt2＋σr・τt 2－2・τt ・τ r・τrt＝0

上式により主応力を求める。
85.4.2 応力強さ
以下の 3 つの主応力差の絶対値で最大のものを応力強さとする。
Ｓ12＝σ1－σ2
Ｓ23＝σ2－σ3
Ｓ31＝σ3－σ1
5.4.3 一次応力強さ
許容応力状態ⅢＡＳ，許容応力状態ⅣＡＳ及び供用状態Ｅにおいて生じる一次一般膜応力及び一次一般膜＋一次曲げ応力の応力強さが，3.6 節及び 3.7 節に示す許容値を満足することを示す。
5.5 特別な応力の検討
5.5.1 支圧応力の評価

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R2

支圧荷重を受ける部分は，設計・建設規格 CSS-3115 により評価する。解析箇所を以下に示す。許容応力は，表 3－4(3)に示し，評価方法は，炉心シュラウドの計算書に示す。
(1) 炉心シュラウドの上部格子板及び炉心支持板支持面
5.5.2 座屈に対する評価
軸圧縮荷重又は外圧を受ける部分は，設計・建設規格 CSS-3116.1 又は CSS-3200 により圧縮応力を評価する。ただし，シュラウドサポートレグの座屈に対する評価は，設計・建設規格 CSS-3116.2 により圧縮応力を評価する。解析箇所を以下に示す。許容応力及び評価方法は，各計算書に示す。
(1) 炉心シュラウドの下部胴(2) シュラウドサポートレグ(3) 制御棒案内管のボディ

96.

解析及び評価結果の添付
各計算書では，以下に示すように解析結果を添付する。
全応力評価点（面）について考慮した荷重ごとに応力を分類し，その結果を示す。また，応力評価点の選定に当たっては，各部分ごとに応力評価上厳しくなる評価点を，各部分を代表する評価点として選定する。
応力評価点番号は，計算書ごとに記号 P01 からの連番とする。奇数番号を内面の点，偶数番号を外面の点として，各計算書の形状・寸法・材料・応力評価点を示す図において定義する。
なお，軸対称モデルにおいて，非軸対称な外荷重による応力評価を行った場合，荷重の入力方位と応力評価点の方位の関係により応力に極大値と極小値が生じる。外荷重による応力が極大となる方位の応力評価点は［例 P01］と表し，極小となる方位の応力評価点には，プライム（’）
を付けて［例 P01’］と表す。
一次応力の評価は，内外面の応力評価点を含む断面（応力評価面）について行う。

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R2

Ｍ

P01’

P01P02’P02

6.1 応力評価結果(1) 次の応力評価結果は，全応力評価点（面）について添付する。
a. 一次一般膜応力強さの評価のまとめ
b. 一次一般膜＋一次曲げ応力強さの評価のまとめ(2) 次の特別な応力は，対象となるすべての部位について評価し，この結果を記載する。
a. 支圧応力b. 圧縮応力

107.

引用文献
文献番号は，本書及び各計算書において共通である。

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0(1) 機械工学便覧 基礎編 α3（日本機械学会）

11上部格子板

炉心シュラウド

炉心支持板

燃料支持金具周辺燃料支持金具

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
シュラウド
サポート
レグ

制御棒案内管

図 3－1 全体断面図

12シュラウドサポート

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0

中央燃料支持金具

Ｐ4Ｐ5Ｐ2Ｐ3Ｐ2

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R1Ｐ3Ｐ1(単位：MPa)
部位

設計条件

運転状態

運転状態

（設計差圧）

Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ

Ⅳ，Ⅴ

Ｐ45＝Ｐ4－Ｐ5
炉心シュラウド

Ｐ32＝Ｐ3－Ｐ2
Ｐ12＝Ｐ1－Ｐ2

シュラウドサポート

Ｐ12＝Ｐ1－Ｐ2

上部格子板

Ｐ34＝Ｐ3－Ｐ4

炉心支持板

Ｐ13＝Ｐ1－Ｐ3

燃料支持金具

Ｐ13＝Ｐ1－Ｐ3

制御棒案内管

Ｐ13＝Ｐ1－Ｐ3
図 4－1 炉心支持構造物の各運転状態における差圧

13

計

算 始 め

注：
（）内は，本書において説明のある節の番号を示す。
荷重条件の選定(5.2 節)内圧及び差圧による外荷重による応力の計算とその分類

応力の計算とその分類(5.3 節)(5.3 節)一次応力NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0の評価(5.4 節)特別な応力の検討(5.5 節)計

算 終 り

図 5－1 応力解析の手順14表 3－1 材料の分類
種類

使用材料

備考＊

SUS304 相当
SUS304L 相当
オーステナイト系

SUS304TP 相当

ステンレス鋼SUS304TP 相当
SCS13 相当

SCS13ASCS13A 相当
高ニッケル合金

NCF600 相当

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R2

注記 ＊：現行の JIS を示す。

15

表 3－2 応力計算に使用する材料の物性値

材料
SUS304
SUS304L×10(℃)
20161
30220

NCF6005(MPa)SUS304TP
SCS13A

ν

Ｅ

温度161

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0302

16

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R1

表 3－3(1) 荷重の組合せ及び供用状態（許容応力状態）（設計基準対象施設）

施設区分

原子炉本体

機器名称

炉心支持構造物

17［記号の説明］
Ｄ：

耐震設計上の重要度分類

炉心シュラウドシュラウドサポート
上部格子板
炉心支持板
燃料支持金具
制御棒案内管

Ｓ

機器等の区分

炉心支持構造物

供用状態（許容応力状態）

荷重の組合せⅢＡＳ

Ｄ＋Ｐ＋Ｍ＋Ｓｄ*

Ⅳ ＡＳ

Ｄ＋ＰＬ＋ＭＬ＋Ｓｄ*

Ⅳ ＡＳ

Ｄ＋Ｐ＋Ｍ＋Ｓｓ

死荷重Ｐ：

地震と組み合わすべきプラントの運転状態（地震との組合せが独立な運転状態Ⅳ，Ⅴは除く）における圧力荷重

Ｍ：

ＰＬ

：

地震及び死荷重以外で地震と組み合わすべきプラントの運転状態（地震との組合せが独立な運転状態Ⅳ，Ⅴは除く）で設備に作用している機械的荷重
地震と組合せが独立な運転状態Ⅳの事故の直後を除き，その後に生じている圧力荷重

ＭＬ：

地震と組合せが独立な運転状態Ⅳの事故の直後を除き，その後に生じている死荷重及び地震荷重以外の機械的荷重

Ｓ ｄ*

：

弾性設計用地震動Ｓｄにより定まる地震力又はＳクラス設備に適用される静的地震力

Ｓｓ：

基準地震動Ｓｓにより定まる地震力NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R2

表 3－3(2) 荷重の組合せ及び供用状態（許容応力状態）（重大事故等対処設備）

施設区分

原子炉本体

機器名称

炉心支持
構造物

18

［記号の説明］
ＤＰ
Ｍ
ＰＳＡＬ
ＭＳＡＬ
ＰＳＡＬＬ
ＭＳＡＬＬ
ＳｄＳｓ

：：：：：：：：：

炉心シュラウドシュラウドサポート
上部格子板
炉心支持板
燃料支持金具
制御棒案内管

設備分類＊1

耐震設計上の重要度分類

機器等の供用状態
区分（許容応力状態）

荷重の組合せＤ＋ＰＳＡＬ＋ＭＳＡＬ＋Ｓｄ＊3

Ⅴ ＡＳ

常設耐震／防止常設／緩和Ｓ＊2

Ｄ＋ＰＳＡＬＬ＋ＭＳＡＬＬ＋Ｓｓ＊3

－Ｅ

Ｄ＋Ｐ＋Ｍ

死荷重
地震と組み合わすべきプラントの運転状態における圧力荷重
地震及び死荷重以外で地震と組み合わすべきプラントの運転状態で設備に作用している機械的荷重
重大事故等時の状態（運転状態Ⅴ）で長期的（長期（Ｌ））に作用する圧力荷重
重大事故等時の状態（運転状態Ⅴ）で長期的（長期（Ｌ））に作用する機械的荷重
重大事故等時の状態（運転状態Ⅴ）で長期的（長期（Ｌ））より更に長期的（長期（ＬＬ））に作用する圧力荷重
重大事故等時の状態（運転状態Ⅴ）で長期的（長期（Ｌ））より更に長期的（長期（ＬＬ））に作用する機械的荷重
弾性設計用地震動Ｓｄにより定まる地震力
基準地震動Ｓｓにより定まる地震力

注記 ＊1：「常設耐震／防止」は常設耐震重要重大事故防止設備，「常設／緩和」は常設重大事故緩和設備を示す。
＊2：ⅤＡＳとして，ⅣＡＳの許容限界を用いる。
＊3：「Ｄ＋Ｐ＋Ｍ＋Ｓｓ」の評価に包絡されるため，評価結果の記載を省略する。
注：許容応力状態ⅤＡＳにおける荷重の組合せで，重大事故後の状態における圧力荷重ＰＳＡＬ，ＰＳＡＬＬは，設計基準対象施設で想定される圧力及び機械的荷重と比べて小さい。また，重大事故後の状態で設備に作用する機械荷重Ｍは発生しない。このことから，許容応力状態ⅤＡＳにおける荷重の組合せによる評価は，設計基準対象施設の評価に包絡される。

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R1

表3－3(3) 許容応力（炉心支持構造物）

許容限界（ボルト等以外）
許容応力状態
一次一般膜応力

一次一般膜
応力＋一次
曲げ応力

許容限界（ボルト等）

特別な応力限界
純せん断応力

支圧応力

ねじり応力

一次一般膜応力1.5・Ｓｍ
＊3
＊1

Ⅲ ＡＳ

＊1

左欄の 1.5倍の値

1.5・Ｓｍ

1.5・Ｓｙ0.9・Ｓｍ（2.25・Ｓｙ）

＊1

一次一般膜
応力＋一次曲げ応力

一次＋二次応力

左欄の 1.5倍の値 ＊1―

ただし，Ｓｕ＞690 MPa の材料に対しては
1.2・Ｓ①一次膜応力と二次膜応力を加えて求めた膜ｍ

応力強さは0.9・Ｓｙと2/3・Ｓｕの小さい方。

19②一次応力と二次応力を加えて求めた応力強さは，0.9・Ｓｙ。
＊2＊2

Ⅳ ＡＳ
Ⅴ ＡＳ
（ⅤＡＳとしてⅣＡＳの許容限界を用いる。
）

2/3・Ｓｕただし，オーステナ
イト系ステンレス鋼
及び高ニッケル合金
については，2/3・Ｓ
ｕと 2.4・Ｓｍの小さい方。

＊3＊2

左欄の 1.5倍の値

1.2・Ｓｍ

2・Ｓｙ

1.6・Ｓ

（3・Ｓｙ）

ｍ

2/3・Ｓｕただし，オーステナ
イト系ステンレス鋼
及び高ニッケル合金
については，2/3・Ｓｕと 2.4・Ｓｍの小さい方。

注記 ＊1：設計・建設規格 CSS-3160(2)の崩壊荷重の下限に基づく評価を適用する場合は，この限りではない。
＊2：設計・建設規格 CSS-3160(3)の崩壊荷重の下限に基づく評価を適用する場合は，この限りではない。
＊3：（ ）内は，支圧荷重の作用端から自由端までの距離が支圧荷重の作用幅より大きい場合の値。

＊2

左欄の 1.5倍の値―

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0

表 3－4(1) 炉心支持構造物用材料の許容応力(単位：MPa)
応力 分 類供用状態（許容応力状態）

一次一般膜応力(Ｐm)
ⅢＡＳ

ⅣＡＳ

Ｅ172260260

ス テン レス 鋼及 び SUS304L

145232232

高ニッケル合金

SCS13A

172248248

NCF600246334334MinMin(2.4・Ｓm，(2.4・Ｓm，2/3・Ｓu)

2/3・Ｓu)温度(℃)
SUS304オ ース テナ イト 系 SUS304TP

20許容応力の算出式

1.5・ＳmNT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0

表 3－4(2) 炉心支持構造物用材料の許容応力(単位：MPa)
応力 分 類供用状態（許容応力状態）

一次一般膜＋一次曲げ応力(Ｐm＋Ｐb)
ⅢＡＳ

ⅣＡＳ

Ｅ

258

391391

ス テン レス 鋼及 び SUS304L

218

348348高ニッケル合金

SCS13A

258

372372

NCF600369501501

MinMin(3.6・Ｓm，Ｓu)(3.6・Ｓm，Ｓu)

温度(℃)
SUS304オ ース テナ イト 系 SUS304TP

許容応力の算出式

2.25・Ｓm21

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0

表 3－4(3) 炉心支持構造物用材料の許容応力(単位：MPa)
応力 分 類供用状態（許容応力状態）
温オーステナイト系
ステンレス鋼支 圧 応 力
ⅢＡＳ

ⅣＡＳ

Ｅ

163

217

217

1.5・Ｓy

2・Ｓy

2・Ｓy

度(℃)
SUS304L

許容応力の算出式22

表 4－1(1) 外荷重
炉心シュラウド外荷重
記号

荷重名称

荷重
作用点

鉛直力

水平力

モーメント

Ｖ

Ｈ

Ｍ

(kN)

(kN)

(kN･m)

Ａ
Ｂ
Ｃ
L04

死荷重

Ｄ
Ｅ
Ｆ
Ｇ
Ａ

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0

Ｂ
Ｃ
L14

地震荷重Ｓｄ*

Ｄ
Ｅ
Ｆ
Ｇ
Ａ
Ｂ
Ｃ

L16

地震荷重Ｓｓ

Ｄ
Ｅ
Ｆ
Ｇ

23

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0

注：Ｖ，Ｈ及びＭは，Ａ～Ｇの各荷重作用点に作用する。

24

表 4－1(2) 外荷重
シュラウドサポート外荷重
鉛直力
記号

荷重名称

L04

死荷重

L14

地震荷重Ｓｄ*

L16

地震荷重Ｓｓ

水平力

モーメント

Ｖ1Ｖ2Ｈ

Ｍ(kN)(kN)(kN)(kN･m)

注 1：

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0

注 2：

25

表 4－1(3) 外荷重
上部格子板外荷重
記号

荷重名称

L04

死荷重

L14

地震荷重Ｓｄ*

L16

地震荷重Ｓｓ

鉛直力＊1

水平力＊2Ｖ(kN)

Ｈ(kN)

注記 ＊1：

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0

＊2：

26

表 4－1(4) 外荷重
炉心支持板外荷重
記号

荷重名称

L04

死荷重

L14

地震荷重Ｓｄ*

L16

地震荷重Ｓｓ

鉛直力
Ｖ1(N) ＊1

注記 ＊1：＊2：

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0

＊3：

27

Ｖ2(N) ＊2

水平力＊3Ｈ(kN)表 4－1(5) 外荷重
燃料支持金具外荷重
記号

荷重名称

L04

死荷重

L14

地震荷重Ｓｄ*

L16

地震荷重Ｓｓ

荷重＊

鉛直力

水平力

作用点

Ｖ(kN)

Ｈ(kN)

注記 ＊：荷重作用点Ａは中央燃料支持金具を示し，荷重作用点ＢはNT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0

周辺燃料支持金具を示す。
注：28

表 4－1(6) 外荷重
制御棒案内管外荷重
記号

荷重名称

L04

死荷重

L14

地震荷重Ｓｄ*

L16

地震荷重Ｓｓ

荷重

鉛直力

水平力

モーメント

作用点

Ｖ(kN)

Ｈ(kN)

Ｍ(kN･m)

Ａ
Ｂ
Ａ
Ｂ
Ａ
Ｂ

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0

注：29

表 4－2 荷重の組合せ
供用状態

荷重の組合せ（許容応力状態）
許容応力状態ⅢＡＳ

L02＋L04＋L14

許容応力状態ⅣＡＳ

L02＋L04＋L16

Ｐm
Ｐm＋Ｐb
Ｐm
Ｐm＋Ｐb
Ｐm

L02＋L04Ｐm＋Ｐb

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0

供用状態Ｅ

応力評価

30

表 5－1 応力の分類
炉心支持位

構造物の要素

胴

はり又は板

置

荷重の種類

全胴部の任意断面全般

注：NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0Ｐm

Ｐb31

応力の分類

添付 1

溶接部の継手効率
炉心支持構造物の主な溶接部の継手効率は，設計・建設規格

CSS-3150 に従い，付表－1のとおりに定められる。
付表－1 溶接部の継手効率
継手の箇所

継手の分類

継手の種類

胴の長手継手炉心シュラウ 胴の周継手
ド

完全溶込み溶接

胴とリングの周継手
リングセクタ同士の継手

炉心シュラウドとシュラウドサポートシ 胴と胴の周継手

完全溶込み溶接

リンダの溶接NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0

継手
シリンダの長手継手

完全溶込み溶接

プレートとプレートの継手シュラウドサ シリンダとプレートの継手
ポート

プレートと原子炉圧力容器の周継手

完全溶込み溶接シリンダとレグの継手

完全溶込み溶接

レグと原子炉圧力容器の継手

完全溶込み溶接

板と板の継手完全溶込み溶接

胴の長手継手完全溶込み溶接
両側に開先を有する

胴と板の周継手

部分溶込み溶接及び両側すみ肉溶接

炉心支持板
胴と補強ビームの継手

完全溶込み溶接
両側に開先を有する板と補強ビームの継手部分溶込み溶接及び両側すみ肉溶接
片側に開先を有する

燃料支持金具周辺燃料支持金具と炉心支持板

部分溶込み溶接及び片側すみ肉溶接

制御棒案内管胴の長手継手完全溶込み溶接

胴の周継手

完全溶込み溶接

胴とベースの周継手

完全溶込み溶接

32

検査の種類＊

継手効率

注記 ＊：検査の種類を示す記号は次のとおりである｡
ＰＴ＋ＲＴ：設計・建設規格 CSS-3150 に規定する A の検査

ＰＰＴ：設計・建設規格 CSS-3150 に規定する C の検査

ＲＰＴ＋ＦＰＴ：設計・建設規格 CSS-3150 に規定する D の検査：設計・建設規格 CSS-3150 に規定する E の検査

ＶＴ：設計・建設規格 CSS-3150 に規定する F の検査

NT2 補③ Ⅴ-2-3-3-2-1 R0E

ＰＴ33