V-2-別添2-1　盆水防護に係る施設の耐震性についての計算書の方針

目次
1.概要
本資料は，「実用発電用原子炉及びその附属施設の技術基準に関する規則（平成25年6月28日原子力規制委員会規則第6号）（以下「技術基準規則」という。）」第12条及び「実用発電用原子炉及びその附属施設の技術基準に関する規則の解釈」に適合する設計とするため，V-1-1-8「発電用原子炉施設の溢水防護に関する説明書」のうちV-1-1-8-3「溢水評価条件の設定」にて耐震性を有することから溢水源として設定しないとした耐震Ｂ, Cクラス機器（以下「耐震Ｂ，Ｃクラス機器」という。）及び耐震Ｃクラス機器で工事計画，基本設計方針に示す浸水防護施設，主要設備リストに記載のない浸水防護施設（以下「盆水防護に関する施設」という。）が，基準地震動Ｓsによる地震力に対して耐震性を有することを確認するための耐震計算方針について説明するものである。耐震Ｂ，Ｃクラス機器の具体的な計算の方法及び結果は，Ｖ−2−別添2−2「盆水源としない耐震Ｂ，Ｃクラス機器の耐震性についての計算書」に示すとともに，動的地震力の水平2方向及び鉛直方向の組合せに対する各設備の影響評価結果は， V −2−別添2−3「盆水防護に関する施設の水平2方向及び鉛直方向地震力の組合せに関する影響評価結果」に示す。
2.耐震評価の基本方針
耐震評価は，「2.1　評価対象施設」に示す評価対象施設を対象として，「3.1　荷重及び荷重の組合せ」で示す基準地震動Ｓ sによる地震力と組み合わすべき他の荷重による組合せ荷重による応力等が，「3.2　許容限界」で示す許容限界内にあることを，「4.　耐農評価方法」に示す評価方法を使用し，「5．適用規格」で示す適用規格を用いて確認する。耐震Ｂ，Ｃクラス機器及び溢水防護に関する施設は，基準地震動Ｓ』による地震力に対して，その機能を維持又は保持できる設計とすることを踏まえ，水平2方向及び鉛直方向地震力を適切に組み合わせて実施する。影響評価方法は「4.5　水平2方向及び鉛直方向地震力の考慮」に示す。
2.1　評価対象施設
評価対象施設は，耐震Ｂ，Ｃクラス機器及び盆水防護に関する施設（Ｖ−2−10−2で評価する浸水防護施設を除く。以下同じ。）を対象とする。
2.2耐震Ｂ, Ｃクラス機器
評価対象施設のうち容器は，付録1「スカート支持たて置円筒形容器の耐震性についての計算書作成の基本方針」，付録2「横置一胴円筒形容器の耐震性についての計算書作成の基本方針」,付録3「平底たて置円筒形容器の耐震性についての計算書作成の基本方針」にて示すスカート支持たて置円筒形容器，横置円筒形容器，平底たて置円筒形容器の構造を踏まえ，応答性状を適切に評価することで適用する地震力に対して構造強度を有する構造とする。評価対象施設のうちポンプ類は，付録4「横軸ポンプの耐震性についての計算書作成の基本方針」，付録5「たて軸ポンプの耐震性についての計算書作成の基本方針」にて示す横置ポンプ及びファンの構造を踏まえ，応答性状を適切に評価することで適用する地震力に対して構造強度を有する構造とする。評価対象施設のうち配管，弁及び支持構造物は，付録6「管の応力計算書及び耐震性についての計算書作成の基本方針」にて示す配管，弁及び支持構造物の構造を踏まえ，応答性状を適切に評価することで適用する地震力に対して構造強度を有する構造とする。
3.荷重及び荷重の組合せ並びに許容限界
耐震Ｂ，Ｃクラス機器及び盆水防護に関する施設の耐震評価に用いる荷重及び荷重の組合せを，「2.1　荷重及び荷重の組合せ」に，許容限界を「2.2　許容限界」に示す。
3.1 荷重及び荷重の組合せ
3.1.1 荷重,種類(1)　常時作用する荷重（D）死荷重(2)　圧力による荷重（P p ）地震と組合わすべきプラントの運転状態I及びII （運転状態III及び地震従属象として運転状態IVに包絡する状態がある場合にはこれを含む），又は当該設備に設計上定められた最高使用圧力による荷重(3)　機械的荷重（M 5)地震と組合わすべきプラントの運転状態I及びII （運転状態II及び地震従属象として運転状態IVに包絡する状態がある場合にはこれを含む），又は当該設備に設計上定められた機械的荷重(4) 地震荷重（S s)基準地震動Ｓ sにより定まる地震力
3.1.2 荷重の組合せ
荷重の組合せは，溢水起因の荷重との組合せはないため，V-2-1-9「機能維持の基本方針」の「3.1 構造強度上の制限」に示す機器・配管系の荷重の組合せを踏まえて設定する。
3.2 許容限界
耐震Ｂ，Ｃクラス機器の許容限界は，Ｖ−2−1−9「機能維持の基本方針」に示している各機器の許容応力状態IV a sの許容限界を準用する。
4.耐震評価方法
耐震Ｂ，Ｃクラス機器及び溢水防護に関する施設の耐震評価は，「4.１地震応答解析」の「4.2耐震評価」及び「4.3機能維持評価」に従って実施する。
4.1地震応答解析
耐震Ｂ，Ｃクラス機器及び溢水防護に関する施設の地震応答解析は，「4.1.1入力地震動」に示す入力地震動，「4. 1. 2解析方法及び解析モデル」に示す解析方法及び「4. 1. 3設計用減衰定数」に示す減衰定数を用いて実施する。第4－1図に耐震Ｂ，Ｃクラス機器及び溢水防護に関する施設の地震応答解析の手順を示す。
4.1.1入力地震動
耐震Ｂ，Ｃクラス機器及び盆水防護に関する施設の地震応答解析における入力地震動は， V−2−1−7「設計用床応答曲線の作成方針」の「4．設計用床応答曲線（S s ）」に設定している当該設備設置床の基準地震動Ｓ sにおける設計用床応答曲線（Ｓ s）とする。
4. 1. 2解析方法及び解析モデル
動的解析による地震力の算定に当たっては，地震応答解析手法の適用性及び適用限界等を考慮のうえ，適切な解析法を選定するとともに，解析条件として考慮すべき減衰定数，剛性等，各種物性値は，適切な規格・基準，あるいは実験等の結果に基づき設定すタ。機器，解析に当たっては，形状，構造特性等を考慮して，代表的な振動モードを適切に表現できるよう1質点系，多質点系モデル等に置換し，定式化された評価式を用いた解析法（床置き機器等）又は設計用床応答曲線を用いたスペクトルモーダル解析法により応答を求める。また，スペクトルモーダル解析法を用いる場合は地盤物性等，ばらつきを適切に考慮する。機器の解析に当たっては、形状、構造特性等を考慮して、代表的な振動モードを適切に表現できるよう1質点系，多質点系モデル等に置換し，定式化された評価式を用いた解析法（床置き機器等）又は設計用床応答曲線を用いたスペクトルモーダル解析法により応答を求める。また，スペクトルモーダル解析法を用いる場合は地盤物性等のばらつきを適切に考慮する。配管系については，熱的条件及び口径から高温配管又は低温配管に分類し，その仕様に応じて適切なモデルに置換し，設計用床応答曲線を用いたスペクトルモーダル解析法により応答を求める。剛性の高い機器は，その機器の設置床面の設計用最大床加速度の1.2倍の加速度を震度として作用させて地震力を算出する。
(1)　解析方法
・定式化された評価式を用いた解析法（床置き機器等） ・スペクトルモーダル解析法(2)　解析モデル代表的な機器・配管系の解析モデルを以下に示す。耐震評価に用いる寸法は，公称値を使用する。 a. 一般機器タンク，熱交換器，脱塩塔など，一般の機器は，機器本体及び支持構造物の剛性をそれぞれ考慮し，原則として重心位置に質量を集中させた1質点系にモデル化する。
b.配管

4.1.3 設計用減衰定数
地震応答解析に用いる減衰係数は，V-2-1-6「地震応答解析の基本方針」に設定している，ＪＥＡＧ4601に記載されている減衰定数又は試験等で妥当性が確認された値を用いる。具体的には第4－1表に示す値を用いる。
定し，ＪＥＡＧ4601－1991追補版の近似法により算定＊2：地盤条件，杭及び基礎形状等を基に三次元薄層要素法により動的地盤ばねを算定し，ＪＥＡＧ4601－1991追補版の近似法により算定
れ妥当性が確認された値＊2：（　）外は，燃料取替機のトロリ位置が端部にある場合，（　）内は，燃料取替機のトロリ位置が中央部にある場合*3 :既往の研究等において，試験及び解析等により妥当性が確認されている値＊4：具体的な適用条件を「 (3).配管系の設計用減衰定数」に示す。
(参考文献)
電力共通研究「機器・配管系に対する合理的耐震評価法の研究(H12〜H13)」電力共通研究「鉛直地震動を受ける設備の耐震評価手法に関する研究(H7～H10)」
＊2：金属保温材による付加減衰定数は，配管全長に対する金属保温材使用割合が40%以下の場合1. 0%を適用するが,金属保温材使用割合が40%を超える場合は0. 5%とする。 *3 :  J E A G 4601 － 1991追補版で規定されている配管系の設計用減衰定数に，既往の研究等において妥当性が確認された値を反映*4：支持具の種類及び数は，アンカからアンカまでの独立した振動系について算定する。
(参考文献)
電力共通研究「機器・配管系に対する合理的耐震評価法の研究(H12〜H13)」電力共通研究「鉛直地震動を受ける設備の耐震評価手法に関する研究（H7～H10）」
4.2耐震評価
耐震Ｂ，Ｃクラス機器及び盆水防護に関する施設の耐震評価は，「3.1荷重及び荷重の組合せ」にて示す荷重の組合せに対して，「4.1地震応答解析」で示した地震応答解析により発生応力を算出し、「3.2許容限界」にて設定している許容限界内にあることを確認する。評価手法は，定式化された評価式を用いた解析法又はスペクトルモーダル解析法により，ＪＥＡＧ4601に基づき実施することを基本とする。
4. 2. 1  耐震評価方法
評価対象の耐震Ｂ，Ｃクラス機器については，付録1「スカート支持たて置円筒形容器の耐震性についての計算書作成の基本方針」，付録2「横置一胴円筒形容器の耐農性についての計算書作成の基本方針」，付録3「平底たて置円筒形容器の耐震性についての計算書作成の基本方針」，付録4「横軸ポンプの耐震性についての計算書作成の基本方針」，付録5「たて軸ポンプの耐震性についての計算書作成の基本方針」及び付録6「管の応力計算書及び耐震性についての計算書作成の基本方針」にて示す評価方法により評価を行う。
4.3 機能維持評価
耐震Ｂ，Ｃクラス機器の盆水防護設計上の構造強度に係る機能維持の方針は，V −2−1−9 「機能維持の基本方針」の「3.1構造強度上の制限」を準用する。盆水防護に関する施設の盆水防護設計上の構造強度に係る機能維持の動的機能の維持及び止水性の維持に係る耐震計算の方針は、V-2-1-9「機能維持の基本方針」の「3.1 構造強度上の制限」，「4.１動的機器の機能維持」及び「4.４止水性の維持」を準用する。
4.3.1 動的機能の維持
地震時及び地震後に動的機能が要求される機器は， V-1-1-8「発電用原子炉施設の盆水防護に関する説明書」のうちV-1-1-8-5「盆水防護施設の詳細設定」にて設定している設備ごと，耐震設計上の性能目標を踏まえ，基準地震動Ｓ sによる当該設備床,設計用床応答曲線若しくは設計用最大床加速度から求まる評価用加速度が，機能確認済加速度以下であることにより確認する。
4. 4. 水平2方向及び鉛直方向地震力の考慮
耐震Ｂ，Ｃクラス機器及び溢水防護に関する施設については，基準地震動Ｓsによる地震力に対して耐震性を有することを確認している。今回，新たに水平2方向及び鉛直方向の組合せによる耐震設計に係る技術基準が制定されたことから，これら設備についても水平2方向及び鉛直方向の組合せによる影響を評価する。影響評価については， V-2-1-8「水平2方向及び鉛直方向地震力の組合せに関する影響評価方針」の「4.2機器・配管系」の評価方針及び評価方法に基づき行う。
5.適用規格
適用する規格，指針等を以下に示す。 ・「発電用原子力設備規格設計・建設規格」（ＪＳＭＥ Ｓ ＮＣ１−2005/2007）日本機機学会・「原子力発電所耐震設計技術指針」（ＪＥＡＧ4601-1987）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・許容応力編」（ＪＥＡＧ4601・補–1984）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）日本電気協会