Ｐａｇｅ 3468 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 建築設備フォーラムへ ┃ 会議室に戻る ┃ ＩＮＤＥＸ ┃ ≪前へ │ 次へ≫ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ▼配管の許容応力計算。配管の温度設計を忘れていませんか？ TMT有馬 18/12/17(月) 1:11 ─────────────────────────────────────── ■題名 ： 配管の許容応力計算。配管の温度設計を忘れていませんか？ ■名前 ： TMT有馬 ■日付 ： 18/12/17(月) 1:11 -------------------------------------------------------------------------
| 会議室 No.19258 「配管が毎日持ち上がるのは設計・施工ミス？」でお世話になったTMT有馬です。 業者の設計・施工が悪かったのを数値で出せたらと、勉強してみました。 計算結果は「可とう性がないので、気温が35℃で配管全体の許容引張応力を超えてしまう。」（すぐに壊れるわけでは無い）となりました。 参考：配管が熱伸縮により持ち上がり破断（↓URLはyoutubeのリンクです） https://youtu.be/c8KXYgVa2xQ 下記の計算等は合っていますでしょうか？ 許容引張応力：強度上の安全を確保するため許せる最大の応力。 「引張り強さ」及び「降伏点」を安全係数で割り、最小値を使用する。 許容引張応力＝引張強さの1/4 許容引張応力＝降伏点の1/1.6 安全係数＝安全率 降伏点＝耐力＝材料の塑性ひずみを生じ始める応力 1N/mm2＝1MPa＝10.2kgf/cm2 SGP（配管用炭素鋼鋼管）・・・引張強さ290N/mm2、降伏点（推測値）170N/? ※新日鉄住金の資料 許容引張応力＝引張強さの1/4 ＝290/4 ＝72.5 ※継手が無ければこの値 許容引張応力＝降伏点の1/1.6 ＝170/1.6 ＝106.25 ねじ込み継手の強度は原管0.6倍程度になると仮定されている。 ※継手効率 ねじ込み継手の引張強さ＝290✕0.6＝174 ねじ込み継手を含めた許容引張応力＝174/4＝43.5 配管全体では許容引張応力43.5N/mm2となる。 新日鉄住金HP http://www.nssmc.com/product/pipe/service/22.html 管にかかる負荷（熱応力）の計算 σ＝α（t2－t1） x E σ：熱応力 （kgf／mm2） t2－t1：温度差（℃） E：縦弾性係数（kg／mm2） 線膨張係数αは、SGP：炭素鋼 11．6 x 10の-6乗 縦弾性係数（ヤング率）Eは、SGP：炭素鋼 20℃で1.96x10の4乗 温度差 10 20 30 40 50 60 70 80 kgf／mm2 2.27 4.5 6.8 9.0 11.3 13.6 15.9 18.1 N/? 22 44 66 89 111 133 155 178 熱膨張係数と熱膨張量 ΔL ＝ α（t2－t1） x L 配管の長さ89ｍ ΔL：熱膨張量（mm） L：膨張前の長さ（mm） α：線膨張係数 t1 ：変化前の温度（℃） t2 ：変化後の温度（℃） 温度差 0 10 20 30 40 50 60 70 80 伸縮mm 0 10 20 30 41 51 61 72 82 外気温8℃の時に破断しており、継手と管が離れているのを確認。 外気温14℃で管が持ち上がり始めるのを確認。 ※ボウイング現象 気温差20℃の34℃で管にかかる負荷は44.6N/mm2になり管全体の許容引張応力を超えることになる。 ＡＮＳＩ/ＡＳＭＥの簡易判定法でも計算してみました ステンレス協会の建築用ステンレス配管マニュアル 設計編 ＞ 2.7.2 伸縮の対策法 ＞ (1) 配管の可とう性による伸縮の対策法 伸縮量を配管の可とう性で吸収できるとする経験式である。 ただし，（a）～（c）の 制約下で用いてもよい式である。 (a) 分岐のない配管 (b) 全長にわたり，管径・肉厚・材質・温度などの変化がない配管 (c) 固定点は両端の 2 点 ＤＹ／［（Ｌ－Ｕ）2乗］≦２０５ Ｄ：管呼び径（ｍｍ） ※① 20A Ｌ：配管延長（ｍ） 89ｍ Ｕ：固定点間の距離（ｍ） 88.97ｍ Ｙ：吸収すべき全伸縮量（ｍ 30℃で31ｍｍ ※①：配管接合方法により、Dを継手効率ηsで割る。 ねじ込み継手の強度は原管0.6倍程度になると仮定されている。 ※継手効率 ＤＹ／［（Ｌ－Ｕ）2乗］≦２０５ ＝33✕31／［（89－88.97）2乗］ ＝1033／[0.0009] ＝1147777 |
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━