Ｐａｇｅ 561 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 建築設備フォーラムへ ┃ 会議室に戻る ┃ ＩＮＤＥＸ ┃ ≪前へ │ 次へ≫ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ▼配管のたわみと支持間隔 hama 04/5/21(金) 21:20 ┣Re:配管のたわみと支持間隔 stein 04/5/22(土) 10:11 ┃ ┣Re:配管のたわみと支持間隔 hama 04/5/22(土) 14:31 ┃ ┃ ┗Re:配管のたわみと支持間隔 stein 04/5/22(土) 21:08 ┃ ┃ ┗Re:配管のたわみと支持間隔 hama 04/5/22(土) 22:45 ┃ ┗Re:配管のたわみと支持間隔 OAペーペー 04/5/24(月) 21:23 ┃ ┗Re:配管のたわみと支持間隔 stein 04/5/25(火) 7:34 ┣Re:配管のたわみと支持間隔 mid 04/5/22(土) 12:09 ┣Re:配管のたわみと支持間隔 兄やん 04/5/22(土) 13:42 ┗Re:配管のたわみと支持間隔 なかしん 04/5/22(土) 16:37 ┗Re:配管のたわみと支持間隔 hama 04/5/22(土) 22:34 ─────────────────────────────────────── ■題名 ： 配管のたわみと支持間隔 ■名前 ： hama ■日付 ： 04/5/21(金) 21:20 -------------------------------------------------------------------------
| ある文献を見てました。 配管の支持間隔（屋外配管脚）は「配管のたわみが Ｌ/500以下」とする。 よく聞くことなので気にもしてませんが、たまたま計算してみました。 条件 水配管と考え荷重は自重+水重量の等分布荷重とする。 支持条件は両端固定と考える。 上記条件よりスパンＬのたわみyはy=WL^4/(384*E*I) yがL/500以下になるように計算。 計算結果が推奨値よりもかなり大きくなります。 exp 250A水配管 推奨値 約11ｍ 計算結果 約18ｍ 疑問 支持の方法の仮定が違うのか。 荷重に他の要因（風雪荷重等）を加えなくてはいけないのか。 加えるならば、どの要因をどれほど加えるのか。 どなたかご存知の方がありましたら、ご教授願えないでしょうか。 日ごろ何気なく思っていることの中に、わからない事が沢山あると思いました。 |
| 配管の支持状態を力学的にどう解釈するかがポイントです。 配管（梁）の支点は材料力学的には２種類あります。 [単純支持]横荷重を受け止めて梁にそれと釣合う反力だけを与える支点。 [固定]片持梁の固定端のように、横荷重を受けて曲がった後も支点における梁の軸方向が変わらないように反力と曲げモーメントを与える支点。 さて、配管支持を考えると、通常はＵボルトで固定されていますが、曲げモーメントまで支える構造ではないですから、材料力学的には単純支持に近い状態です。 等分布荷重を受ける両端単純支持の梁のたわみは、両端固定の場合の5倍になります。従って、この場合の支持間隔は、両端固定の場合の（１／５）の（１／４）乗倍になります。 他方、配管の支持を単純支持として扱うことは、強度面で安全サイドに設計するという観点からも妥当なことといえます。 |
| ご指導ありがとうございます。 私も最初単純支持梁（静定）と考え計算してみました。 しかしながら、同様の仮定で考えますと単純梁の最大たわみ量は Max＝5WL^3/（384*E*I）とわたしは考えました。 この計算がL/500以下になるよう計算すると、スパン間隔Lは 現実とかけ離れた大きな数字となります。 たわみ量の求め方が間違っているのでしょうか。 |
| >ご指導ありがとうございます。 >私も最初単純支持梁（静定）と考え計算してみました。 >しかしながら、同様の仮定で考えますと単純梁の最大たわみ量は >Max＝5WL^3/（384*E*I）とわたしは考えました。 ・・・この式の指数が間違っていますね。指数は４ですよ！！ >この計算がL/500以下になるよう計算すると、スパン間隔Lは >現実とかけ離れた大きな数字となります。 >たわみ量の求め方が間違っているのでしょうか。 15年ぶりにこの計算をやってみました。 式変形が面倒なので、Excelのゴールシークでやりました。 Ｌ／δ＝500を指定すると、答えはＬ＝11.68ｍになり、 貴方が最初に示した推奨値１１ｍに近い値になりましたよ。 |
| steinさん、大変失礼しました。 文献の見方を間違えていました。等分布荷重ですので 両端支持のたわみ量y=5WL^3/(384*E*I) Ｗ＝ｗＬでした。 わざわざ計算までしていただいて、恐縮しています。 当方の勘違いでお手数をかけました。気を悪くされないことを 願っています。ありがとうございました。 身勝手ですが、これからもよろしくお願いします。 |
| >さて、配管支持を考えると、通常はＵボルトで固定されていますが、曲げモーメントまで支える構造ではないですから、材料力学的には単純支持に近い状態です。 吊り位置がピンまたはローラー支承に近いとおっしゃりたいのはその通りですが、 長い配管の場合は連続梁とみなせるので、その一区間は両端固定に近くなります。 廊下を走るメイン管や棟間を渡るピット内配管などの中間部はこういう条件です。 ソケットやフランジで繋いであっても水漏れしない程度の剛性があるなら 力学的には一様である(弱くない)と考えてよいでしょう。 曲げモーメントで角度が生じるようなら水が先に漏れるでしょうから。 便所や機械室などはごちゃごちゃしてるので両端ピンと考えるのが無難そうです。 この問題を突き詰めて行くと「スリーブの穴埋め部分は固定端か？」という 疑問が生じますが、設備屋の穴埋めは信用できない(笑)のと、防食テープなどを 必ず巻くという観点から半固定程度に考えるべきでしょう。 長い配管って、吊りを少し手抜きしても平気ですかね(笑) |
| 発展的なご意見を頂き恐縮です。 先ず、連続梁についてです。ご指摘のように梁中央部はその付近の支点があたかも[固定]であるかのような振舞をします。しかし、便覧などに掲載されている連続梁の計算条件は[支持]で行っているはずです。梁の周辺部は中央部と異なる振舞をしますから注意が必要ですね。 フランジについては、梁の曲げモーメントからフランジ本体応力、フランジ用ボルトに加わる張力やパッキン上面圧が計算できますので、許容値以下であるか確認が必要です。フランジの取り付け位置は、できれば曲げモーメントの小さな位置にしたいですね。 次に、配管強度計算全般についてです。計算精度は配管の負荷条件や形状、サイズ、支持条件等をどれだけ忠実に反映させるかで決まります。複雑な配管の計算は手計算では無理です。最近はこれの専用ソフトが市販されていますから、大事な設備の配管設計にはパソコンを利用したいですね。反面、支持条件などを間違えると、とんでもない結果が出てきます。また、計算結果の解釈にも材料力学の知識が必要です。基本的なポイントは整理しておきたいですね。 最後に強度計算についてです。強度計算は、想定される負荷が加わっても設備が正常な状態を維持するために必要な作業です。従って計算に用いる条件は裏づけのあるものを用いるべきでしょう。条件がはっきりしない場合は安全サイドで行うべきです。設備事故が起これば設計者の信用は失墜します。また人身事故のポテンシャルもあります。 設備屋は責任の重いハードな仕事です。その割りに収入は少ないです。何とかしたいですね。これは難問です。私に答えは見つかりません。教えてください。！！ |
| >exp 250A水配管 > 推奨値 約11ｍ 計算結果 約18ｍ > 疑問 > 支持の方法の仮定が違うのか。 > 荷重に他の要因（風雪荷重等）を加えなくてはいけないのか。 > 加えるならば、どの要因をどれほど加えるのか。 単純に、建物内の配管と屋外架空配管のちがいでは−−−＞許容たわみのちがいではとおもうが・・・ |
| 計算結果が18ｍになってしまうのであれば、継手（ネジ・フランジなど）の 撓み角度も考慮しないといけないのかもしれませんね。 細物VPの支持間隔は１ｍですが、必ず２mm以上撓んでいますよね。 |
| >>配管の支持間隔（屋外配管脚）は「配管のたわみが>Ｌ/500以下」とする。 >条件 水配管と考え荷重は自重+水重量の等分布荷重とする。 > 支持条件は両端固定と考える。 > 上記条件よりスパンＬのたわみyはy=WL^4/(384*E*I) steinさんが回答されているので蛇足となりますが。 【両端固定】 |_________________| | | y=WL^4/(384*E*I) 【両端支持】 ___________________ △ △ y=5WL^4/(384*E*I) 管の支持間隔で推奨している長さは、両端支持の等分布加重式で計算 されています。また、長さは「たわみ」が2.5mm程度になる間隔で定めて いるとあります。（配管設計・施工ポケットブック） たわみが、L/500以下ということは・・・ 10mの配管があった場合、0.02m（2cm）の「たわみ」は大きくないですかね？ |
| なかしんさん、steinさん大変失礼しました。 なかしんさんの図をみて気がつき再度確認してみました。 私の文献の見方が誤ってました。等分布荷重ですから 両端支持のたわみ量y=5WL^3/(384*E*I) Ｗ＝ｗＬでした。 （したがっておっしゃるとおりy=5wL^4/(384*E*Iでした) steinさんのご指導のとき、最低、気がつかなければいけない事でした。 steinさん、気を悪くしないでください。 どうもありがとうございました。 教授していただいた式で再度計算してみます。 身勝手かも知れませんが今後ともよろしくお願いします。 |
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