強度を考慮した配管の選定　

Question

全くの初心者です。宜しくお願いします。

現在　配管750mmを用いて、約2.9kgの物体を吊るしたいのですが、検証、選定方法がわからず、困っています。　
具体的には　配管に幅30mmのﾘﾝｸﾞ2点(2点間距離460mm)で、約2.9kgを吊り下げます。　配管の呼び径は　２０Ａ　を使用したいです。

ＳＧＰ配管で見ると　厚さ2.8mm　この選定で使用可能でしょうか？
ＳＴＰＧ４１０圧力配管Ｓｃｈ８０　厚さ3.9?　も候補です。(高価)

検証として破壊試験しか思い浮かばす、できるならば何かしら検証方法も教えてください。

Accepted Answer

材料力学と機械設計の教本を再度確認下さい。
そして、梁の計算で確認が可能です。
具体的には、
　　　　　　 30mm　　　　　　　　　　　　　　　　30mm
　　　　　　→　←　　　　　　　　　　　　　　　→　←
　　　　　　　━　　　　　　　　　　　　　　　　　━
　　＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
　　 ←　　　　　　　20Aパイプで、長さ750mm　　　　　　　　→
　　＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
　　▲　　　　┯　　　　　　　　　　　　　　　　　┯　　　　▲
　　 ← 　　→│←　　　　　　　460mm 　　　　　→│← 　　→
　　　 145mm  ├─────────────────┤　145mm　　　　　
　　　　　　  └─────────────────┘　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　↑が約2.9kgの重り？

なら、
　　　　　　　↓　2.9kg/2　　 　　　　　　　　　　↓　2.9kg/2
　　━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
　　▲　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　▲
の梁計算です。

そして、両↓とその間に最大の曲げモーメントが掛かりその値は、
145mm ×（2.9kg/2）＝ 210.25kg･mmです。パイプの強度計算は、
パイプの応力σkg/mm2＝曲げモーメントＭkg･mm÷パイプ断面係数Ｚmm3
で計算でき、　　≪SGPの20A；φ27.2mm×t2.8mm（内径；φ21.6mm）≫
σkg/mm2 ＝ 210.25kg･mm ÷｛π/32×（27.2＾4－21.6＾4）÷27.2｝mm3
　　　　 ＝ 210.25kg･mm ÷ 1189mm3
　　　   ＝ 0.177kg/mm2　となります。
SGPの引張強さは、約29.6kg/mm2なので、1/167で大丈夫、と確認します。
が、何回もやっていると、計算しなくても大丈夫と判断が付きます。

Answer

使用条件が判らないので、単に与えられた条件から静荷重として計算する
一目、経験上からしても計算するまでもなさそうと思いましたが、ザックリと
計算して、10倍の29kgfを吊っても変形しないくらいの余裕はありそうに思う
（σ=5.33N/mm2＜275*0.3=82.5，中央たわみ=1.4mm=1/535スパン・・・ok）

計算結果は御自分で勉強なりして検証して見て下さい。実際の設計では、振動
や配管圧力、腐れ代、配管勾配などなどを考慮して御自分で決めてください
最後に検証方法は吊って中央部のたわみを実測し1/300スパンならよしにする

再度、正確に計算し直しました。答えを確認してみてください
σ=1.74 N/mm2＜82.5，中央たわみ=0.042mm→1/17857 スパン・・・ok

強度を考慮した配管の選定方法