0

PIPE ANALYSIS FOR PIPE SYSTEM STRUCTURE VERFICATION PER ASME B31.1             

 

 

 PROJECT NO.: A001          LOAD ID: TH3

 

 

     TOTAL NUMBER OF JOINTS=    11

     TOTAL NUMBER OF MEMBERS=     8

     TOTAL NUMBER OF REDUNDANT JOINTS=     9

     LOADING AT JOINT=     0

 

 

     YOUNGS MODULUS (E) (KIPS PER SQUARE INCH)=     29000.

     POISSONS RATIO (V)=  0.32

 

 

     JT NO.  SIF      X-DIR     Y-DIR     Z-DIR               CUR RAD

                      (FT.)     (FT.)     (FT.)               (FT.)

 

       10     2       0.000     0.000     0.000    111111     0.000

       15     1       0.000    20.000     0.000    000000     0.000

       20     1       0.000    40.000     0.000    001000     0.000

       30A    4       0.000    46.000     0.000    001000     0.000

       30     0       0.000    50.000     0.000    000000     2.500

       30B    4       0.000    50.000     4.000    000000     0.000

       40A    4       0.000    50.000    16.000    000000     0.000

       40     0       0.000    50.000    20.000    000000     2.500

       40B    4       0.000    54.000    20.000    003000     0.000

       45     1       0.000    65.000    20.000    001000     0.000

       50     2       0.000    80.000    20.000    111111     0.000

 

 

     MEM NO.     JT-L     JT-R

                                                        

        1        10        15

        2        15        20

        3        20        30A

        4        30A       30B

        5        30B       40A

        6        40A       40B

        7        40B       45

        8        45        50

 

 

 MEM NO.       AREA       XI       ZI        SI     ENX     W      L/R    DT

             (IN**2)   (IN**4)   (IN**4)   (IN**3)       (KIPS/IN)       (F)

 

    1        15.377   473.249   473.249    59.156   0.0    0.0000   43.  470.

    2        15.377   473.249   473.249    59.156   0.0    0.0000   43.  470.

    3        15.377   473.249   473.249    59.156   0.0    0.0000   13.  470.

    4        15.377   473.249   473.249    59.156   0.0    0.0000   12.  470.

    5        15.377   473.249   473.249    59.156   0.0    0.0000   26.  470.

    6        15.377   473.249   473.249    59.156   0.0    0.0000   12.  470.

    7        15.377   473.249   473.249    59.156   0.0    0.0000   24.  470.

    8        15.377   473.249   473.249    59.156   0.0    0.0000   32.  470.

 

 

       RJT   FDFX  FDFY  FDFZ  FDMX  FDMY  FDMZ

 

      10       0     0     0     0     0     0

      15       0     1     1     1     0     0

      20       0     1     0     1     0     0

      30A      0     1     0     1     0     0

      30B      0     1     1     1     0     0

      40A      0     1     1     1     0     0

      40B      0     1     1     1     0     0

      45       0     1     0     1     0     0

      50       0     0     0     0     0     0

 

 

     OPERATING PRESSURE (PSI)=  500.

     DESIGN TEMPERATURE (F)=  500.

     AMBIENT TEMPERATURE (F)=   30.

     COEFFICIENT OF THERMAL EXPANSION (IN/IN/F)=   0.00000650

 

 

     TOTAL NUMBER OF UNKNOW DEGREE OF FREEDOMS=         18

 

       10          0    0    0    0    0    0

       15          0    1    2    3    0    0

       20          0    4    0    5    0    0

       30A         0    6    0    7    0    0

       30B         0    8    9   10    0    0

       40A         0   11   12   13    0    0

       40B         0   14   15   16    0    0

       45          0   17    0   18    0    0

       50          0    0    0    0    0    0

 

        JOINT    LUM UNIF WT (KIPS)

 

          10         0.0000

          15         0.0000

          20         0.0000

          30A        0.0000

          30B        0.0000

          40A        0.0000

          40B        0.0000

          45         0.0000

          50         0.0000

 

 

 

 

 

 -0.54156E-03 -0.49824E-01 -0.45321E-04 -0.10831E-02  0.18128E-03 -0.12456E-02

 -0.27090E-03  0.17313E-01 -0.19682E-01 -0.31333E-03  0.80541E-02 -0.21241E-01

  0.18853E-03  0.70402E-03 -0.14280E-01  0.13105E-03  0.40617E-03  0.55816E-04

 

 

 

 

 

 

 

               MEMBER END FORCES  -  MEMBER NO.:     1

                (X-DIR)     (Y-DIR)     (Z-DIR)    (X-ROT)     (Y-ROT)     (Z-ROT)

                (KIPS)      (KIPS)      (KIPS)    (FT-KIPS)   (FT-KIPS)   (FT-KIPS)

 COM:  10        0.000       1.006       0.529       5.504       0.000       0.000

 COM:  15        0.000      -1.006      -0.529       5.072       0.000       0.000

 MEM:  10        0.000       0.533       0.056       5.504      -0.039       0.077

 MEM:  15        0.000      -1.006      -0.529       5.072       0.000       0.000

 

               MEMBER END FORCES  -  MEMBER NO.:     2

                (X-DIR)     (Y-DIR)     (Z-DIR)    (X-ROT)     (Y-ROT)     (Z-ROT)

                (KIPS)      (KIPS)      (KIPS)    (FT-KIPS)   (FT-KIPS)   (FT-KIPS)

 COM:  15        0.000       1.006      -0.399      -5.072       0.000       0.000

 COM:  20        0.000      -1.006       0.399      -2.912       0.000       0.000

 MEM:  15        0.000       0.533       0.529      -5.072       0.000       0.000

 MEM:  20        0.000      -1.006       0.399      -2.912       0.000       0.000

 

               MEMBER END FORCES  -  MEMBER NO.:     3

                (X-DIR)     (Y-DIR)     (Z-DIR)    (X-ROT)     (Y-ROT)     (Z-ROT)

                (KIPS)      (KIPS)      (KIPS)    (FT-KIPS)   (FT-KIPS)   (FT-KIPS)

 COM:  20        0.000       1.006      -1.424       2.912       0.000       0.000

 COM:  30A       0.000      -1.006       1.424     -11.453       0.000       0.000

 MEM:  20        0.000       1.934      -2.351       2.912       0.077       0.077

 MEM:  30A       0.000      -1.006       1.424     -11.453       0.000       0.000

 

               MEMBER END FORCES  -  MEMBER NO.:     4

                (X-DIR)     (Y-DIR)     (Z-DIR)    (X-ROT)     (Y-ROT)     (Z-ROT)

                (KIPS)      (KIPS)      (KIPS)    (FT-KIPS)   (FT-KIPS)   (FT-KIPS)

 COM:  30A       0.000       1.006       6.375      11.453       0.000       0.000

 COM:  30B       0.000      -1.006      -6.375      10.023       0.000       0.000

 MEM:  30A       0.000       6.532       3.797      11.453       0.000       0.000

 MEM:  30B       0.000      -5.220      -3.797      10.023       0.000       0.000

 

               MEMBER END FORCES  -  MEMBER NO.:     5

                (X-DIR)     (Y-DIR)     (Z-DIR)    (X-ROT)     (Y-ROT)     (Z-ROT)

                (KIPS)      (KIPS)      (KIPS)    (FT-KIPS)   (FT-KIPS)   (FT-KIPS)

 COM:  30B       0.000       1.006       4.829     -10.023       0.000       0.000

 COM:  40A       0.000      -1.006      -4.829      -2.052       0.000       0.000

 MEM:  30B       0.000       7.922      -4.100     -10.023       0.258      -0.258

 MEM:  40A       0.000      -4.829       1.006      -2.052       0.000       0.000

 

               MEMBER END FORCES  -  MEMBER NO.:     6

                (X-DIR)     (Y-DIR)     (Z-DIR)    (X-ROT)     (Y-ROT)     (Z-ROT)

                (KIPS)      (KIPS)      (KIPS)    (FT-KIPS)   (FT-KIPS)   (FT-KIPS)

 COM:  40A       0.000       1.006       1.548       2.052       0.000       0.000

 COM:  40B       0.000      -1.006      -1.548       0.115       0.000       0.000

 MEM:  40A       0.000       6.181       0.383       2.052       0.000       0.000

 MEM:  40B       0.000      -1.806      -0.383       0.115       0.000       0.000

 

               MEMBER END FORCES  -  MEMBER NO.:     7

                (X-DIR)     (Y-DIR)     (Z-DIR)    (X-ROT)     (Y-ROT)     (Z-ROT)

                (KIPS)      (KIPS)      (KIPS)    (FT-KIPS)   (FT-KIPS)   (FT-KIPS)

 COM:  40B       0.000       1.006      -0.139      -0.115       0.000       0.000

 COM:  45        0.000      -1.006       0.139      -1.419       0.000       0.000

 MEM:  40B       0.000      -0.666      -1.812      -0.115      -0.139       0.273

 MEM:  45        0.000      -1.006       0.139      -1.419       0.000       0.000

 

               MEMBER END FORCES  -  MEMBER NO.:     8

                (X-DIR)     (Y-DIR)     (Z-DIR)    (X-ROT)     (Y-ROT)     (Z-ROT)

                (KIPS)      (KIPS)      (KIPS)    (FT-KIPS)   (FT-KIPS)   (FT-KIPS)

 COM:  45        0.000       1.006       0.142       1.419       0.000       0.000

 COM:  50        0.000      -1.006      -0.142       0.709       0.000       0.000

 MEM:  45        0.000      -0.666       3.423       1.419       0.000       0.000

 MEM:  50        0.000      -1.006      -0.142       0.709       0.000       0.000

 

 

 

 

 

 

 

           ANCHOR END FORCES  -  ANCHOR NO.:   10

            (X-DIR)     (Y-DIR)     (Z-DIR)    (X-ROT)     (Y-ROT)     (Z-ROT)

            (KIPS)      (KIPS)      (KIPS)    (FT-KIPS)   (FT-KIPS)   (FT-KIPS)

 COM:        0.000      -1.006      -1.877     -19.538       0.000       0.000

 MEM:        0.000      -0.533      -0.198     -19.538       0.140      -0.275

 

           ANCHOR END FORCES  -  ANCHOR NO.:   50

            (X-DIR)     (Y-DIR)     (Z-DIR)    (X-ROT)     (Y-ROT)     (Z-ROT)

            (KIPS)      (KIPS)      (KIPS)    (FT-KIPS)   (FT-KIPS)   (FT-KIPS)

 COM:        0.000       1.006       0.504      -2.518       0.000       0.000

 MEM:        0.000       1.006       0.504      -2.518       0.000       0.000

 

 

 

 

 

 

 

          PIPE SUPORT LOAD  -  SUPPORT NO.:   15

 

 IN COMMON AXIS (KIPS):        0.000          IN X-DIRECTION

 IN MEMBER AXIS (KIPS):        0.000

 

 

 

 

 

 

 

          PIPE SUPORT LOAD  -  SUPPORT NO.:   20

 

 IN COMMON AXIS (KIPS):        0.000          IN X-DIRECTION

 IN MEMBER AXIS (KIPS):        0.000

 

 

 

 

 

 

 

          PIPE SUPORT LOAD  -  SUPPORT NO.:   20

 

 IN COMMON AXIS (KIPS):        1.024          IN Z-DIRECTION

 IN MEMBER AXIS (KIPS):        1.952

 

 

 

 

 

 

 

          PIPE SUPORT LOAD  -  SUPPORT NO.:   30A

 

 IN COMMON AXIS (KIPS):        0.000          IN X-DIRECTION

 IN MEMBER AXIS (KIPS):        0.000

 

 

 

 

 

 

 

          PIPE SUPORT LOAD  -  SUPPORT NO.:   30A

 

 IN COMMON AXIS (KIPS):       -7.799          IN Z-DIRECTION

 IN MEMBER AXIS (KIPS):       -5.220

 

 

 

 

 

 

 

          PIPE SUPORT LOAD  -  SUPPORT NO.:   30B

 

 IN COMMON AXIS (KIPS):        0.000          IN X-DIRECTION

 IN MEMBER AXIS (KIPS):        0.000

 

 

 

 

 

 

 

          PIPE SUPORT LOAD  -  SUPPORT NO.:   40A

 

 IN COMMON AXIS (KIPS):        0.000          IN X-DIRECTION

 IN MEMBER AXIS (KIPS):        0.000

 

 

 

 

 

 

 

          PIPE SUPORT LOAD  -  SUPPORT NO.:   40B

 

 IN COMMON AXIS (KIPS):        0.000          IN X-DIRECTION

 IN MEMBER AXIS (KIPS):        0.000

 

 

 

 

 

 

 

          PIPE SUPORT LOAD  -  SUPPORT NO.:   45

 

 IN COMMON AXIS (KIPS):        0.000          IN X-DIRECTION

 IN MEMBER AXIS (KIPS):        0.000

 

 

 

 

 

 

 

          PIPE SUPORT LOAD  -  SUPPORT NO.:   45

 

 IN COMMON AXIS (KIPS):       -0.281          IN Z-DIRECTION

 IN MEMBER AXIS (KIPS):       -3.562

 

 

 

 

 

 

    ***** COMBINED RESULTANT MEMBER END FORCES AND MOMENTS *****

 

 

  MEMBER  JOINT      SHEAR      BENDING      AXIAL      TORSION

                     (KIP)     (FT-KIP)      (KIP)      (FT-KIP)

     1    10         0.198       19.540      0.533      -0.140

     1    15         0.529        5.072     -1.006       0.000

 

 

  MEMBER  JOINT      SHEAR      BENDING      AXIAL      TORSION

                     (KIP)     (FT-KIP)      (KIP)      (FT-KIP)

     2    15         0.529        5.072      0.533       0.000

     2    20         0.399        2.912     -1.006       0.000

 

 

  MEMBER  JOINT      SHEAR      BENDING      AXIAL      TORSION

                     (KIP)     (FT-KIP)      (KIP)      (FT-KIP)

     3    20         2.351        2.913      1.934       0.077

     3    30A        4.496       36.174     -1.006       0.000

 

 

  MEMBER  JOINT      SHEAR      BENDING      AXIAL      TORSION

                     (KIP)     (FT-KIP)      (KIP)      (FT-KIP)

     4    30A       11.991       36.174      6.532       0.000

     4    30B       11.991       31.658     -5.220       0.000

 

 

  MEMBER  JOINT      SHEAR      BENDING      AXIAL      TORSION

                     (KIP)     (FT-KIP)      (KIP)      (FT-KIP)

     5    30B       12.948       31.669      7.922       0.814

     5    40A        3.178        6.480     -4.829       0.000

 

 

  MEMBER  JOINT      SHEAR      BENDING      AXIAL      TORSION

                     (KIP)     (FT-KIP)      (KIP)      (FT-KIP)

     6    40A        1.210        6.480      6.181       0.000

     6    40B        1.210        0.363     -1.806       0.000

 

 

  MEMBER  JOINT      SHEAR      BENDING      AXIAL      TORSION

                     (KIP)     (FT-KIP)      (KIP)      (FT-KIP)

     7    40B        5.722        0.937     -0.666      -0.440

     7    45         0.139        1.419     -1.006       0.000

 

 

  MEMBER  JOINT      SHEAR      BENDING      AXIAL      TORSION

                     (KIP)     (FT-KIP)      (KIP)      (FT-KIP)

     8    45         3.423        1.419     -0.666       0.000

     8    50         0.504        2.518     -1.006       0.000

 

 

 

 

 

 

                         ***** PIPE STRESSES *****

 

 

     PER ASME B31.1

     ALLOWABLE STRESS FOR SHEAR = 0.80SH

     ALLOWABLE STRESS FOR BEARING = 1.60SH

     ALLOWABLE LONGITUDINAL STRESS FOR SL = 1.0SH

     ALLOWABLE DISPLACEMENT STRESS RANGE FOR SE :

          SA = F(1.25SC + 0.25SH)

          SA = F(1.25SC + 1.25SH - SL) WHEN SH > SL

            WHERE: F=6/N**0.2   < OR EQUAL 1.0

     ALLOWABLE STRESS FOR OCCASIONAL LOADS = K*SH

            WHERE: K=1.15  LOADING < 8HRS AND < 800HRS/YR

                   K=1.20  LOADING < 1HR AND < 80HRS/YR

 

 

 

 

  MEMBER  JOINT   PRESURE      SHEAR      BENDING      AXIAL     THL (SE)

                   (KSI)       (KSI)       (KSI)       (KSI)       (KSI)

     1    10        6.410       0.013       3.966       0.035       3.966

     1    15        6.410       0.034       1.029      -0.065       1.031

 

 

  MEMBER  JOINT   PRESURE      SHEAR      BENDING      AXIAL     THL (SE)

                   (KSI)       (KSI)       (KSI)       (KSI)       (KSI)

     2    15        6.410       0.034       1.029       0.035       1.030

     2    20        6.410       0.026       0.591      -0.065       0.595

 

 

  MEMBER  JOINT   PRESURE      SHEAR      BENDING      AXIAL     THL (SE)

                   (KSI)       (KSI)       (KSI)       (KSI)       (KSI)

     3    20        6.410       0.153       0.592       0.126       0.605

     3    30A       6.410       0.292       7.342      -0.065       7.342

 

 

  MEMBER  JOINT   PRESURE      SHEAR      BENDING      AXIAL     THL (SE)

                   (KSI)       (KSI)       (KSI)       (KSI)       (KSI)

     4    30A       6.410       0.780       7.342       0.425       7.354

     4    30B       6.410       0.780       6.425      -0.339       6.434

 

 

  MEMBER  JOINT   PRESURE      SHEAR      BENDING      AXIAL     THL (SE)

                   (KSI)       (KSI)       (KSI)       (KSI)       (KSI)

     5    30B       6.410       0.842       6.433       0.515       6.453

     5    40A       6.410       0.207       1.315      -0.314       1.352

 

 

  MEMBER  JOINT   PRESURE      SHEAR      BENDING      AXIAL     THL (SE)

                   (KSI)       (KSI)       (KSI)       (KSI)       (KSI)

     6    40A       6.410       0.079       1.315       0.402       1.375

     6    40B       6.410       0.079       0.074      -0.117       0.139

 

 

  MEMBER  JOINT   PRESURE      SHEAR      BENDING      AXIAL     THL (SE)

                   (KSI)       (KSI)       (KSI)       (KSI)       (KSI)

     7    40B       6.410       0.372       0.236      -0.043       0.240

     7    45        6.410       0.009       0.288      -0.065       0.295

 

 

  MEMBER  JOINT   PRESURE      SHEAR      BENDING      AXIAL     THL (SE)

                   (KSI)       (KSI)       (KSI)       (KSI)       (KSI)

     8    45        6.410       0.223       0.288      -0.043       0.291

     8    50        6.410       0.033       0.511      -0.065       0.515