Méretezéselmélet

Tartalom

1. Bevezetés 11
2. A méretezés történeti fejlődése 13
2.1. Az erőtani méretezés történeti áttekintése 13
2.1.1. A Navier előtti méretezés 13
2.1.2. A klasszikus méretezési előírás 13
2.1.3. A plasztikus méretezési előírás 14
2.1.4. A magyar méretezési előírás 15
2.1.5. A fél valószínűségi méretezési előírás 15
2.1.6. Egyéb korszerű méretezési előírások 17
2.1.7. Az egyesült Európa méretezési előírása (EC) 17
2.1.8. Méretszámítás valószínűség-elméleti alapon 18
2.2. Az árvízi méretezés 19
2.2.1. Magyar előírás 19
2.2.2. Külföldi előírások 20
2.3. A vízellátás biztonsága 21
2.4. Az öntözés céljára szolgáló létesítmények méretezése 22
3. Általános megbízhatóságelméleti kérdések 25
3.1. A létesítmény kapacitása 25
3.2. A műszaki igény 26
3.3. Méretezési tartalék 27
3.4. A vállalt kockázat 29
3.5. A tervezett élettartam 30
3.6. Az idő szerepe a méretezésben 30
3.6.1. A műszaki létesítmények tervezett élettartama 30
3.6.2. Az idő befolyása 33
3.6.3. Lehetséges és valószínű 34
3.6.4. Az optimális élettartam 35
3.6.5. A létesítmények tervezett élettartama alatti értékcsökkenés 37
3.6.6. Számpélda 44
3.7. A létesítmény jellemző költségei 45
3.7.1. Beruházási költségek 46
3.7.2. Fenntartási költségek 47
3.7.3. Üzemköltségek 48
3.7.4. A ki nem elégített igények miatt keletkező kár 49
3.7.5. Az okozott károk 49
3.7.6. Költségoptimum 50
3.7.7. A többcélú létesítmények méretezése 56
4. A rokon tudományok 63
4.1. Megbízhatóságelméleti alapfogalmak a gépészmérnöki létesítményeknél 63
4.2. Információelméleti alapfogalmak 64
4.3. Példa: az oráni vízellátási rendszer. Elméleti kérdések 66
4.4. Alkalmazás a rendszer létesítményeire 67
4.4.1. Szivattyútelep 5 + 2 egységgel 67
4.4.2. Szivattyútelep 5 + 1 egységgel 67
4.4.3. Homokfogó 68
4.4.4. Víztisztító 69
4.4.5. Távvezeték 69
4.4.6. Vízmedence vagy gravitációs acélcső 69
4.4.7. A rendszer működésének valószínűsége 69
4.5. Alkalmazás a tározó után 70
5. Az erőtani megbízhatóság 73
5.1. A teherbírás meghatározása 73
5.1.1. Szilárdságcsökkenés 74
5.1.2. Plasztikus anyagok 78
5.1.3. Rideg anyagok 83
5.1.4. Keverék anyag 88
5.1.4.1. A keverék anyag sűrűségfüggvényének meghatározása a momentumok módszerével 88
5.1.4.2. A keverék sűrűségfüggvényének meghatározása maximum likelihood-módszerrel 90
5.1.4.3. A keverék anyag sűrűségfüggvényének más meghatározása 98
5.1.4.4. Számpélda 99
5.1.4.5. Az 5.1.4. pont összefoglalása 103
5.1.5. Fáradás 103
5.1.6. Tartós szilárdság 105
5.1.7. Méretcsökkenés 106
5.1.8. A keresztmetszeti mennyiség csökkenése 109
5.1.9. A teherbírás időbeli csökkenése 110
5.1.10. Határ-igénybevétel 111
5.1.11. Számpéldák elméleti kiegészítésekkel 113
5.2. Terhelőerők és -hatások 146
5.2.1. Időben állandó terhelőerők 146
5.2.1.1. Állandó függőleges teher 147
5.2.1.2. Időben állandó vízszintes teher 149
5.2.2. Időben változó terhelőerők és -hatások 152
5.2.2.1. Egyetlen idősort alkotó terhelőerő 152
5.2.2.2. A teher sztochasztikus halmazokból és egyetlen idősorból áll 156
5.2.2.3. Több idősort alkotó terhelőerő 157
5.2.2.4. A teher sztochasztikus halmazokból és több idősorból áll 159
5.2.2.5. Hasznos teher a magasépítésben 160
5.2.2.6. Meteorológiai terhek 166
5.2.2.7. Hasznos teher a közúti hidakon 171
5.2.2.8. Hasznos teher a vasúti hidakon 173
5.2.2.9. Dinamikus többletteher a hidakon 174
5.2.2.10. A vízépítési műtárgyak terhei 176
5.2.3. A mértékadó igénybevétel 176
5.2.4. Számpéldák 176
5.3. Méretezés valószínűség-elméleti alapon 185
5.3.1. Általános megfontolások 186
5.3.2. A keresztmetszeti mennyiség meghatározása 189
5.3.2.1. Példa az (5.162) kifejezésre 191
5.3.3. Számpéldák 194
5.3.3.1. Ipari épület valószínűség-elméleti alapon 194
5.3.3.2. Ipari épület a különböző szabályzatok alapján 195
5.3.3.3. Vasúti kereszttartó 211
5.3.3.4. Rétegelt, ragasztott fatartó 224
5.3.3.5. Vasbeton pillér 231
5.3.3.6. Rácsos tartó övrúd 233
5.3.4. Az optimálisan vállalt kockázat meghatározása 234
5.3.5. A vállalt kockázat darabszámtól függő változása 235
5.3.6. A valószínűség-számítás alkalmazásának hibás módozatai 235
5.3.7. A teherviselő tartók megbízhatósága 237
5.3.7.1. A plasztikus anyagú tartó normál feszültségű tönkremeneteli valószínűsége 238
5.3.7.2. A rideg anyagú tartó normál feszültségű tönkremeneteli valószínűsége 249
5.3.7.3. Az állandó keresztmetszetű rúd nyírófeszültségű tönkremeneteli valószínűsége 239
5.3.7.4. A plasztikus anyagú, statikailag határozott tartó tönkremeneteli valószínűsége 239
5.3.7.5. A rideg anyagú, statikailag határozott tartó tönkremeneteli valószínűsége 240
5.3.7.6. A statikailag határozatlan tartó tönkremeneteli valószínűsége 240
5.3.7.7. Számpélda a teherviselő tartók megbízhatóságához 245
5.3.7.8. Az 5.3.7. pont összefoglalása 255
5.3.8. Osztott biztonsági tényezők 255
6. A földrengéssel szembeni állékonyság vizsgálata 267
6.1. A szeizmikus erőjáték általában 267
6.2. A magas házak földrengés-állékonysága 269
6.2.1. Determinisztikus eljárás 269
6.2.2. Sztochasztikus módszer 276
6.2.3. A 6.2. fejezet összefoglalása 279
6.2.4. Számpélda 279
6.3. A vízépítési műtárgyak szeizmikus méretezése 284
6.3.1. A mértékadó igénybevétel duzzasztóműveknél 285
6.3.1.1. A folyás irányára merőlegesen 285
6.3.1.2. A folyás irányában 286
6.3.2. Egyéb vízépítési létesítmények 287
6.3.3. A 6.3. fejezet összefoglalása 287
6.3.4. Számpélda: a dunakiliti duzzasztó 287
6.4. A földművek földrengés-állékonysága 291
6.4.1. Determinisztikus módszer szerint 291
6.4.2. Sztochasztikus módszer szerint 294
6.4.3. Számpélda 297
6.4.4. A 6.4. fejezet összefoglalása 297
7. Fejezetek a technológiai méretezésből 299
7.1. A vízellátási rendszer biztonsága 299
7.1.1. Vízkivétel és víztisztítás 299
7.1.2. A fővezeték kapacitása 302
7.1.3. A víztározók kapacitása 303
7.1.4. Számpélda 303
7.2. A víztisztító rendszer biztonsága 308
7.2.1. Számpélda 312
7.3. A mezőgazdasági öntözőrendszer biztonsága 316
7.3.1. A vízigények meghatározása 316
7.3.2. A rendelkezésre álló vízmennyiség (kapacitás) 317
7.3.3. A tározók méretének optimalizálása 318
7.3.4. Számpélda 320
7.4. A közutak forgalmi méretezése 328
7.4.1. A mértékadó közúti forgalom 328
7.4.2. Az útkeresztmetszet forgalmi kapacitása 329
7.4.3. Számpélda 332
7.4.4. A 7.4. fejezet összefoglalása 337
8. Hidraulikai méretezés 339
8.1. A műtárgyak árvíz-levezetési biztonsága 339
8.1.1. A műtárgy hidraulikus biztonsága 339
8.1.2. A műtárgy vízemésztő képessége 342
8.1.3. A mértékadó árvízhozam 344
8.1.4. A vízemésztési tartalék 344
8.1.5. Számpélda 345
8.1.6. Következtetések 354
8.2. A munkagödör biztonsága 355
8.2.1. A munkahelyi biztonság T = 5 év esetén 355
8.2.2. A munkahely biztonsága T = 4 év esetén 358
9. Összefoglalás 371
10. Függelék 375
10.1. A függvényérték eloszlásának valószínűségi jellemzői 375
10.2. A fontosabb valószínűségi eloszlások és azok jellemzői 378
10.2.1. Diszkrét eloszlások 378
10.2.2. Folytonos eloszlások 380
10.3. A kis elemszámú minta befolyása a szórásra 388
10.4. Az extremális értékek meghatározása 390
10.5. Extremális eloszlás a < 1,14 ferdeségnél 391
10.6. Extremális értékek és megbízhatóságuk 392
10.7. Ferde eloszlások extremumai és azok konfidenciaintervallumai 394
10.7.1. A lognormális eloszlás transzformálása 396
10.7.2. A Pearson III. eloszlás transzformálása 397
10.7.3. A lognormális eloszlás visszatranszformálása 398
10.7.4. A Pearson III. eloszlás visszatranszformálása 399
10.7.5. Számpélda 399
10.8. A tervezés metodikája 402
10.9. Rendszertechnikai értékelés 413
10.9.1. A célfüggvények és azok optimumai 413
10.9.2. A normalizált célfüggvények 415
10.9.3. A normalizált használhatósági függvény (teljesítőképesség) 418
10.9.4. Értékelési kérdések 419
10.9.5. Komplex értékelés arányskálán 420
10.9.6. A Kendall-féle rangkorrelációs módszer 422
10.9.7. Electro-módszer 423
10.9.8. KIPA-módszer 424
10.9.9. Egyéb módszerek 426
10.9.10. Számpélda 426
10.9.11. A 10.9. fejezet összefoglalása 434
Irodalom 435

Témakörök