Vízügyi Közlemények, 1946 (28. évfolyam)
1-4. szám - VII. Szakirodalom
64 SZAKIRODALOM 64 A képletben W = a verőkos súlya, h = az ejtési magasság, R = & behatolási ellenállás, s = a cölöp behatolása egy ütésre, С = a behatolási ellenállás változását kifejező tényező, Q = pedig az energiaveszteségek összege. A cölöpverések dinamikájához csak gyakorlati mérések és diagrammok felvételével juthatunk közelebb. Ilyen kísérletet — nehéz és költséges volta miatt — keveset végeztek. Kifogástalan mérések csak teleobjektívvel felszerelt, a cölöpverőtől jelentős távolságban elhelyezett filmfelvevőgéppel végezhetők, mely a cölöp út-idő görbéjét szolgáltatja. Ebből megszerkeszthető a gyorsulás-idő görbe és ennek segítségével számítható az ellenálló erő. Az irodalomban található sokféle képlet azonban nem kísérleti, hanem matematikai és elméleti mechanikai alapon készült, az energiaveszteségekre tett különféle feltevésekkel. Egyes szerzők a cölöp összenyomódását tekintik az egyetlen figyelembeveendő veszteségnek ( Weisbach, I860): R 2L L = cölöphossz Wh = Rs + 9 J (2) A — keresztmetszeti terület E = rugalmassági modulus. ^zpfT^EpJ о. Innen: L A képlet nagy hibája, hogy az összenyomódást sztatikai alapon veszi számításba, a dina mikus ettől pedig nagyon is eltér. Azonkívül az a feltevés érvényesül, hogy a teljes ellenállás a cölöpcsúcson működik. Más szerzők a cölöpverést ütközési problémának felfogva, Newton elmélete szerint számították az energiaveszteséget. Ezen alapszik Eytelwein (1820) és Sanders (I860) képlete. Newton ütközési elmélete azonban —mint később Hodgkinson (1835) és Сох (1849) kísérleteiből kiderült — nem alkalmazható a cölöpökre, mert itt az ütközés után a testek nem deformálódhatnak szabadon, mint Newton kísérleteinél. Valószínűleg Redtenbachertől (1859) ered az ú. n. ,,teljes" képlet, mely a következő energiaegyenleten alapozik: Wh-1 + + + К I (4) W + P J 12 AE 2A E Wh = Rs n = Newton-féle visszaállási tényező, L' = a verőfej hossza, A' = a verőfej keresztmetszete, E' = a verőfej rugalmassági modulusa, К = a cölöpöt körülvevő talaj rugalmas összenyomódása. Ez az egyenlet sem helyes. Mivel a szögletes zárójelbe foglalt kifejezésben (a Newton-féle energiaveszteség) szereplő n visszaállási tényező már minden veszteséget magában foglal — a harmadik tag részleges energiaveszteségeit is —, egyes veszteségek kétszer szerepelnek. Azonkívül is az egyenlet ugyanazon kifogásolt elveken alapszik, mint a fentebb tárgyaltak. Általában a kutatók túlzott figyelmet szenteltek a cölöp inerciájának, pedig más tényezők legalább olyan fontosak. Újabban a cölöpökben a verés alatt keletkező igénybevételek meghatározására a St. Venant—Boussinesq-íéle ütközési elméletet használják, amely prizmatikus rudak longitudinális ütközésével foglalkozik. A British Building Research Board (Brit Építőtechnikai Kutatóintézet) kísérleteket is végzett a feszültségekre vonatkozóan: betoncölöpökbe kvarckristályokat helyeztek el és vezetékek segítségével piezo-elektromos úton mérték a feszültségeket. Az előbb említett ütközési elmélet szerint az egyik végén befogott rúd szabad végének f Eg — sebességgel (g = a nehézw ségi gyorsulás, E = rugalmassági modulus és w = a rúd fajsúlya). A rúd elemi hosszának mozgásegyenlete :
