РЕЦИКЛИНГ - ПУТЬ ПОЛУЧЕНИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНОЛОГИЙ В ПОРОШКОВОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

NAUKI INZYNIERYJNE I TECHNICZNE ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

РЕЦИКЛИНГ - ПУТЬ ПОЛУЧЕНИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНОЛОГИИ В

ПОРОШКОВОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Белошицкий Николай Владимирович

кандидат технических наук, доцент Восточноукраинский национальный университет имени Владимира Даля

Белошицкая Наталья Ивановна кандидат технических наук, доцент Восточноукраинский национальный университет имени Владимира Даля

RECYCLING AS A WAY OF OBTAINING NEW MATERIALS AND TECHNOLOGIES IN POWDER METALLURGY

Biloshytskyi Mykola Volodymyrovych PhD in Engineering Sciences, Associate Professor Volodymyr Dahl East Ukrainian Naional University

Biloshytska Natalia Ivanivna PhD in Engineering Sciences, Associate Professor Volodymyr Dahl East Ukrainian Naional University

АННОТАЦИЯ

Представлены технологии получения порошков из отходов меди, никеля, алюминиевой стружки и металлоабразивно-го шлифовального шлама. Показаны результаты исследования физико-технологических свойств полученных порошков. Выявлено влияние отжига на уплотняемость. Определены наиболее эффективные технологии получения порошков с высокими технологическими свойствами. Порошки, полученные согласно предложенным технологиям, рекомендуется применять для изготовления конструкционных деталей с указанными ограничениями для каждого из порошков.

ABSTRACT

Technologies for obtaining powders from wastes of copper, nickel, aluminum shavings and metal abrasive swarf are presented. Results of the study of physico-technological properties of the obtained powders are shown. The influence of annealing on compressibility is found out. The most effective technologies for obtaining powders with high technological properties are defined. The powders obtained according to the proposed technologies are recommended for manufacture of structural parts with the given restrictions for each of the powders.

Ключевые слова: диспергирование, отжиг, восстановление, порошок, гранулометрический состав, форма и размер частиц.

Key words: dispersion, annealing, restitution, powder, granulometric composition, shape and size of particles.

1. Введение

В настоящее время промышленные предприятия порошковой металлурги остро нуждаются в металлическом сырье. С ростом предприятий порошковой металлургии в мире все больше внимания уделяют вопросам рационального природопользования. Данное направление имеет ряд острых проблем. Во-первых, необходимо внедрять новые технологии при добыче производственно сырья. Во-вторых, нужно реально оценивать уровень воздействия предприятий на биосферу. В-третьих, существует проблема по разработке и внедрению новых технологий в производство, которые смогут сократить негативное влияние на окружающую среду. В-четвертых, для развития этого направления возрастает потребность в немалых инвестициях.

Поэтому получение из металлических отходов вторичных материалов - реальная необходимость для дальнейшего развития экономики. Одним из таких направлений является рециклинг меди, алюминия и дорогостоящих легированных сталей.

2. Анализ литературных данных и постановка проблемы

Современные тенденции технологического и промыш-

ленного производства в сфере машиностроения характеризуются поиском новых материалов и технологий их получения, которые направлены на уменьшение материалоемкости изделий конструкционного назначения за счет более рационального использования сырья. Однако, как показано в работе [1], коэффициент использования материалов в промышленности от исходного сырья до готового изделия невысок. Отсюда следует, что рециклинг меди, алюминия и дорогостоящих легированных сталей является важной проблемой в развитии общества. Существуют новые технологии и оборудование для реализации промышленных и бытовых отходов [2 - 4]. Эффективным методом утилизации отходов является использование технологий порошковой металлургии. Анализ состояния металлургического и металлообрабатывающего комплексов показал, что основную массу отходов составляют дисперсные продукты: пыль, окалина, стружка, шламы, обрезки проводников кабельной промышленности.

3. Цель и задачи исследования

Целью работы является разработка современных технологий переработки отходов машиностроительной промышленности в порошок для производства продукции методами порошковой металлургии.

Порошки меди получают двумя способами: электролизом и распылением расплава. Стоимость таких порошков высока вследствие больших затрат электроэнергии, значительных потерь материала на всех этапах многооперационного технологического процесса. Поэтому актуальным является создание технологии получения медного порошка, исключающей операции плавки, электролиза с применением в качестве исходного сырья медного лома кабельного производства [5].

При производстве изделий из алюминия образуется большое количество алюминиевой стружки. При извлечении алюминия из отходов экономится до 90.. .95% электроэнергии, необходимой для получения того же количества первичного алюминия, а также отпадает необходимость в добыче и переработке исходного сырья [6].

Также большее внимание уделяется получению порошка из шлифовальных шламов. Шлифовальные шламы, образующиеся при изготовлении деталей из легированных сталей, содержат дорогие легирующие элементы такие, как хром, молибден, кремний, никель, вольфрам и поэтому они являются ценным сырьем для получения новых видов продукции. Разработана технологии переработки шламов стали 40Х10С2М, образовавшихся при шлифовании автомобильных клапанов, в порошок, исследованы его технологические свойства и показана возможность использования для изготовления деталей методами порошковой металлургии.

4. Экспериментальные данные и их обработка

Лом меди поступает на переработку в виде мотков, скруток, прядей, обрезков в эмалевой, пластмассовой, хлопчатобумажной изоляции или без нее. Часть лома окислена. На первом этапе лом сортируют (удаляют приделки и паяные участки).

Известно [7], что медь, содержащая кислород, подвержена водородной болезни. Водород легко проникает в медь при высокой температуре и взаимодействует с кислородом с образованием паров воды. Пар не способен диффундировать из меди и его возрастающее давление разрушает межзеренные связи. При содержании кислорода менее 0,005% явление водородной болезни практически не наблюдается.

Для насыщения меди кислородом в технологический процесс получения порошка введена операция оксидирования с целью уменьшения энергозатрат на диспергирование. При отработке технологии использовали проводники тока из сгоревших электродвигателей и обрезков бракованного кабеля. Диаметр проводников составлял 0,5. 2 мм. Для выполнения оксидирующего отжига лом загружали в контейнер, нагревали до 800°С и продували воздухом 1 час. Затем контейнер герметизировали и пропускали генераторный газ, в состав которого входят: Н2

- 72%, СО - 15%, СО2 - 11,5%, Н2О - 1,5%. Для получения водородосодержащей среды используется специально созданный генератор газа [8]. Температура наводоражива-ющего отжига составила 750...800°С, выдержка 0,45 часа. Такая обработка переводит медь в хрупкое состояние, что позволяет осуществлять последующие операции.

При дроблении проводников тока на ножевой дробилке удаляются обгоревшие остатки изоляционных покрытий. Получение порошка из очищенных, подробленных проводников тока осуществляются в молотковой мельнице. Ротор диаметром 250 мм с пластинчатыми молотками в количестве 24 шт. вращается с частотой 60 с-1. Образовавшиеся в процессе измельчения частицы выносятся из рабочего пространства потоком воздуха в приёмный бункер, откуда периодически выгружаются в тару. В результате интенсивного измельчения и повышения температуры при диспергировании частицы порошка имеют развитую активную поверхность и быстро окисляются. Поэтому, для устранения последствий водородной болезни и снятия наклепа порошок отжигают 1 час в среде генераторного газа при температуре 500...550°С. С целью повышения коррозионной стойкости можно проводить стабилизацию порошка, как это делается при получении электролитического медного порошка.

Отжиг приводит к снятию наклепа, о чем свидетельствуют результаты измерения микротвердости, выполненные на приборе ПМТ-3 при нагрузке 20 г. Измерения показали, что до отжига микротвердость составляет 750.950 МПа, а после отжига - 200.412 МПа.

Порошок из отходов в сравнении с электролитическим порошком марки ПМС-В имеет повышенное содержание железа (на 0,16%) и 0,1% 81. Примесь кремния после восстановительного отжига находится в связанном состоянии (растворимость 3,9% при 356°С), что способствует повышению антифрикционных свойств материала и улучшает обрабатываемость меди давлением в горячем и холодном состоянии.

Гранулометрический состав и форма частиц порошка регулируются временем диспергирования и давлением воздуха, нагнетаемого в молотковую мельницу и которым измельченные частицы выносятся из рабочего пространства в приемный бункер. При давлении 5-104 Па частицы размером более 0,160 мкм составили в общем объёме не более 9%. Регулируя давление воздуха, можно получить порошок различной крупности. Наиболее крупные частицы порошка размером 0,160 мкм составляли 28%, самые мелкие размером 0,045 мкм - 25%. Отжиг не оказал существенного влияния на гранулометрический состав порошка. Форма частиц осколочная, частицы > 0,063 мм имеют форму близкую к сферической (рис. 1). Насыпная плотность порошка 3, 36 г/см3.

•Л'.'4- ' 4 i • J| i' . *

A *», 'j ' ' . 's»,»'  , , ,

t* .  '' ^ Vf,  ft. ' - * « . -  • < • Vv.\ : ,"°V

Ж , >s »•• - * / t , • Л .. - i,

V. >? ;f * • i ,

а б

Рис. 1. Фото порошков по переходам: а - части осколочной формы х 80; б - частицы близкой к сферической форме х 90

Уплотняемость порошков меди определяли по ГОСТ 25280-90. Брикеты спекали в вакуумной печи по режиму: нагрев до 300...350°С и выдержка 1 час, затем нагрев до 950° и выдержка 2,5 часа. Плотность образцов составила 6,2 г/см3. Особенностью исследуемого порошка является высокая уплотняемость, что связанно с размерами и формой частиц. Известно, что чем меньше частицы и более развита их поверхность, тем хуже уплотняемость. Исследуемый порошок имеет форму частиц близкую к сферической, что и определяет его высокую уплотняемость. Плотность образцов при давлении прессования 700 МПа достигает 8,15 г/см3. Полученный из лома порошок использовали для изготовления деталей из меди и бронз методами порошковой металлургии и обработки давлением.

Разработана технология получения порошка из отходов электродов щелочного никель-кадмиевого аккумулятора. Аккумулятор представляет собой стальной сосуд с заключенными в него электродами - ламелями, на которых содержится порошок. Ламели находятся в обертке из капроновой сетки. Положительные электроды содержат в порошке 96.97% никеля, поэтому представляют наибольший интерес. Отрицательные электроды содержат малое количество никеля, поэтому в эксперименте не использовали.

Порошок на основе никеля, который может быть использован в качестве легирующих элементов, получали из отработанных аккумуляторов, которые разбирали и вынимали положительно заряженные ламели. Для удаления остатков щелочного раствора их погружали в слабый раствор серной кислоты, а затем промывали в воде при комнатной температуре. Обработанные ламели нагревали до температуры 600°С в печи без защитной атмосферы, охлаждали в воде со скоростью 60°С/с и сушили на воз-

духе при комнатной температуре. Термообработка способствовала охрупчиванию ламелей. Просушенные ламели подвергали дроблению на ножевой дробилке, а затем размалывали в молотковой мельнице, отжигали в восстановительной среде и удаляли неметаллические включения магнитной сепарацией. Химический состав полученного порошка: 96.97% Ni, 0,5.0,7% Al, 0,7.0,8% Si, 0,6.0,7% Co, 0,4.0,8% Fe, 0,04.0,08% Mn. Частицы имеют неправильную округлую форму размером от 0,315 мкм (1%) до 0,045 мкм (11%). Насыпная плотность 2,9 г/см3. Микротвердость 1140.1150 МПа.

Порошок на основе никеля содержит упрочняющие фазы, образующиеся при его изготовлении с применением термической обработки, следствием чего является высокая микротвердость. Поэтому при высоких давлениях прессования уплотняемость порошка примерно в 1,6 раза меньше, чем медного. Уплотняемость медного порошка уменьшается при добавлении в него порошка на основе никеля и графита в 1,2 раза в сравнении с чистым медным порошком.

Порошок на основе никеля из отходов аккумуляторов совместно с медным порошком применен для изготовления деталей из медноникелевых бронз.

Одним из источников алюминиевой стружки является Conform-процесс, с помощью которого из прутка получают трубку. Алюминиевый пруток марки А7Е (ГОСТ 4784-97) прежде чем попасть в машину Conform, заготовка очищается от оксидной пленки путем срезания поверхностного слоя, для чего применяются вольфрамово-карбидные матрицы немного большего диаметра, чем заготовка. В результате образуется стружка, имеющая вьюнообразную форму (рис. 2, а). Толщина элементов стружки 0,2.1,5 мм, ширина 5.15 мм [6].

а б

Рис. 2. Фото стружки по переходам: а - исходной стружки; б - после ножевой дробилки

Технология получения порошка из стружки состояла из следующих операций: предварительное измельчение в ножевой дробилке; диспергирование в ножевой мельнице вихревого типа с добавлением конденсаторного масла; отжиг. Определение физико-технологических свойств порошка выполняли по следующим методикам: гранулометрический состав по ГОСТ 18318-94; форму частиц по ГОСТ 25849-83; насыпную плотность по ГОСТ 19440-94; плотность утряски по ГОСТ 25279-93, уплотняемость по ГОСТ 25280-90.

Предварительное измельчение в ножевой дробилке является подготовительной операцией для получения более мелких элементов с размером 2.. .5 мм (рис. 2, б).

Диспергирование в ножевой мельнице вихревого типа

выполняли с добавлением конденсаторного масла для предотвращения агрегирования частиц. После диспергирования получили гранулы размерами до 2 мм. Отжиг способствует выгоранию масла и снятию внутренних напряжений в частицах порошка.

По разработанной технологии получено три фракции порошка: менее 0,2 мм; 0,2.0,9 мм; 0,9.1,6 мм.

Установлено, что с ростом размера частиц насыпная плотность и плотность утряски увеличивается: 1,24.1,33 г/см3 и 1,42...1,49 г/см3 соответственно.

Форма частиц порошка с размером менее 0,315 мм -близкая к сферической с наличием мелкой осколочной фракции (рис. 3).

б

Рис. 3. Форма частиц: а - размером < 0,2 мм; б - размером 0,2.0,315, х80

Уплотняемость порошка, с ростом давления увеличивается. Для фракции порошка менее 0,2 мм уплотняемость низкая при всех давлениях прессования и при давлении 800 МПа плотность составляет 2,67 г/см3. Уплотняемость образцов при размере частиц 0,9.1,6 мм и 0,2.0,9 мм при высоких давлениях стремится к постоянной величине равной 2,68 г/см3. Отжиг приводит к снятию упрочнения и повышению уплотняемости порошка всех фракций. При давлении 800 МПа плотность образцов из порошков всех фракций составляет 2,68.2,69 г/см3.

Шлифовальный шлам стали 40Х10С2М содержит 70% металла, 10% неметаллических фракций (продуктов раз-

рушения абразивного инструмента при шлифовании) и 20% смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ). Более 10.15% шлама - конгломераты, которые представляют собой окисленные металлические и неметаллические частицы, сцементированные СОЖ. Металлографическими исследованиями установлено, что металлическая часть состоит из стружки различных форм: тонкой вьюнообраз-ной, вытянутой, изогнутой (саблевидной) и в виде осколочных частиц (рис. 4). Средние размеры стружки следующие: вьюнообразной - толщина 0,015.0,110 мм, длина 0,5.2,5 мм; вытянутой - толщина 0,006.0,025 мм, длина 0,05.0,2 мм, осколочных частиц - 0,015.0,110 мм.

а б в

Рис. 4. Фото частиц металлической составляющей шлама: а - вьюнообразная; б - вытянутая; в - осколочная, х90

Согласно разработанной технологии, на первом этапе шлам подвергается обработке в течение 0,5, 1,0 и 2,0 часа в шаровой мельнице с измельчающими телами в горячей воде (температура 60.80°С, количество воды 2.3 л на 1 кг шлама, масса шаров 4 кг на 1 кг шлама). В качестве измельчающей среды используются металлические шары из стали ШХ15 диаметром 25 мм. При такой обработке происходит разрушение конгломератов, частичное удале-

ние СОЖ и масляных загрязнений, измельчение стружки. Мелкие абразивные частицы, представляющие собой продукт разрушения шлифовальных кругов, оказывают положительное влияние на скорость и качество процесса. Высокая микротвердость измельчаемых частиц способствует охрупчиванию. После флотации полученный продукт обрабатывается по приведенному выше режиму. Масло, скапливающееся на поверхности воды, отправля-

а

ется на переработку, а вода повторно используется в технологическом процессе. Осадок (ржавчина) после сушки восстанавливается и добавляется в полученный порошок на конечной стадии. Химический состав полученного порошка: 0,85.0,87% С, 9,4.9,6% Сг, 2,1.2,17% 81, N1, Мо, V - следы, нерастворимый осадок -3,5.4,0% [9].

Порошок подвергали контрольным анализам. Исследовали гранулометрический состав, насыпную плотность, форму частиц на металлографическом микроскопе МИМ 7. Текучесть измеряли по углу естественного откоса свободно насыпанного порошка, т.к. при определении текучести по ГОСТ 20899-75 порошок не вытекает через калиброванное отверстие диаметром 2,5 мм, что регламентировано стандартом. Плотность утряски определяли путем утряски навески массой 50 г до постоянного объема. Испытания производили в мензурке с делениями путем непосредственного отсчета объема, занятого порошком.

Утряску выполняли с помощью механического вибратора. Амплитуда колебаний составляла 3 мм, а частота - 30 кол/мин. Уплотняемость определяли по ГОСТ 25280-82, а формуемость оценивали на тех же образцах по наличию трещин, которые фиксировали с помощью оптического микроскопа с увеличением х150.

После обработки в шаровой мельнице в течение 2 часов получен мелкодисперсный порошок, частицы которого имеют в основном сферическую и овальную формы. При обработке в течение 1 часа порошок состоит из сферических, овальных и осколочных частиц с преобладанием осколочных и овальных.

Результаты определения гранулометрического состава представлены в табл. 1. Установлено, что с увеличением времени обработки возрастает количество мелкой фракции.

Таблица 1

ий состав порошка

Время помола, Фракции, %, менее

час 0,05 0,063 0,01 0,16 0,2

1 21,5 30,8 30,7 12,3 4,6

2 35,5 56,6 5,5 1,6 0,6

Насыпная плотность значительно возрастает с увеличением времени измельчения до 1,0 часа, а при дальнейшем увеличении до 2,0 часов повышается незначительно, достигая 2,2 г/см3.

Уплотняемость порошка при давлении прессования 800 МПа низкая, плотность прессовок не превышает 5 г/см3.

Порошок имеет также низкую формуемость. При давлении прессования 200 МПа кромки прессовок из такого порошка при выталкивании из матрицы осыпаются, а при давлении 700 МПа на поверхности образцов появляются трещины.

Проведенные исследования показали, что порошок, полученный из шлифовального шлама стали 40Х10С2М, имеет низкие технологические характеристики. Для их улучшения необходимо применение различных технологических добавок, которые влияют на реологические свойства порошков, что приводит к изменению формуемости и уплотняемости. В качестве добавок использовали стеарат цинка и поливиниловый спирт (ПВС) [10].

Образцы из порошка с добавлением 0,8% стеарата цинка не имели видимых дефектов при прессовании в диапазоне давлений от 200 до 800 МПа. Еще более высокую формуемость имеют образцы, полученные из смеси порошка с 10% водным раствором ПВС, который доводили до кипения, охлаждали и смешивали с порошком в смесителе в соотношении 1:8 по массе (1% ПВС в пересчете на сухое вещество).

Наибольшая плотность (5,6.5,8 г/см3), что соответствует пористости примерно 23%) при отсутствии расслоений и трещин получена при прессовании порошка после обработки в течение 1 ч при смешивании его с поливиниловым спиртом.

Введение технологических добавок также влияет на величину упругого последействия, которое при давлении

прессования 700 МПа составило: для порошка без добавок - 0,93%, при введении стеарата цинка - 0,52%, при введении ПВС - 0,39%.

5. Выводы

Представлена технология переработки отходов медных проводников тока в порошок, который имеет удовлетворительный гранулометрический состав и технологические свойства и может применятся в качестве исходного материала для деталей машиностроения. Исследование свойств порошка, полученного технологией переработки отходов щелочных аккумуляторов, показало, что порошок имеет высокую микротвердость, поэтому его можно использовать в качестве лигатуры при получении антифрикционных материалов на основе меди. Порошок алюминия из отходов СопЮгт-процесса, полученный по представленной технологии, рекомендуется качестве исходного сырья для изготовления антифрикционных малонагру-женных деталей конструкционного назначения. Представлена технология переработки шлифовального шлама жаропрочной стали 40Х10С2М в порошок. Полученный порошок при добавлении 1% поливинилового спирта обладает удовлетворительными свойствами и рекомендуется для изготовления деталей методами порошковой металлургии.

Литература

1. Кипарисов, С.С. Ресурсосберегающий и природоохранный потенциал порошковых материалов и технологий: реализация в сфере переработки вторичных ресурсов [Текст] / С.С. Кипарисов, О.В. Падалко, Ю.В. Левинский [и др.] // Порошковая металлургия. - 1993. - №6. - С.1-4.

2. Рябичева, Л.А. Отходы промышленности - источник исходных материалов для порошковой металлургии [Текст] / Л.А. Рябичева, Ю.Н. Никитин, Н.В. Белошицкий,

[и др.]// МТМ 07 Conference Wastes of industry proceedings. - Bularia, Sofia, 2007. - С. 434-438.

3. Пальгунов П.П. Утилизация промышленных отходов [Текст] / Пальгунов П.П., Сумароков М.В. - М.: Стройиз-дат, 1990. - 352 с.

4. Резник С.В. Прогрессивные термические технологии переработки бытовых отходов и промышленных отходов стекла [Текст] / С.В. Резник, Д.Ю. Калинин, А.В. Шуляков-ский // Передовые термические технологии и материалы: Труды международного симпозиума. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. - Ч.1. - С. 21-25.

5. Рябiчева, Л.О. Споаб одержання порошку мщ: Патент на винахвд 64966 А. Украша [Текст] / С.С. Раев, Л.О. Рябiчева, А.Т. Циркш [та ш]. Опубл. 15.03.04. Бюл. №1. - 3 с.

6. Рябичева, Л.А. Технология получения порошка из алюминиевой стружки [Текст] / Л.А. Рябичева, Н.В. Бе-лошицкий, А.И. Добрыднева [и др.] // Ресурсозбер^акта технологи виробництва та обробки тиском матерiалiв у

машинобудуванш: Зб. наук. пр. - Луганськ: Вид-во СНУ iм. В. Даля, 2013. - № 1. - С. 134 - 141.

7. Кипарисов С.С. Порошковая металлургия [Текст] / Кипарисов С.С., Либенсон Г.А. - М: Металлургия, 1991. -468 с.

8. Циркш, А.Т. Газогенератор. Патент на винахвд 11201 А. Украша [Текст] / А.Т. Циркш, О.В. Ковалiвський, М.В. Бшошицький [та ш]. Опубл. 15.12.05. Бюл. №12. - 3 с.

9. Рябичева, Л.А. Экспериментальное исследование подготовки и прессования металлоабразивного шлама стали 40Х10С2М [Текст] / Л.А. Рябичева, А.П. Скляр, Н.В. Бело-шицкий // Ресурсозберiгаючi технологи виробництва та обробки тиском матерiалiв у машинобудуванш: Зб. наук. пр. - Луганськ: Вид-во СНУ iм. В. Даля, 2005. - С. 136-140.

10. Косторнов А.Г. Материаловедение дисперсных и пористых металлов и сплавов [Текст] / Косторнов А.Г. - К.: Наукова думка, 2002. - Т1. - 569 с.

SPRECYZOWANIE MODELU ODDZLALYWAN SEJSMICZNYCH PRZY OBECNOSCL

AKCELEROGRAMOW TRZ^SIENIA ZLEML

Doc. dr inz. Wlodzimierz Osadczy, doc. mgr inz. Konstantyn Anisimow K.I.,

mgr inz. Anastasia Bondarenko

Panstwowa Akademia Budownictwa i Architektury, Odessa

Wykonanie budowli i konstrukcji odpornych na oddzialywania sejsmiczne jest jednym z podstawowych zadan inzynierskich przy projektowaniu i wznoszeniu obiektow w strefach zagrozonych trz^sieniami ziemi. Okreslenie podatnosci obiektow budowlanych na oddzialywania sejsmiczne mozliwe jest tylko przy wykorzystaniu wiarygodnego modelu takiego oddzialywania. Znane metody, stosowane przy rozwi^zaniu tego zadania, maj^ jednak szereg niedoskonalosci ktore nie pozwalaj^ na otrzymanie w pelni obiektywnego obrazu zachowania budowli przy napr^zeniach sejsmicznych.

Z analizy publikacji z przeprowadzonych badan [2, 3, 4, 12, 13, 14] wynika, ze kwestia wiarygodnego prognozowania wielkosci i charakteru napr^zen sejsmicznych dla konkretnego obiektu budownictwa nadal jest aktualnym problemem w przypadku wznoszenia budowli w strefach sejsmicznych. Prognoza ta potrzebuje dalszych odpowiednich obliczeniowo-praktycznych badan oraz badan z natury we wskazanym zakresie.

W przedstawianym opracowaniu na podstawie analizy znanych metod oceny wielkosci i charakteru napr^zen sejsmicznych oraz z uwzgl^dnieniem zalet i wad tych metod dokonano proby zaproponowania sposobu wyboru i uformowania pakietu akcelerogramow jako jednej z metod, pozwalaj^cych na otrzymanie najbardziej wiarygodnej informacji o reakcji sejsmicznej budowli przy obliczeniach odpornosci sejsmicznej konstrukcji.

Przy ocenie i obliczeniowym uzasadnieniu odpornosci budowli i konstrukcji na trz^sienie ziemi jednym z glownych etapow jest przygotowanie modelu oddzialywania. Jesli z obci^zeniami statycznymi jest wzgl^dna jasnosc, to prognozowanie wielkosci i charakteru napr^zen sejsmicznych

pozostaje dose skomplikowanym zadaniem. Obliczenia na oddzialywania sejsmiczne w normach krajow, prowadz^cych budownictwo sejsmiczne [12, 13, 14], s^ rekomendowane do wykonania dwoma metodami: spektraln^ i bezposredni^ dynamiczn^. Metoda spektralna jest daleka od doskonalosci i ma szereg konwencji (sprzecznosci). Glownym problemem jest obecnose szeregu wspolczynnikow, cz^se z ktorych projektant przyjmuje wg swojego uznania, a wspolczynnik spektralny przyjmuje si§ wg wykresu, ktory z kolei nie odzwierciedla wlasciwosci dynamicznych podloza gruntowego placu budowy. Obecnie stosowana teoria spektralna jest wynikiem kilku etapow ewolucji, na kazdym z ktorych udoskonalala si§ forma wzorcow oraz ich interpretacja. Przejscie do nowej formy i nowej interpretacji bylo zwi^zane z wykryciem ewidentnych sprzecznosci pomi^dzy danymi z obliczen a wynikami pomiarow z natury ktore do tej pory nie s^ rozwi^zane [1]. Przy obliczeniach konstrukcji budowlanych najbardziej wiarygodn^ informacji o reakcji sejsmicznej konstrukcji dzisiaj daje metoda bezposredniego dynamicznego pomiaru z wykorzystaniem akcelerogramow sejsmicznych.

Tworz^c model oddzialywania, projektanci cz^sto spotykaj^ si§ z koniecznosci^ wykonania obliczen budowli i konstrukcji z wykorzystaniem tylko jednego akcelerogramu. Obliczenie na jeden akcelerogram nie tylko nie daje obiektywnego obrazu reakcji konstrukcji budowlanej, ale rowniez dezinformuje projektanta o dynamicznym charakterze jego pracy przy obci^zeniach sejsmicznych. Wyjscie z tej sytuacji jest przewidziane norm^ w postaci rekomendacji o wykorzystaniu przy obliczeniach pakietu danych z 3-5 akcelerogramow. Przy ksztaltowaniu pakietu akcelerogramow bardzo waznym jest: - wykorzystanie syntezowanych akcelerogramow trz^sienia