ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DE ESTRUTURAS EM CASCAS CÔNICAS EMPREGADAS COMO FUNDAÇÃO PARA AEROGERADORES ONSHORE
Aerogeradores; fundação em casca; análise dinâmica; análise geotécnica; MEF
A energia eólica vem ganhando cada vez mais relevância no cenário energético, como uma das principais alternativas de energia renovável para atender à crescente demanda mundial. Um dos principais desafios na construção de aerogeradores para produção de energia é o projeto de fundação que, além de apresentar custos significativo, deve satisfazer as exigências estruturais resultantes dos elevados momentos fletores e efeitos dinâmicos exercidos pela ação do vento. As estruturas em casca, pouco exploradas como fundações de aerogeradores, podem se apresentar como alternativa estrutural e economicamente mais eficiente que as estruturas planas. Nesse contexto, o presente estudo tem como objetivo analisar o comportamento estrutural e geotécnico de cascas cônicas empregadas como fundações em aerogeradores onshore, por meio de análises numéricas utilizando o software SAP2000, baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF). Para tal análise realizou-se um estudo de caso em um parque eólico, sob solo areno siltoso, localizado em Campo Formoso – BA. A estrutura em casca proposta atendeu às verificações de capacidade de carga, tombamento, rigidez rotacional, deslizamento, deslocamentos e distorções como fundação para aerogerador com torre de 80 m de altura e rotor de 110m de diâmetro. Ademais, a fundação em casca apresentou melhores resultados em comparação à fundação convencional quanto à capacidade de carga, tombamento e recalque, além de proporcionar uma redução do volume de concreto de até 41%, quando comparado à fundação convencional, ressaltando o potencial econômico desse tipo de estrutura. Além disso, foi possível verificar que a fundação em casca proposta atende plenamente às verificações em solos com rigidez de até 2.000 MN/m³, não sendo passível de aplicação em solos mais resistentes. Entretanto, a geometria em casca atende plenamente aos critérios de rigidez rotacional e recalque em solos com rigidez de até 10.000 MN/m³, bem como aos critérios de deslizamento em solos com rigidez de 4.000 MN/m³. Desse modo, é faz-se possível a usabilidade de fundações em casca para aerogeradores onshore em solos com rigidez elevada, mediante adequações na geometria e/ou reforços que atendam, também, às exigências de capacidade de carga e tombamento.