Análise do comportamento estrutural de blocos de concreto armado sobre estacas como fundação para aerogerador onshore

• Autor(a) principal: Araújo, Kaique Yuri Márcio
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25832
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL; Bloco sobre estacas; Fundação de aerogerador; Análise estrutural; Método dos elementos finitos

O crescimento da indústria de energia eólica no Brasil tem demandado projetos de fundações de grande porte, que em grande parte das vezes se tratam de blocos sobre estacas. Esses elementos estruturais chegam a demandar mais de 300 metros cúbicos de concreto e 20 toneladas de aço na sua construção. Nesse contexto, uma análise mais robusta dessas estruturas de concreto armado pode colaborar com o aperfeiçoamento desses projetos vultosos que são de grande relevância para o desenvolvimento da matriz energética brasileira. Dessa forma, este trabalho se propôs analisar o comportamento estrutural de blocos de concreto armado sobres estacas, mais especificamente na sua utilização como fundações de aerogeradores onshore (em terra), através de modelos numéricos. Para tanto, foram construídos oito modelos em elementos finitos, com o auxílio dos programas computacionais ANSYS V17 e SAP2000 V17, que serviram como base para a análise estrutural proposta. Nos modelos desenvolvidos foram adotadas como variáveis: o tipo de elemento finito utilizado para modelagem do bloco e estacas (sólido ou casca); o tipo de representação do solo (mola ou maciço semi-infinito); e, a consideração ou não do solo sob a base do bloco. Para as análises numéricas os materiais foram tratados com modelos constitutivos de comportamento elástico linear. Os resultados de interesse foram: reações nas estacas; divisão do carregamento entre o solo e estaca; deslocamento do bloco; tensões normais radiais e momentos fletores no bloco; e, acréscimo de tensões verticais no solo. Na comparação entre os modelos concebidos em elementos sólidos e elementos de placa foi observado que houve boa compatibilidade entre os valores encontrados. Em alguns modelos, as análises numéricas revelaram resultados contra a segurança estrutural da fundação quando não se considera a presença do solo sob a base do bloco.