Análise não linear de blocos de concreto armado sobre estacas como fundação de aerogerador onshore considerando o atrito lateral entre as estacas e o solo

Resumo

Na busca por fontes alternativas para atender à crescente demanda por energia, a produção eólica tem tido destaque devido ao grande potencial para sua utilização no Brasil. Dada a magnitude das fundações de unidades aerogeradoras, a compreensão do seu comportamento estrutural é essencial para a concepção de soluções otimizadas, que reduzam custos e facilitem a implantação desta tecnologia em larga escala. Sob esta óptica, este artigo busca aprofundar os estudos acerca do comportamento estrutural de fundações para aerogeradores onshore, representadas por blocos de concreto armado sobre estacas. Foram desenvolvidos modelos computacionais, via Método dos Elementos Finitos (MEF) com o auxílio do software Ansys Workbench R20, considerando-se a contribuição do atrito lateral do fuste das estacas na condução de cargas ao solo, bem como o recalque das estacas, mediante modelagem numérica não linear. Foram dimensionadas as armaduras de uma fundação de torre eólica e propostas duas organizações distintas de malha: circular (AC) e ortogonal (AO). A partir das simulações realizadas, comparou-se, em diferentes tipos de solo, a distribuição das reações nas estacas e os deslocamentos verticais dos blocos. Observou-se que os modelos armados apresentaram um comportamento próximo ao de blocos rígidos, com uma tendência de uniformização das reações e dos deslocamentos verticais. Ao final, foram determinadas as zonas de fissuração do concreto e verificadas as tensões nas armaduras. Os resultados mostraram que as maiores tensões se deram nos modelos com armadura circular (AC), superiores, em média, 2,06% aos modelos AO. Tal tendência foi associada ao fato dos modelos AO terem se mostrado mais rígidos que os modelos AC que, sendo mais deformáveis, impõem às armaduras maiores tensões quando fletidos pelo momento de grande magnitude que atua na fundação.