Avaliação do desempenho de uma fundação do tipo radier estaqueado de um aerogerador por métodos dos elementos finitos
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i4.26174Palavras-chave:
Radier Estaqueado; Fundação de Aerogerador; Análise Numérica; Método dos elementos finitos.Resumo
Este artigo tem o objetivo de avaliar o comportamento da fundação de um aerogerador situado no nordeste do Brasil. O projeto original da fundação da torre não considerou o contato radier-solo no desempenho do sistema. Dessa forma, o presente trabalho propõe considerar o contato radier-solo, ou seja, assumir que a fundação é um radier estaqueado e avaliar o impacto dessa premissa no desempenho da fundação. As análises foram realizadas por meio de dois softwares de elementos finitos: o ABAQUS e o Plaxis 3D Foundation, adotando diferentes critérios de modelagem para os softwares. A caracterização geotécnica do local foi realizada através de sondagens SPT e retroanálise de uma prova de carga. Os resultados obtidos através do ABAQUS e Plaxis 3D foram concordantes, de modo geral, apesar das particularidades de modelagem adotadas em cada software. Os resultados mostraram que o radier suportou mais de 60% da carga vertical aplicada à fundação, atestando a sua importância neste caso. A fundação atendeu aos critérios de rigidez e segurança com certa folga, o que indica a possibilidade de otimização do sistema, com a redução do número de estacas, por exemplo.
Referências
Associação Brasileira de Energia Eólica – ABEEólica (2021). Energia Eólica: Os bons ventos do Brasil. Infovento 19. Disponível em: http://abeeolica.org.br/dados-abeeolica/. Acesso em 02/04/2021.
Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT (2019). NBR 6122:2019 – Projeto e execução de fundações. Rio de Janeiro.
Alva, F. G. (2017). Análise do comportamento de radier estaqueados com estaca defeituosa carregados horizontalmente em solo tropical. 2017. 169 f. Tese (Doutorado) - Faculdade de Tecnologia. Departamento de Engenharia Civil e Ambiental. Universidade de Brasília, Brasília.
Bacelar, C. J. R. (2003). Análises de Recalque em Radiers Estaqueados. 2003. 193 f. Tese (Doutorado) - Departamento de Engenharia Civil. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.
BSI – The British Standard Institution (2015). BS 8004: Code of Practice for Foundations. London, United Kingdom.
Bolton, M. D. (1986). Strength and dilatancy of sands. Géotechnique. 36(1), 65-78. DOI: 10.1680/geot.1986.36.1.65.
Cintra, J. C. A., Aoki, N., Albiero, J. H. (2011). Fundações diretas: projeto geotécnico, Oficina de Textos, São Paulo, 140 p.
Cordeiro, A. F. B. (2017). Modelagem Física de Radiers Estaqueados com e sem Estacas Defeituosas Assentes em Areia. 2017. 188 f. Tese (Doutorado) - Faculdade de Tecnologia. Departamento de Engenharia Civil e Ambiental. Universidade de Brasília, Brasília.
Décourt, L. (1983). Prediction of load settlement relationships for foudations on the Basis of the SPT-T. In: Ciclo de Conferencias Internacinales Leonardo Zeevaert, p. 87- 104, México.
Freitas, A. P. S. (2018). Comportamento de radiers estaqueados como fundações de aerogeradores de energia eólica. 2018. 285 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação de Engenharia Civil. Centro de Tecnologia. Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal.
Freitas Neto, O. (2013). Avaliação Experimental e Numérica de Radiers Estaqueados com Estacas Defeituosas em Solo Tropical do Brasil. 2013. 253 f. Tese (Doutorado) - Faculdade de Tecnologia. Departamento de Engenharia Civil e Ambiental. Universidade de Brasília, Brasília.
Freitas Neto, O., Cunha, R. P., Albuquerque, P. J. R., Garcia, J. R. (2020). Experimental and numerical analyses of a deep foundation containing a single defective pile. Latin American Journal of Solids and Structures, 17 (3). DOI: https://doi.org/10.1590/1679-78255827.
Garcia, J. P. (2015). Análise Experimental e Numérica de Radiers Estaqueados executados em solo da região de Campinas/SP. 2015. 321 f. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo. Universidade Estadual de Campinas, Campinas.
Leal, F. C. A. (2021). Análise estática e sísmica de fundação de aerogerador em radier estaqueado. 2021. 286 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação de Engenharia Civil. Centro de Tecnologia. Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal.
Lewin, T. J. (2010). An investigation of design alternatives for 328-ft (100-m) tall wind turbine towers. 2010. 181 f. Dissertação (Mestrado) - Iowa State University, USA.
Novak, J. L., Reese, L. C., Wang, S. T. (2005). Analysis of Pile-Raft Foundations with 3D Finite-Element Method. Structures Congress 2005. American Society of Civil Engineers. DOI: http://dx.doi.org/10.1061/40753(171)93.
Poulos, H. G. (2001). Piled raft foundations: design and applications. Geotechnique, 51 (2), 95-113. DOI: http://dx.doi.org/10.1680/geot.2001.51.2.95.
Ravichandran, N., Shrestha, S., Piratla, K. (2018). Robust design and optimization procedure for piled-raft foundation to support tall wind turbine in clay and sand. Soils and Foundations. 58 (3), 744-755. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sandf.2018.02.027.
Sales, M. M. (2000). Análise do Comportamento de Sapatas Estaqueadas. 2000. 229 f. Tese (Doutorado) - Faculdade de Tecnologia. Departamento de Engenharia Civil e Ambiental. Universidade de Brasília, Brasília.
Shrestha, S. (2015). Design and Analysis of Foundation for Onshore Tall Wind Turbines. 2015. 221 f. Dissertação (Mestrado) - Clemson University, South Carolina, USA.
Shrestha, S., Ravichandran, N., Rahbari, P. (2017). Geotechnical Design and Design Optimization of a Pile-Raft Foundation for Tall Onshore Wind Turbines in Multilayered Clay. ASCE - American Society of Civil Engineers, 18(2). DOI: http://dx.doi.org/10.1061/(asce)gm.1943-5622.0001061.
Soares, W. C. (2011). Radier Estaqueado com Estacas Hollow Auger em Solo Arenoso. 2011. 302 f. Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife.
Soares W. C., Coutinho R. Q., Cunha R. P. (2015). Piled raft with hollow auger piles founded in a Brazilian granular deposit. Canadian Geotechnical Journal, 52 (8), 01-18. DOI: dx.doi.org/10.1139/cgj-2014-0087.
Teixeira, A. H., & Godoy, N. S. (1996). Análise, projeto e execução de fundações rasas. In W. Hachich (Ed.), Fundações: teoria e prática. (2th ed.), 227-264. Pini.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2022 Felipe Carlos de Araújo Leal; Ana Paula Sobral de Freitas; Osvaldo de Freitas Neto; Alexandre Duarte Gusmão
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.
