O documento discute o projeto de fundações para torres eólicas no Rio Grande do Sul, Brasil. Ele descreve o dimensionamento de estacas de concreto para as fundações, incluindo análises numéricas, cálculos de recalque e verificações da qualidade e desempenho das estacas. O projeto utilizou o método de Aoki Veloso para dimensionar 30 estacas inclinadas para suportar uma torre eólica.

1. Fundações de Torres Eólicas – Estudo de Caso
Patrícia Faria, PhD
Marcos Noronha, Prof. Dr.

2. Mapa da Energia Eólica no Brasil
450 projetos
Portfolio de Projetos habilitados tecnicamente (EPE)
Fonte: epe.gov.br
450 projetos
12 mil MW150 projetos
4,3 mil MW
Matriz Eólica

3. Mapa da Energia Eólica no Brasil
450 projetos
Portfolio de Projetos habilitados tecnicamente (EPE)
Fonte: epe.gov.br
450 projetos
12 mil MW150 projetos
4,3 mil MW
Matriz Eólica

4. Mapa da Energia Eólica no Brasil
450 projetos
Portfolio de Projetos habilitados tecnicamente (EPE)
Fonte: epe.gov.br
450 projetos
12 mil MW150 projetos
4,3 mil MW
Matriz Eólica

5. Mapa da Energia Eólica no Brasil
450 projetos
Portfolio de Projetos habilitados tecnicamente (EPE)
Fonte: epe.gov.br
450 projetos
12 mil MW150 projetos
4,3 mil MW
Matriz Eólica

6. Evolução Histórica
Turbinas de eixo horizontal
Fonte: eliane@pea.usp.br

7. Evolução Histórica
Turbinas de
eixo vertical
Fonte: eliane@pea.usp.br

8. Torre como suporte estrutural
Fonte: eliane@pea.usp.br
Treliçada Estaiada Tubular

9. Torre treliçada

10. Aerogerador

11. Aerogerador

12. Energia Eólica e o Meio Ambiente

13. Energia Eólica e o Meio Ambiente
Aspectos favoráveis
• Não emite gases poluentes
• Não produz lixo radioativo
• Não usa água como elemento motriz
• Pouca utilização da área
Aspectos desfavoráveis
• Impacto visual
• Emissão de ruído
• Impacto sobre a fauna
• Interferência eletromagnética
• Impacto sobre o uso da terra
Fonte: eliane@pea.usp.br

14. Energia Eólica e o Meio Ambiente

15. Usinas Eólicas - RS

16. Projeto de Fundação de Torres Eólicas

17. Distribuição das Estacas

18. Base e reaterro

19. Foundation Data Sheet

20. Load Cases

21. Cálculo de Fadiga

22. Caso em Estudo - RS

23. Caso em Estudo
30 estacas
20 estacas inclinadas para fora 4:5:1
10 estacas inclinadas para dentro 7:1

24. Especificações das emendas e soldas nas estacas

25. Fundações Profundas
Estacas de concreto

26. Análise Numérica – FEM
Midas GTS

27. Midas - GTS

28. Análise Numérica – FEM
ELU- estabilidade, tensão, resistência do concreto, aço e solda e
ligação com as estacas e capacidade de suporte do solo.
ELS – utilização da estrutura: recalques totais, diferenciais, rigidezELS – utilização da estrutura: recalques totais, diferenciais, rigidez
da estrutura, rigidez do conjunto para evitar oscilações dinâmicas
(rocking), controle tecnológico do concreto, abertura de fissuras,
durabilidade, classificação da agressividade do sítio
ELF – cálculo do dano acumulado no concreto, aço e solda.

29. Caso em Estudo
Midas GTS

30. Caso em Estudo
Recalques nas bases

31. Norma Brasileira de Fundações
• Probabilidade de ruína, Aoki, 2010
• Índice de Confiabilidade, Aoki, 2010
• ABMS - Comissão Técnica de Riscos, 2013

32. Fundações por Estacas
Método de Aoki Veloso, 1975
Sendo: Resistência Lateral
Resistência de Ponta
INCÓGNITAS

33. Fundações por Estacas
Método de Aoki Veloso, 1975
As incógnitas correlacionadas com Ensaios de Penetração Estática CPT:
Resistência de ponta do cone
Fator de correção
Atrito Lateral Unitário na luva
Fator de correção

34. Fundações por Estacas
Método de Aoki Veloso, 1975
As incógnitas correlacionadas com Ensaios de Penetração Estática CPT:
Índice de Resistência à Penetração na cota de apoio da estaca
Fator de correção
Índice de Resistência à Penetração médio em camada de solo
Fator de correção

35. Fundações por Estacas
Método de Aoki Veloso, 1975

36. Dimensionamento deDimensionamento de
estacas de concreto

37. Cálculo de RecalqueCálculo de Recalque
Método Aoki

38. Nega e Repique

39. Verificação da Qualidade e Desempenho das Estacas

40. Verificação da Qualidade e Desempenho das Estacas
Faz-se através do monitoramento da cravação utilizando a
prova de carga dinâmica.
PDA = Pile Driving Analyser
Transdutores de
deformação e
acelerômetros

41. Verificação da Qualidade e Desempenho das Estacas
CAPWAP SUMARY RESULTS

42. Verificação da Qualidade e Desempenho das Estacas
CASE METHOD

43. Evolução da capacidade instalada por fonte de geração
Fonte: epe.gov.br
Plano Decenal de Expansão de Energia
Ministério de Minas e Energia
Secretaria de Planejamento e Desenvolvimento Energético

44. Evolução da capacidade instalada por fonte de geração
Fonte: epe.gov.br
Plano Decenal de Expansão de Energia
Ministério de Minas e Energia
Secretaria de Planejamento e Desenvolvimento Energético

52. As built e comprimento das estacas

53. Obrigada pela atenção !