Dissertação - Confiabilidade de fundações superficiais para aerogeradores onshore - Lara Rúbia Tranin de Almeida

Autor: Lara Rúbia Tranin de Almeida (Currículo Lattes)

Resumo

A energia é fundamental e indispensável para a existência de toda a humanidade, entretanto, temos convivido com incontáveis problemas decorrentes dos impactos ao meio ambiente. Torna-se, então, imprescindível a intensificação de buscas por fontes alternativas de energia, em especial fontes renováveis, dentre as quais a energia eólica, que vem ganhando merecido destaque e se consolidando como uma das melhores opções no Brasil e no restante do Mundo. A tecnologia eólica onshore vem sendo promissora no mercado de energia, em decorrência do avançado estágio de conhecimento tecnológico que se dispõe e dos preços convidativamente competitivos dessa produção energética. Tudo isso tem impulsionado o crescimento para implantação de vários parques eólicos nos últimos anos, inclusive localizados próximo das regiões litorâneas, devido ao favorecimento dos efeitos do vento. O trabalho proposto apresenta as particularidades do projeto de fundações superficiais empregadas em torres eólicas. O embasamento teórico para o estudo discorreu sobre a confiabilidade do uso destas fundações para aerogeradores onshore, sob aspectos estruturais e geotécnicos envolvidos. Desenvolveu-se, para isto, análises da confiabilidade do projeto de quatro casos documentados da literatura, todos contendo fundação superficial do tipo sapata. Desses, três casos de projeto foram estudados em zona litorânea do Brasil e um caso foi projetado para subsolo geotécnico na Suécia. Assim, através da ferramenta Solver do Microsoft Excel, buscou-se avaliar a confiabilidade estrutural do projeto destas quatro fundações, empregando o método de confiabilidade primeira ordem (FORM). A análise da confiabilidade dos projetos e dos parâmetros geotécnicos e estruturais, que mais influenciam no índice de confiabilidade, foi avaliada mediante a comparação entre os resultados obtidos para os quatro casos documentados da literatura. Conclui-se, então, que a confiabilidade tende a diminuir conforme aumenta a variabilidade dos parâmetros de projeto. Levando-se em conta o caráter aleatório adotado para as variáveis do projeto, tem-se como verificação mais crítica para os quatro casos de projeto analisados, a confiabilidade estrutural para a capacidade de carga, seguida da estabilidade ao tombamento e por último, e menos restritiva, a verificação do deslizamento. Nota-se ainda, que a obtenção de um elevado fator de segurança determinístico não garante um projeto confiável e seguro, pois no procedimento determinístico de cálculo não são consideradas incertezas, nem parâmetros probabilísticos. Em razão disso, destaca-se a importância para o estudo da confiabilidade em projetos desta magnitude.

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Palavras-chave: Energia eólicaFundações (Engenharia)Fundações superficiaisAerogeradorMétodo de confiabilidade de primeira ordemConfiabilidade