fondazioni superficiali e profonde per parchi eolici wind farms_by telei… · via s. quasimodo, 44...
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Contatti: TELEIOS officina d’ingegneria Via Salvatore Quasimodo, 44 – 40013 – Castel Maggiore (BO) Tel. 051-702277 Fax 051-700825 www.teleios-ing.it ing. Marco Franceschini [email protected] ing Pierpaolo Semproli [email protected] rev. 1 - June, 2011
FONDAZIONISUPERFICIALI E PROFONDE
PER PARCHI EOLICI
SHALLOW AND DEEP FOUNDATIONS FOR
WIND FARMS
Contatti:
TELEIOS officina d’ingegneria Via Salvatore Quasimodo, 44 – 40013 – Castel Maggiore (BO) Tel. 051‐702277 Fax 051‐700825
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ing. Marco Franceschini marco.franceschini@teleios‐ing.it ing Pierpaolo Semproli pierpaolo.semproli@teleios‐ing.it
rev. 1 ‐ June, 2011
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introduzione
La scelta del sistema fondale di turbine eoliche riveste particolare importanza perché un
loro non adeguato comportamento può pregiudicare la funzionalità dell’intera wind farm.
Spesso invece tale aspetto viene trascurato o vagliato con eccessiva approssimazione.
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La società TELEIOS propone e qui espone criteri integrati per la progettazione
delle fondazioni di turbine eoliche che prevedono una corretta sinergia tra gli
aspetti geologico/geotecnici, di interazione terreno-struttura e strutturali al fine di
adottare soluzioni ottimizzate e funzionali.
La scelta tra le diverse soluzioni di fondazioni disponibili è funzione sia delle sollecitazioni
trasmesse dalla sovrastruttura che delle condizioni morfologiche e, soprattutto,
geologico/geotecniche del sito.
TELEIOS intende promuovere il concetto di PROGETTAZIONE GEOTECNICA
INTEGRATA: data la geologia del sito in corrispondenza del quale andrà a realizzarsi la
wind farm, TELEIOS è in grado di pianificare la campagna di indagini geognostiche che
meglio sarà in grado di condurre alla corretta determinazione del modello geotecnico di
riferimento.
Conoscere i parametri di resistenza e deformabilità dei terreni interessati dalle opere in
modo affidabile e mirato alle esigenze delle analisi geotecniche consente di impiegare
successivamente tecniche di calcolo avanzate ed affidabili in grado di ottimizzare il
progetto della fondazione con conseguenti migliori prestazioni in condizioni di esercizio e
risparmio da parte della Committenza.
Con il diagramma di flusso riportato alla pagina seguente si vuole per l’appunto
rappresentare il concetto di integrated design che TELEIOS propone.
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il progetto delle indagini
TELEIOS, pur non eseguendo direttamente indagini geognostiche, si affida a società di
fiducia oppure, grazie alla sua grande esperienza nel campo delle applicazioni
geotecniche, è in grado di interfacciarsi vantaggiosamente con il geologo del Cliente al
fine di pianificare al meglio le indagini da condursi in sito e in laboratorio.
Definire un modello geotecnico affidabile del terreno in sito è fase fondamentale per la
corretta progettazione di un parco eolico, dove il campo di sollecitazione è molto
importante ed esula dalla consueta progettazione.
Innanzitutto occorre caratterizzare geologicamente il sito, con prove in grado di indagare
un ampio volume di terreno; note le sue caratteristiche geologiche dalle prime valutazioni
geotecniche si è quindi in grado di scegliere la tipologia di fondazione più adatta e di
pianificare la campagna di indagini atte a determinare i parametri da impiegarsi nei
calcoli.
Successivamente le indagini geognostiche potranno essere progettate sulal base delle
prime valutazioni preliminari.
Inoltre il volume di terreno che è necessario investigare è connesso con la tipologia del
sistema fondale: un plinto interesserà gli strati di terreno a diretto contatto con il piano di
posa per quanto riguarda la capacità portante, e quindi le caratteristiche di resistenza,
mentre nell’ottica di determinarne il cedimento dovranno conoscersi le caratteristiche di
deformabilità anche degli orizzonti più profondi.
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Se invece si adottano fondazioni profonde occorrerà spingere le indagini fin oltre la
profondità alla quale si attesta la punta dei pali, così come prescritto dalle normative
tecniche vigenti.
È immediato quindi rendersi conto della necessità di conoscere, fin dalle fasi iniziali
dell’iter progettuale, quali saranno le fondazioni che si andranno ad impiegare e di come
non si possa prescindere da analisi geologiche preliminari.
Tra le prove in sito si annoverano i sondaggi, per la determinazione della successione
stratigrafica e per il prelievo di campioni sui quali poi condurre analisi di laboratorio, le
prove penetrometriche, statiche(CPT, Cone Penetration Test) o dinamiche (SPT,
Standard Penetraton Test), le prove geofisiche (cross-hole, down-hole, MASW) per la
determinazione della velocità di trasmissione delle onde di taglio Vs.
Si fa presente che esiste una scelta ben più ampia di indagini (prove dilatometriche, vane
tests, prove pressiometriche, ecc.) meno utilizzate in campo eolico.
In merito alla prova penetrometrica statica una nota va fatta in merito alla CPTu: tale
indagine è in grado di investigare in maniera estremamente efficace gli orizzonti coesivi
ed incoerenti e di misurare anche il valore delle pressioni interstiziali.
Nella letteratura scientifica internazionale esistono numerose correlazioni tra i dati forniti
da una CPTu ed i più comuni parametri di resistenza, deformabilità e consolidazione dei
terreni.
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Prova penetrometrica statica con misura delle sovrapressioni interstiziali CPTu.
TELEIOS da anni impiega con successo prove CPT e CPTu in applicazioni geotecniche
ed ha portato avanti studi molto approfonditi sulle più moderne ed affidabili tecniche di
interpretazione dei risultati, affinate con la partecipazione attiva a convegni specifici, fino
a giungere a livelli di eccellente conoscenza.
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Classificazione dei terreni secondo Robertson a partire dalle prove CPT e CPTu.
Le prove in sito, in particolar modo le penetrometriche statiche, costituiscono inoltre
l’unico modo per investigare orizzonti sabbiosi, nei quali non è possibile prelevare
campioni indisturbati per condurre prove di laboratorio.
Sono infine estremamente utili per determinare direttamente la capacità portante di pali di
fondazione o per determinare parametri per eseguirne il calcolo con altre metodologie più
tradizionali (in particolar modo, quindi, parametri di resistenza dei materiali).
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Con le CPT si possono prelevare direttamente i
campioni di terreno applicando direttamente un
campionatore tipo shelby all’apparecchiatura per
l’esecuzione della prova ed il prelievo è accurato
fino a profondità di circa 7/10 metri.
Se si vogliano investigare anche gli strati più
profondi, è necessario eseguire dei sondaggi, che
possono spingersi ad elevate profondità e dai quali
è infine possibile prelevare campioni di materiali
coesivi dai diversi orizzonti attraversati.
Su campioni di materiale coesivo possono essere
condotte indagini di laboratorio quali:
prove triassiali in condizioni drenate/non
drenate, consolidate/non consolidate;
prove edometriche;
prove di taglio diretto;
prove ad espansione laterale libera (ELL);
prove di permeabilità;
altre.
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Prova edometrica e triassiale per la misura dei parametri di resistenza e deformabilità dei terreni
Nella installazione di wind farms può capitare sovente di trovarsi di fronte ad ammassi
rocciosi che possono interessare le WTG in due maniere:
1) Ammassi affioranti: si riscontrano direttamente al piano campagna e permettono
di impiegare shallow foundation, data l’elevata capacità portante che sono in
grado di sviluppare.
2) Ammassi profondi: sono orizzonti rocciosi posti ad una profondità tale da poter
essere interessati da fondazioni profonde, che in tal caso vanno ad attestarsi con
una parte del palo in roccia per trasferire il carico generato dalla sovrastruttura.
In questo caso si parla di socket piles: TELEIOS ha condotto studi approfonditi in
tale ambito in accordo con i recenti sviluppi della materia, sviluppando una
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corrispondenza diretta con gli autori delle più attendibili metodologie di calcolo (ad
esempio i Prof.ri Kulhawy e Prakoso della Cornell University di Ithaca, New York).
In questo modo si è in grado, con le prove di laboratorio opportune (prova di
schiacciamento, stato di fessurazione), di dimensionare i pali in modo molto
efficace e vantaggioso per l’ottimizzazione degli stessi.
indagini sismiche
Le Normative tecniche vigenti nell’ambito delle costruzioni forniscono grande rilevanza
alle verifiche in condizioni di sollecitazione sismica.
La comunità tecnica e scientifica, in quest’ottica, ha iniziato a considerare come ordinari
degli aspetti progettuali che fino a pochi anni fa appartenevano alla sola sfera della
ricerca scientifica.
In particolar modo si fa riferimento ai fenomeni di
interazione tra terreno e strutture in elevazione
soggette a sisma e al calcolo della rigidezza offerta
dal sistema fondale delle opere.
TELEIOS si occupa di tali aspetti anche a livello di
ricerca ed è in grado di tenerli in considerazione
nell’ottica di eseguire un progetto ottimizzato e
coerente con l’attuale stato dell’arte.
Le prove geofisiche in sito sono fondamentali per
ricavare l’andamento in funzione della profondità
della velocità di propagazione delle onde sismiche di taglio Vs a partire dalle quali è
possibile poi ottenere le rigidezze dinamiche del terreno per piccole deformazioni.
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Come noto la rigidezza di un terreno degrada fortemente in funzione delle deformazioni
tangenziali impresse al materiale: TELEIOS, qualora non sia possibile effettuare
specifiche indagini di laboratorio (prove triassiali cicliche, prove di taglio ciclico, prova di
colonna risonante), si avvale delle più moderne teorie nell’ambito della valutazione
analitica delle curve di degrado dei materiali.
L’aspetto appena accennato è determinante per la scelta della tipologia fondale delle
wind turbines; infatti i costruttori delle turbine e delle torri prescrivono precisi limiti minimi
di rigidezza dinamica sotto ai quali le fondazioni superficiali non possono essere
realizzate.
Tali verifiche, comunemente spesso trascurate, sono invece prese in grande
considerazione da TELEIOS che intende avere sempre un efficace e corretto riscontro
con il progettista della turbina.
Esempio di curva di degrado della rigidezza di un terreno sottoposto a sollecitazione dinamica.
Quanto esposto finora in questo paragrafo non è che un breve accenno a tutto quanto
riguarda le scelta delle indagini geognostiche e la loro interpretazione.
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Ciò fa capire come sia del tutto necessario avvalersi di un progetto geotecnico integrato
come quello che TELEIOS propone, in grado di guidare la Committenza nell’iter che
porta alla definizione del modello geotecnico e quindi alla stesura del progetto finale.
Errate valutazioni in tale fase possono compromettere poi tutta la fase di design della
wind farm così come eventuali successive integrazioni possono comportare costi
aggiuntivi rilevanti.
Iter progettuale: a partire dai parametri ottenuti con indagini in sito e laboratorio si elaborano modelli di
calcolo per pervenire infine al progetto del parco eolico.
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tipologie fondali
La configurazione più semplice che può prevedersi per una torre eolica è quella con
fondazioni superficiali per arrivare, qualora l’intensità delle sollecitazioni o le condizioni
geotecniche lo richiedano, a fondazioni su pali.
La geometria degli elementi (plinti, pali, ecc.) varierà di volta in volta per adattarsi al
meglio alla situazione specifica.
Quelli citati sono i due estremi nell’ambito della tecnica delle fondazioni; esistono poi altre
soluzioni intermedie che, tralasciando le diverse configurazioni di shallow foundations o
deep foundations che è possibile impiegare in casi particolari.
Essenzialmente si basano sulle metodologie di bonifica del terreno di fondazione, come
jet grouting, pali per la limitazione dei cedimenti o altri interventi analoghi.
Un ambito particolare, qui non trattato ma considerato da TELEIOS tra le possibili scelte
progettuali, sono le raft foundations, ovvero la possibilità di collaborazione tra piastra di
fondazione e pali.
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fondazioni superficiali – shallow foundations
generalità
Una fondazione superficiale è ideale qualora il terreno abbia proprietà meccaniche tali da
garantire una adeguata capacità portante e una adeguata rigidezza.
Data la natura delle sollecitazioni trasmesse da una turbina alla base (rilevanti azioni
flessionali, in particolar modo momenti e tagli) è prioritaria la verifica a ribaltamento del
sistema come corpo rigido.
Fondazione superficiale per turbina eolica posta in opera: si noti la virola per il collegamento con la torre.
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Posa in opera di fondazioni superficiali per wind turbines.
capacità portante
TELEIOS è in grado di proporre tecniche di calcolo estremamente avanzate per quanto
riguarda la capacità portante di terreni sia in condizioni statiche che sismiche.
Quest’ultimo aspetto è di particolare rilevanza qualora in presenza di terreni a litologia
incoerente: TELEIOS, in quest’ottica, fa riferimento alle più moderne teorie sviluppate
nell’ambito della ricerca universitaria e continuamente aggiornate in modo da essere
sempre conformi allo stato dell’arte, con articoli specifici sulla materia redatti da
TELEIOS.
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In particolare TELEIOS fa riferimento alle teorie proposte dai professori Maugeri,
Paolucci, Richards, Kumar, Choudhury e dall’Eurocodice 8, e sviluppate in pubblicazioni
proprie.
Gli Eurocodici fanno specifico riferimento al problema del calcolo della capacità portante
di terreni sollecitati sismicamente proponendo un criterio di analisi che sfrutta un dominio
di interazione, al fine di considerare condizioni di carico anche flesisonali.
Rappresentazione spaziale del dominio di resistenza proposto dall’Eurocodice 8 per la verifica di capacità
portante in condizioni sismiche.
I domini di interazione spaziali possono essere sfruttati efficacemente anche nelle
verifiche nei confronti della capacità portante statica.
Tali approcci sono diversi dalla classica formulazione trinomia di capacità portante alla
Terzaghi e sicuramente più efficaci nel tenere in considerazione stati di sollecitazione
flessionali, anche rispetto all’impiego dei consueti fattori di correzione alla Brinch-Hansen.
TELEIOS valuta, anche in campo statico, quale sia la migliore metodologia da utilizzare a
seconda della fondazione analizzata.
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Dominio spaziale di resistenza di fondazioni superficiali sollecitate in condizioni statiche.
calcolo dei cedimenti
TELEIOS è in grado di applicare alle fondazioni superficiali sofisticati approcci di calcolo
ad elementi finiti grazie al software Plaxis 2D 2010 V.I.P..
Modello di calcolo di una fondazione superficiale per turbina eolica elaborato con software PLAXIS.
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Per mezzo di tale programma non solo si è in grado di analizzare la fondazione dal punto
di vista della valutazione di cedimenti e distorsioni.
Con Plaxis, grazie ai modelli costitutivi dei terreni cui è possibile fare riferimento, è
possibile indagare il campo di deformazione del volume di terreno interessato dall’opera
sia a breve termine che a lungo termine, a seconda della analisi che si vuole compiere.
È ad esempio possibile indagare come i cedimenti si sviluppano nel tempo.
Andamento dei cedimenti nel tempo: evidenze di un’analisi di consolidazione condotta con software PLAXIS.
Inoltre, altro aspetto peculiare nel calcolo delle fondazioni, si è in grado di tenere in conto
degli effetti indotti dalla presenza dell’acqua nel terreno sia per quanto riguarda la
presenza di falda che attraverso veri e propri calcoli di filtrazione che possono andare ad
interessare le opere di fondazione delle turbine.
L’impiego di analisi fem permette di affrontare con chiarezza molti aspetti geotecnici ma
d’altro canto richiede che il progettista possegga elevate conoscenze, in particolar modo
per quanto riguarda la determinazione dei parametri di modellazione geotecnica e la
prescrizione di indagini geognostiche mirate alla determinazione delle grandezze
richieste.
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fondazioni profonde – deep foundations
generalità
Qualora il terreno in sito non sia di sufficiente qualità da
garantire una adeguata capacità portante per fondazioni
superficiali oppure quando sussistano altre condizioni che
possono pregiudicarne il corretto impiego (problemi di stabilità di
pendio, frane, orizzonti rocciosi non al piano di posa ma in
profondità, non sufficiente rigidezza) è necessario ricorrere a fondazioni profonde che,
tramite l’impiego di pali, riescono ad interessare volumi di terreno significativamente
maggiori e a trasmettere i carichi a strati affidabili in profondità.
Rappresentazione schematica di una fondazione di tipo a plinto su pali.
Nella maggioranza dei casi, per fondazioni per wind farms, si fa riferimento a pali trivellati
il cui numero, diametro e lunghezza sarà da determinarsi di volta in volta.
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Per affrontare ogni situazione TELEIOS possiede l’esperienza necessaria per quanto
riguarda tutte le tecnologie di pali di fondazione ed è in grado di adottare, in accordo
anche con il cliente, la soluzione migliore.
Fondazione su pali.
criteri di analisi pali di fondazione
La ridistribuzione delle sollecitazioni tra i singoli pali può essere condotta sia con tecniche
di calcolo rigido-plastiche sia con software di calcolo specialistici: in particolar modo
TELEIOS fa uso del programma Repute della società Geocentrix.
Con questo software è possibile determinare le azioni sul singolo palo con approcci
elastici sia lineari che non lineari, in grado quindi di computare la ridistribuzione delle
tensioni tra i diversi elementi cui si assiste qualora si giunga alla plasticizzazione locale
del terreno.
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Di conseguenza, tra i vantaggi di questa soluzione, si può annoverare l’impiego di un
numero minore di pali che vengono meglio sfruttati.
Posa in opera di pali di fondazione.
Modello di calcolo di una palificata elaborato con software Repute.
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Effetti quali lo shadowing oppure la corretta ripartizione delle azioni torcenti o di taglio in
una palificata possono essere presi in considerazione con il programma Repute portando
quindi ad un progetto più accurato rispetto a soluzioni che fanno riferimento a tecniche di
calcolo più semplicistiche.
Risultati di una analisi ad elementi di contorno con software Repute: curve carico-cedimento e andamento del momento flettente lungo il fusto di un palo libero di ruotare in testa.
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capacità portante pali di fondazione
La capacità portante di pali di fondazione può essere determinata seguendo diversi
approcci: principalmente, o si impiegano i parametri di resistenza del terreno, correlabili
attraverso opportuni coefficienti d’attrito alla tensione tangenziale che si sviluppa sulla
superficie laterale del fusto del palo ed impiegabili anche nella determinazione della
portata per punta dello stesso, oppure si determinano i due contributi di portata (laterale e
di punta) mediante correlazioni dirette con i risultati di prove in sito, specificatamente di
CPT.
TELEIOS analizza da anni la problematica della capacità portante assiale di pali di
fondazione non solo rimanendo al passo con le più moderne teorie analitiche sviluppate a
livello internazionale nell’ambito della ricerca ma anche implementandole in appositi
strumenti di calcolo sviluppati all’interno della società nell’ottica di una proficua
applicazione alle esigenze progettuali.
Particolare cura viene dedicata da TELEIOS al calcolo della portata assiale di pali
soggetti a sollecitazioni di trazione, situazione che si verifica nelle fondazioni in quanto le
WTG sono soggette a rilevanti azioni flessionali.
Particolare cura viene dedicata da TELEIOS al calcolo della capacità portante di pali
soggetti ad azioni orizzontali, scaturendo esse sia dalla azione sismica ma anche dalle
importanti azioni di origine eolica.
TELEIOS impiega il software Repute, già descritto, anche per valutare il momento
flettente che si genera lungo il fusto del palo ma anche altre teorie analitiche semplificate
per validare in ogni caso l’ordine di grandezza dei risultati ottenuti.
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prove di carico su pali
Qualora si adottino delle fondazioni profonde è corretta prassi progettuale condurre in
sito delle prove di carico a rottura, e non solo di collaudo, su pali pilota, così come
anche indicato nelle vigenti normative.
Tali prove sono da intendersi non solo come di verifica della portata ottenuta in fase di
design geotecnico ma anche, e soprattutto, come propedeutiche alla fase di progetto
perché estremamente utili per tarare i parametri richiesti dai metodi analitici o numerici di
calcolo della portanza assiale.
Prova di carico su palo pilota mediante l’impiego di pali di contrasto.
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Prova di carico su palo pilota: misura dei carichi applicati e degli spostamenti.
Si parla esplicitamente di prove a rottura, e non di collaudo, perché è necessario
indagare il comportamento anche in regime non lineare del complesso palo-terreno.
Curva carico-cedimento ottenuta da una prova di carico a rottura su palo pilota.
0
20
40
60
80
100
120
140
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
Cedim
ento (mm‐2)
Carico (kN)
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TELEIOS si occupa da anni di tale problematica ed ha sviluppato dei personal
spreadsheet programs per interpretare i dati forniti dalle prove di carico allo scopo di
determinare la portata assiale ultima sviluppata dal palo.
Interpretazione di una prova di carico a rottura su palo pilota con il metodo dell’interpolazione iperbolica di
Chin-Kondner per la determinazione del carico assiale ultimo.
Tali tecniche di calcolo, quali ad esempio la cosiddetta interpolazione iperbolica di Chin-
Kondner, o il metodo di Hansen o Decourt, sono stati recepiti dalla letteratura scientifica
ed implementati in modo da renderli utilizzabili nelle correnti pratiche geotecniche.
Nei pali di fondazione è inoltre d’obbligo eseguire prove soniche di integrità degli elementi
per verificare la loro corretta posa in opera.
TELEIOS è particolarmente sensibile a tale aspetto e da sempre, nei suoi progetti,
prescrive di annegare preventivamente nel palo i tubi necessari per condurre le prove
geosoniche di integrità del palo.
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
0 20 40 60 80 100 120 140
Flessibilità w/Q
Spostamento (mm‐2)
Prova in sito
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opere accessorie
TELEIOS si occupa di tutti gli aspetti riguardanti il progetto di parchi eolici, quindi anche
di settori quali il calcolo strutturale o il progetto della sottostazione elettrica e di tutto
quanto necessario a collegare la wind farm alla rete di distribuzione di energia elettrica
nazionale.
Sottostazione elettrica per il collegamento del parco eolico alla rete di distribuzione elettrica nazionale.
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TELEIOS inoltre è in grado di provvedere anche a
tutte le opere di sistemazione accessorie del sito,
quali analisi di stabilità dei versanti, opere di
sostegno, realizzazione di piazzole per il montaggio
della turbina.
Per opere quali torri eoliche sono particolarmente
importanti i fattori ambientali, come le frane ovvero la
stabilità dei versanti in generale.
Molto spesso infatti le wind farms interessano territori
accidentati nei quali tali aspetti non possono essere trascurati.
Le verifiche da condurre riguardano la stabilità globale dell’opera, sia nel caso di
fondazioni superficiali che profonde, e le possibili sollecitazioni che possono innescarsi
nei pali qualora siano interessati dalla superficie di scorrimento.
TELEIOS è poi in grado di definire tutti gli interventi di messa in sicurezza dei versanti, in
modo tale da mitigare gli effetti menzionati sulle opere di progetto.
Via S. Quasimodo, 44 – 40013 – Castel Maggiore (BO) Tel. 051-702277 Fax 051-700825
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Interventi di sistemazione dei versanti.
Ad titolo di esempio si portano gli interventi realizzati tramite soil nailing, una tecnica
moderna ed efficace di sistemazione dei versanti.
Sostegno fronti di scavo tramite soil nailing.
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progettazione strutturale
In ambito strutturale TELEIOS è in grado di offrire la sua pluriennale esperienza sia nel
settore delle strutture metalliche che in quelle di calcestruzzo armato.
Le analisi, condotte secondo i più aggiornati criteri di verifica sia con tecniche numeriche
(elementi finiti con software WinStrand della società EnExSys) che con strumenti di
calcolo sviluppati dalla società, riguardano tutto l’iter progettuale fino alla definizione
dell’esecutivo e dei particolari costruttivi (carpenteria metallica o armature di dettaglio).
Le opere fondali per turbine eoliche di una wind farm richiedono una accurata
progettazione strutturale in quanto sia l’entità delle sollecitazioni che la geometria delle
fondazioni che l’importanza delle opere non sono ordinarie.
Ciò è ulteriormente rafforzato dai moderni criteri di progettazione antisismica fondati sul
criterio di gerarchia delle resistenze, o capacity design, che prevedono che tutte le
fondazioni debbano rimanere elastiche sotto l’azione delle sollecitazioni sismiche allo
stato limite ultimo.
Per quanto riguarda i pali di fondazione, quindi, si dovrà curare l’armatura longitudinale
affinchè non occorrano plasticizzazioni dovute all’eccessiva flessione lungo il fusto.
Proprio a tale riguardo sarà necessario portare a termine anche una valutazione del
momento cinematico, componente di sollecitazione che può instaurarsi qualora il palo
attraversi un’interfaccia tra due strati di terreno caratterizzati una rigidezza molto diversa.
TELEIOS, qualora le condizioni geologiche del sito lo rendano necessario, è in grado di
eseguire il calcolo del momento cinematico e di proporzionare adeguatamente le
armature dei pali.
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Tipico schema dell’armatura di un palo di fondazione adottato da TELEIOS
Fondazione su pali, esempio di esecutivo strutturale.
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Nelle fondazioni superficiali, invece, occorre porre cura nella definizione delle armature
perché, data l’estensione dei plinti per wind turbines, occorre diffondere al meglio i rinforzi
all’interno del volume di calcestruzzo in maniera tale a non creare sezioni deboli o
apertura eccessiva di fessure, riducendo al minimo il rischio di degrado per la fondazione
e, di conseguenza, garantendo l’operatività della turbina per la sua intera vita utile.
Fondazione superficiale: esempio di esecutivo strutturale.
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Qualunque sia la tipologia fondale impiegata il particolare più critico da realizzare è
certamente il collegamento tra il fusto della WTG e la fondazione.
TELEIOS, a seconda delle preferenze del Cliente e comunque in funzione della
geometria degli elementi di fondazione e dell’entità delle sollecitazioni da trasmettere, fa
riferimento a due soluzioni progettuali.
La base della torre può essere alloggiata in una virola metallica che, attraverso una
flangia di base, trasmette le sollecitazioni al calcestruzzo.
Virola metallica annegata nel getto di calcestruzzo.
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In tal caso occorre evitare eccessive concentrazioni locali delle tensioni sul cls e
predisporre adeguate armature di diffusione per limitare il cracking delle sezioni.
In alternativa è possibile solidarizzare una piastra di base al fusto della WTG che,
opportunamente irrigidita, viene vincolata alle opere in c.c.a. della fondazione per mezzo
di tirafondi annegati nel calcestruzzo.
Tirafondi per collegamento della WTG alla fondazione.
Questi trasmettono le tensioni sviluppando un meccanismo resistente di aderenza
laterale ed è perciò necessario garantire una sufficiente lunghezza di ancoraggio.