Foros de SóloIngeniería

- 06 May 2010, 09:13 #219442

HOLA!! Soy nuevo en este foro. Me he presentado en el libro de las presentaciones pero de todas formas UN SALUDO A TODOS!

Mi problema es este:

Estoy haciendo actualmente mi proyecto fin de carrera sobre un parque eólico y cuando he querido hacer el cálculo de la cimentación no han parado de sugirme dudas sobre cómo puedo hallar las cargas sobre ella, particularmente las cargas del viento. una vez que tenga las carags tengo la intención de hallar la zapata como si el aerogenerador fuera un pilar rígido..no se si es correcto.

La verdad es que tengo bastante lio, así que si alguien puede guiarme un poco se lo agradecería mucho!

GRACIAS DE ANTEMANO!

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- 06 May 2010, 09:31 #219447

Es que para el caso que tienes entre manos las cargas de viento son un poco más complejas de lo normal. No creo que la simplificación a carga estática que hacen la mayoría de las normas que manejamos habitualmente te sea de gran ayuda. Un estudio en tunel de viento, los resultados de pruebas experimentales o un análisis mediante un software específico que analice la influencia del flujo del aire sobre los aerogeneradores, etc serían lo más adecuado.
Pide consejo a tu tutor, por que si te deja simplificar el cálculo la cosa cambia bastante.

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La complejidad es un síntoma de falta de entendimiento

- 06 May 2010, 09:53 #219451

Gracias por contestarme, manuelfr.

Ya me imaginaba que el cálculo no iba a ser fácil, pero de ahí a lo que me dices...madre mia!!
Creo que mi tutor sí me va a dejar simplificar el cálculo, porque él no me puede ayudar casi nada en este tema y porque yo no dispongo ni de estudios de túnel de viento, ni estudios experimentales, ni de ningún software desafortunadamente...
el problema es que el tema me gustaba y me metí a ello, sin tener quizá los medios adecuados y ahora ya ves.

En algunos sitios he visto que separan las cargas del viento en estáticas y dinámicas.
En un libro sobre hormigón armado calculan la carga del viento en función de la presión dinámica, calculada como :
w= (v^2)/1600 , siendo v la velocidad del viento, hallando después una sobrecarga unitaria p= c x w , siendo c un coeficiente eólico. De todas formas, esto viene en el apartado "acciones en la edificación" del libro que te digo por lo que no sé si será de utilidad para mi caso.

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- 06 May 2010, 10:23 #219459

Los datos de cargas son experimentales para un determinada turbina, mástil y ráfaga de viento de diseño. Para que tengas un orden de magnitud te paso las cargas resultantes sobre cimentación para un mástil de 55 m, ráfaga de viento de 70 m/s durante 2 s y turbina de 1.3 MW.

ELU
Carga normal N (kN) = 1420
Esfuerzo cortante Q (kN) = 686
Momento flector M (kNm) = 31593

ELS
Carga normal N (kN) = 1420
Esfuerzo cortante Q (kN) = 430
Momento flector M (kNm) = 22222

Deberías echarle un ojo a la norma International Standard IEC 61400-1 2nd edition 1999-02 “Wind turbine generator systems. Part 1: Safety requirements”, que es una norma mejor que la EHE para aplicaciones eólicas.

Un saludo,

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- 10 May 2010, 09:06 #220035

Entonces crees q si extrapolo los datos a mi caso (altura de buje 95m, diametro de rotor 100 m y condiciones de viento bajas) estaré cometiendo mucho error en el dimensionamiento?¿

Ya me he bajado la norma, la voy a leer ahora (traduciendo como pueda) a ver si saco algo en claro!

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- 10 May 2010, 10:21 #220047

No creo que el aumento de carga sea lineal, así que puede que el error cometido al extrapolar sea grande.

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La complejidad es un síntoma de falta de entendimiento

- 17 May 2010, 10:22 #221086

mendinho, la carga normal que pones es el peso propio del molino y el esfuerzo cortante es la fuerza horizontal de la zapata no??

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- 17 May 2010, 10:43 #221088

mendinho, la carga normal que pones es el peso propio del molino y el esfuerzo cortante es la fuerza horizontal de la zapata no??

Obviamente, ¿qué podría ser si no?. Ojo que las cargas están combinadas según IEC y no según EHE.

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- 17 May 2010, 10:52 #221090

Por cierto, la zapata se calcula como rígida o flexible??

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- 17 May 2010, 11:28 #221100

uff...pues menos mal que me lo has dicho.

Estuve mirando la iec y no me entere de nada practicamente así que alomejor dimensiono la zapata con esas cargas, pero con la EHE claro!! ¿sabes a que pueden corresponder aproximadamente esos valores en la ehe???

De todas formas, no entiendo porque no se puede dimensionar con esas cargas mediante la ehe aunque se obtengan con la iec...porque en la ehe no pone como obtener las caragas, sino como hallar la zapata no?¿?¿

Última edición por cesarcivil el 17 May 2010, 11:41, editado 1 vez en total

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- 17 May 2010, 11:35 #221104

Por el canto y diámetro de las que he visto, creo que se debe calcular como rígida. Pero claro, con semejantes cargas, dependerá muy mucho del terreno....

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- 17 May 2010, 13:02 #221121

De cara a las verificaciones de vuelo y deslizamiento se calcula como un sólido rígido, pero además lo habitual es dimensionar la zapata con elementos shell y modelar el terreno con resortes con su módulo de balasto que sólo admitan compresión vertical y con rozamiento horizontal. De este modelo se pueden saber los desplazamientos y rotaciones (y las rigideces) del anillo-virola del soporte antes de fallo que están limitados por normativa. Tambiñén se sabe la tensión admisible sobre el terreno pues tensión = coef. balasto x desplzamiento vertical. Es decir, no basta que la cimentación no vuelque ni deslice, además tiene que moverse lo poco que diga la normativa o el fabricante si bien en todos los casos que me han tocado la comprobación de vuelco es la que ha condicionado las dimensiones.

El concepto de zapata rígida y zapata flexible es una entelequia. De cara al armado encontrarás bastante diferencia si lo calculas a mano en plan cutre como si fuese una simple zapata y si se calcula la cimentación con elementos sólidos (modelando incluso el tambor octogonal sobre la zapata) y el terreno con resortes con su módulo de balasto que sólo admitan compresión vertical y con rozamiento horizontal. Aunque fuese para un PFC, al menos haría un modelo sencillo elástico lineal con shells, no digo más.

Es un tema complejo como se merece un aerogenerador. Piensa que cada zapatita viene costando unos 50.000 euros en ejecución material, y hay decenas de ellas, lo que justifica que le paguen a un tipo como yo para darle vueltas con el Abaqus.

Ejemplo de un modelo propio: http://notonlybridges.blogspot.com/2007/07/windmill-foundations.html

Ejemplo de la pinta que tiene la ferralla (ajeno): http://www.caribpro.com/Caribbean_Property_Magazine/index.php?pageid=102

Y con esto, a buscarse la vida.

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- 17 May 2010, 15:10 #221150

Gracias por la información, veré lo que puedo hacer. Espero que me contesten los de Vestas con algún dato de cargas sobre el aerogenerador!!

Muchas gracias otra vez.

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- 20 Oct 2010, 20:05 #242522

Buenas noche;

Cesar me gustaría saber si resolviste el problema de las cimentaciones y como lo hiciste ya q yo estoy en el mismo caso que tu y me encuentro perdida.

Saludos y gracias

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- 26 Ene 2011, 18:50 #254201

Hola!
He llegado a este mensaje googleando información ya que también estoy con el pfc y también estoy haciendo un parque eólico.
LLegados a este punto me he registrado en la página para comentar unas dudas que no acabo de tener claras.

¿Como se modela con fem el armado?

¿Que E le meto al fem en la cimentación?

¿Como es la mejor manera para modelas la unión entre torre y cimentación?

Tengo pensado hacerlo con hypermesh+radioss, creeis que es mejor el abaqus?

Muchas gracias!

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