Diseño y certificación de cimentaciones para aerogeneradores

Incluye cimentaciones tipo losa superficial con jaula de pernos o con virola de acero, cimentaciones de costillas y diversos estudios preliminares con soluciones prefabricadas y pilotadas.


Período

2015-2023

Sector

Energías eólica: Ingeniería Civil

Servicio

Diseño y certificación de cimentaciones para aerogeneradores
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CONTEXTO

Tanto para la construcción de un parque de aerogeneradores como para la venta de nuevas tecnologías de cimentación, es necesario el diseño y, en ciertas ocasiones, la certificación del diseño de las cimentaciones a utilizar. En los últimos años, SOLUTE ha desarrollado numerosos proyectos de cimentación, lo que le aporta una gran solidez en sus diseños, dándole además credibilidad a la hora de acometer el proceso de certificación.

La metodología para el cálculo de cimentaciones se ha desarrollado activamente, lo que permite hacer análisis de estabilidad y estructurales, tanto de los elementos generales como singulares, en los plazos demandados por la industria.

SOLUTE cuenta con un equipo de ingeniería civil especializado en el cálculo estructural con amplia experiencia en el diseño de cimentaciones de aerogeneradores. El portfolio de trabajos realizados por SOLUTE contempla cimentaciones tipo losa superficial con jaula de pernos o con virola de acero, cimentaciones de costillas y también incluye soluciones prefabricadas y pilotadas.

En lo que se refiere a la certificación de las cimentaciones, SOLUTE cuenta con una metodología desarrollada para la obtención de las certificaciones que ha sido consensuada en cada caso, tanto con el cliente como con el organismo certificador. De esta manera, se dispone de una amplia gama procesos y documentación estandarizados que son de utilidad a la hora de dar fluidez al proceso de certificación, permitiendo acometer el proceso en los plazos establecidos.

De esta manera, se consigue dar respuesta a las dos peticiones que establece el cliente. Por un lado, un diseño de cimentación válido y eficiente y, por otro, la obtención de un certificado que supone un sello de garantía a la hora de ofrecer los diseños a terceras partes.


RESULTADOS

Definición óptima de todos los elementos de la cimentación mediante la documentación y los planos apropiados, de forma que permitan la obtención de la certificación por parte del organismo acreditado para ello.

EXPERIENCIA

Los principales clientes interesados en este tipo de estudios son las constructoras que han adquirido una tecnología de aerogeneradores y necesitan apoyo a la hora de definir la cimentación o pequeñas ingenierías que han desarrollado nuevos tipos de cimentaciones y necesitan la obtención de un certificado que les aporte mayor visibilidad en el mercado.

En ambos casos, SOLUTE cuenta con proyectos de reciente realización en los que se ha definido en tiempo y plazo la cimentación para su construcción o bien para su certificación.

Las herramientas de trabajo empleadas serán principalmente los modelos de cálculo realizados software software de FEM especializado como es SAP2000 (CSI), así como el software de cálculo seccional FAGUS (CUBUS).

METODOLOGÍA

El análisis de las cimentaciones realizado en SOLUTE se basa en la aplicación de la normativa habitual de la industria de los aerogeneradores y el cálculo estructural, tanto a nivel nacional como internacional. Las principales normativas utilizadas para llevar a cabo el proceso de certificación de una forma solida son:

• GL Guideline for the Certification of Wind Turbines, Edition 2010

• IEC 61400-1 Ed.3. Design requirements.

• IEC 61400-22. Conformity testing and certification

• Eurocódigos: EN1990, EN1992 y EN 1997

• DNVGL-ST-0126

• EHE08

• CEB-FIP Model Code 1990

• Guía de cimentaciones en obras carretera. Secretaría General de Carreteras.Ministerio de fomento. Gobierno de España.

• Guidelines for Design of Wind Turbines. Second edition - DNV/Risø.

Las herramientas de trabajo empleadas serán principalmente los modelos de cálculo realizados mediante el software  FEM especializado, como es SAP2000 (CSI), así como el software de cálculo seccional FAGUS (CUBUS). En lo que se refiere al postproceso de los resultados de la modelización y el tratamiento de datos, se han desarrollado herramientas propias utilizando Microsoft Excel.

La metodología seguida para el proceso de cálculo de una cimentación se centra en comprobar el funcionamiento global de la estructura y en la definición de los elementos particulares para que dicho comportamiento sea real.

Esta metodología contempla el estudio de estabilidad de la estructura, teniendo en cuenta las condiciones del terreno y las cargas provenientes del aerogenerador; el análisis en estado límite último, servicio y fatiga de los elementos generales de la estructura, así como la definición y el análisis estructural de los elementos singulares que pudiera tener la cimentación, incluyendo la conexión con la torre del aerogenerador.

Asimismo, el sistema conlleva la elaboración de una documentación acorde a los requisitos del organismo certificador, principalmente compuesta por documentos que respalden los cálculos realizados y planos con la definición de la geometría, la armadura y otros elementos con los que pudiera contar la estructura.

En lo referente a los estudios de las cimentaciones existentes en los que se han encontrado algún tipo de fallas o sobre las que se pretende realizar modificaciones (comprobaciones de pernos bajo nuevas cargas, análisis de fisuración del hormigón, etc), el procedimiento seguido se centra en la simulación de las condiciones existentes (geometría, cargas y geotecni) a través de modelos FEM para seguidamente postprocesar los resultados y realizar la evaluación del armado, secciones de hormigón y comprobaciones relativas a la conexión (jaula de pernos, virola o tendones de postesado).

En función de las necesidades del cliente, se realiza el asesoramiento tras entrega de planos mediante adaptaciones de la solución y las posibles modificaciones en obra.


Otros

Inteligencia Artificial (IA)

Disciplina basada en la construcción de artefactos computacionales que aprenden de la experiencia gracias al uso de datos y que se aplica en diversos problemas.

Software

Desarrollo Web / App

Interfaz que permite al usuario interactuar con una plataforma mediante la comunicación con el backend, parte que gestiona y procesa la información proporcionada para devolver los resultados solicitados a través de la app.