Calculo de una Torre Eolica de Hormigon Armado

Buenas tardes,
Se me ha planteado una duda de como calcular/ hacer un primer pre-dimensionamiento de una torre eólica de hormigón armado. Supongo que se podría esquematizar como una viga en voladizo empotrada en la cimentación. Como cargas horizontales tenemos la acción del viento tanto en la torre como en las palas del aerogenerador. Como cargas verticales tendríamos el peso del aerogenerador y el peso propio de la torre.
Suponiendo que sabemos los momento flectores, cortantes y axiles a los que va a estar solicitada. ¿Como podríamos hacer un primer pre-dimensionamiento rápido para ir decidiendo el diámetro, espesor, cuantía de acero…? Se que tenemos que comprobar las tensiones, el pandeo, la resonancia, la deformación...La sección seria circular hueca
Agradecería si alguien puede darme algún consejo ya que nunca he calculado algo similar.
Si alguien tiene algún tipo de experiencia en torres de hormigón, ¿Que software aconsejaría para un cálculo más detallado?
Un saludo y gracias de antemano.
David

David Varga Andres
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Juan Carlos Arroyo

Hola David:

Has tocado un tema muy complejo.
Las torres eólicas en su aparente sencillez (ménsulas de canto variable y de geométría más o menos cónica ) tienen varias singulardades que las hacen estructuras tremendamente complejas.

Te doy algunas ponceladas para ver el nivel de complejidad:

  • La obtención de esfuerzos no es patroimonio del ingeniero de diseño de la trre sino del ingniero de diseño del conjunto diámico turbia palas. De esta foma lo inenieros que dimensinamos torres eólicas tenemos como dato los esfuerzos, que nos los da el cliente ¡¡!! que es el que tiene el cnocimieto de su turbina y sus palas.
  • El esfuezo más dimensionanate es la fatiga de forma que hacer un número de ail y flector provocado lpor el eso y el viento es un número muy gordo y muy poco inicativo.
  • Los esfuerzos más desfavorables a veces son los dinámicos provocados por frenazos bruscos del giro de las palas o del giro de la turbna pcuando se encara al viento.
  • Lo más determinante de una torre eólica es cómo se va a fabricar y de qué material.

Por todo esto, los equipos de ingenieros que diseñan torres son equipos muy expertos y solo unos cuantos equipos en el mundo tienen el KnowHow al día para poder hacer esos proyectos a precios competitivos.

En España, puedo hablar del departamento de torres eóicas de la ingeniería CALTER, liderado por Carlos Ríos, profe de ingenio, como uno de los pocos equipos en el mundo que pueden diseñar torres de hormigón, metálicas o híbridas.

Un saludo

22 jul 2019 - 19:00
Manuel Ballesta
Manuel Ballesta

Yo añadiría de forma adicional que es fundamental conocer adecuadamente las frecuencias naturales de la torre y consecuentemente tener un buen conocimiento de su rigidez, que ineludiblemente depende de la sección y disposición de la armadura, pero también de un adecuado conocimiento del fenomeno tension-stiffening en la ley Moento-curvatura-Rigidez y de la no-linealidad intrínseca de las juntas. La idea es alejar las frecuencias naturales de la estructura de las del paso de pala y del ciclo completo de la turbina, todo ello en sus diferentes regímenes. La tendencia (diría pasada) ha sido a incrementar el tamaño de las turbinas, por ello las estructuras de acero para fustes elevados resultan demasiado flexibles y de ello que el hormigón sea un material interesante acompañado de la experiencia de la industria de la prefabricación. Creo que con el hormigón pretensado podrías dar fe de que los números son más ciertos.

23 jul 2019 - 13:51
Manuel Marín Lucas

Hola Juan Carlos. Me parece muy interesante. Me gustaría tener algo de información sobre los procesos de selección en Calter (estructuras), si es posible. Cuántas personas de media se suelen contratar al año y que nivel de experiencia se requiere. ¡Muchas gracias!

25 jul 2019 - 19:06
Juan Carlos Arroyo

Hola Manuel Martín:

Si quieres, para tratar este tema, puedes escribirme a mi dirección de Calter jcarroyo@calter.es

Un saludo

26 jul 2019 - 17:02
Manuel Ballesta
Manuel Ballesta

Yo te puedo recomendar este seminario. https://youtu.be/1OyMVZ-FuL8

27 jul 2019 - 13:25
Juan Carlos Arroyo

Muy interesante el minuto 50

29 jul 2019 - 17:21

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