Progettazione definitiva ed esecutiva dei plinti di fondazione delle turbine eoliche per i siti di Belcastro e Acquaviva delle Fonti

Committente: Per Telecom Spa – Newtac Energy S.r.l.
Anno: 2009

Il progetto definitivo ed esecutivo per i siti di Belcastro e Acquaviva delle Fonti riguarda esclusivamente il calcolo e le verifiche dei plinti di fondazione dei pali delle turbine. Per l’analisi del plinto si usa il metodo degli elementi finiti (FEM). La struttura viene divisa in elementi connessi fra di loro in corrispondenza dei nodi. Il campo di spostamenti interno all’elemento viene approssimato in relazione agli spostamenti nodali con le funzioni di forma.

Il programma adopera, per l’analisi tipo piastra, elementi quadrangolari e triangolari. Nel problema di tipo piastra gli spostamenti nodali sono lo spostamento verticale w e le rotazione intorno agli assi x e y, φx e φx, legati allo spostamento w tramite relazioni. Note le funzioni di forma che legano gli spostamenti nodali al campo di spostamenti sul singolo elemento, è possibile costruire la matrice di rigidezza dell’elemento ke ed il vettore dei carichi nodali dell’elemento pe. La fase di assemblaggio consente di ottenere la matrice di rigidezza globale della struttura K ed il vettore dei carichi nodali p.

Con la soluzione del sistema degli spostamenti nodali è possibile risalire per ogni elemento al campo di spostamenti ed alle sollecitazioni Mx, My ed Mxy. Il terreno di fondazione se presente viene modellato con delle molle disposte in corrispondenza dei nodi. La rigidezza delle molle è proporzionale alla costante di sottofondo k e all’area dell’elemento. I pali di fondazione sono modellati con molle verticali aventi rigidezza pari alla rigidezza verticale del palo. Per l’analisi tipo lastra (analisi della piastra soggetta a carichi nel piano) vengono utilizzati elementi triangolari a 6 nodi a deformazione quadratica. Gli spostamenti nodali sono gli spostamenti u e v nel piano XY.

L’analisi fornisce in tal caso il campo di spostamenti orizzontali e le tensioni nel piano della lastra σx, σy e τxy. Dalle tensioni è possibile ricavare, noto lo spessore, gli sforzi normali Nx, Ny e Nxy. Nell’analisi tipo lastra i pali di fondazione sono modellati con molle orizzontali in direzione X e Y aventi rigidezza pari alla rigidezza orizzontale del palo.