Perché il momento ribaltante modifica la pressione sotto una fondazione eolica?

La risposta breve

Il ribaltamento sposta la risultante del carico rispetto al centro della fondazione, aumentando la compressione su un lato e riducendola sull’altro. Il carico verticale medio diviso per l’area non può quindi descrivere l’intera distribuzione delle pressioni. Il progettista deve valutare eccentricità, ipotesi di contatto e risposta del terreno per ogni combinazione pertinente di forze e momenti.

Seguire la risultante fino al piano di appoggio

Per una forza verticale di compressione V e un momento M attorno a un asse orizzontale, l’eccentricità corrispondente è e = M/V allo stesso piano di riferimento. Le forze orizzontali applicate sopra tale piano possono contribuire con un momento aggiuntivo e devono essere riportate in modo coerente.

Una forza verticale ridotta può produrre un’eccentricità maggiore a parità di momento. Di conseguenza, il caso di carico con il massimo momento assoluto non è necessariamente l’unico caso critico per il contatto.

Usare un esempio di pressione con ipotesi delimitate

Si consideri, in via ipotetica, una fondazione quadrata rigida larga 4 m, con V = 1,000 kN e M = 200 kN m. L’eccentricità è 0.2 m e la pressione media è 62.5 kPa. In un semplice modello lineare a contatto completo, le pressioni ai bordi sono 81.25 kPa e 43.75 kPa.

Questo calcolo illustra solo la ridistribuzione. Assume un momento su un solo asse, contatto completo e un modello di appoggio semplificato; non stabilisce dimensioni della fondazione, capacità del terreno o un progetto valido per alcuna turbina.

Verificare quando cambia il modello di contatto assunto

Se un calcolo prevede trazione in un’interfaccia con il terreno che non può sostenerla, l’espressione della pressione a contatto completo non è più fisicamente appropriata. La riduzione del contatto può aumentare la pressione locale e modificare la rigidezza rotazionale. Anche il carico biassiale e la flessibilità della fondazione possono richiedere una valutazione diversa.

Richiedere le distribuzioni di pressione e le ipotesi di contatto insieme ai valori medi di appoggio. Usare questi risultati per verificare congiuntamente resistenza del terreno, flessione della fondazione e rigidezza del sostegno della torre. Non trasformare una pressione media favorevole nell’affermazione che sollevamento, rotazione o appoggio ai bordi siano risolti.