Probabilidade de ruína em estacas helicoidais nas fundações de torres de linhas de transmissão de energia elétrica

Abstract

Resumo: Nos projetos de linhas de transmissão são inúmeras as quantidades de variabilidades devido ao fato da linha de transmissão consistir em uma obra que pode se estender por vários quilômetros, passando por diversas unidades geológicas e diferentes microclimas. As mudanças de unidade geológicas causam variabilidades na resistência e as mudanças de microclimas inserem variabilidades nas solicitações. Dentre as características que contribuem para a segurança de uma Linha de Transmissão de Energia Elétrica (LT), tem-se a arquitetura da torre e o tipo de fundação utilizada. Para as LTs de alta tensão um dos tipos de estruturas mais utilizados são as torres estaiadas que consistem em estruturas em aço, treliçadas em perfis de parafusado que fazem parte do mastro que sustentam os cabos para transmissão da energia elétrica, fazem parte desse tipo de estrutura também são os estais que tem a função dar estabilidade ao mastro central e de distribuir e transmitir os esforços da estrutura as fundações, consequentemente o principal esforço na fundação são os esforços de tração devido ao vento. Uma das alternativas de fundações para resistir a esforços de tração consiste nas estacas helicoidais. Desta forma neste trabalho faz-se uma avaliação da probabilidade de ruína e da segurança de um trecho da LT. de alta tensão 230 kV executada em sua maioria com torres do tipo estaiadas e fundações em estacas helicoidais. O cálculo das solicitações das torres foi feito pelo software Tower considerando os mapas de vento da região. As resistências foram determinadas com base no torque de instalação das estacas, calibrados a partir de ensaios de arrancamento. Foram utilizados, nesse estudo, os dados de controle de execução de 29 torres totalizando um trecho de 8,6 km de extensão. Obteve-se como resultados a probabilidade de ruína e os coeficientes de segurança que permitiram concluir que quando as estacas helicoidais são executadas tendo como referência na instalação o torque de projeto a probabilidade de ruína é praticamente nula, porém, quando se toma como referência durante a instalação a profundidade mínima prevista em projeto, a probabilidade de ruína da LT aumenta consideravelmente podendo comprometer a estabilidade das torres e a confiabilidade da Linha de Transmissão

Abstract: In lines transmission the projects are countless amounts of variability due to the fact of the transmission line consists of a work that may extend for several kilometers, going through various geological units and different microclimates. The geological unit changes cause variability in the resistance and changes in microclimate inserted variability in the requests. Among the characteristics that contribute to the security of a Transmission Line (LT), it has the architecture of the tower and the type of foundation used. For LTs high-voltage one of the most used types of structures are guyed towers consisting of steel structures, lattice in screwed profiles that are part of the mast support cables for transmission of electric energy, part of this type of structure also are ye that serves to give stability to the central mast and distribute and transmit structure's efforts foundations hence the main effort in the foundation are the tensile stresses. An alternative foundations to withstand tensile stresses consists of helical piles. Thus this work is an evaluation of the probability of ruin and safety of a stretch of LT. high voltage 230 kV performed mostly with towers of the cable-stayed type and foundations in helical piles. The calculation of the requests of the towers was done by software tower considering the wind maps of the region. Resistances were determined based on the torque installation of piles, calibrated from pullout tests. Were used in this study 29 towers totaling a stretch of 8.6 km. It was obtained as a result the probability of ruin and safety factors. We showed that when the helical piles are performed taking as reference the installation design torque the probability of ruin is practically nil, but when it is taken as a reference when installing the minimum depth available project the likelihood of LT ruin increases significantly and may compromise the stability of the towers and the reliability of the line transmission