Sistemas de ligação entre painéis de torres eólicas em madeira lamelada colada cruzada

Abstract

Para aumentar a potência instalada numa turbina eólica é necessário utilizar torres de maior altura. O aumento da altura implica repensar as soluções existentes, sendo que a madeira lamelada colada cruzada (CLT) se apresenta como uma alternativa viável. A utilização do CLT oferece características vantajosas como a facilidade de transporte e a redução da emissão de gases nocivos para a atmosfera, factor cada vez mais relevante nos tempos actuais. Está a ser desenvolvido um novo conceito de torre eólica, composto por cabos perimetrais localizados no interior da estrutura hexagonal oca. Estes, ao serem traccionados, exercem uma força que é desviada para a madeira através de peças em aço que comprimem os painéis uns contra os outros, formando secções monolíticas. Deste modo, o objectivo principal desta dissertação consiste na montagem de uma aduela de torre eólica em CLT, testar o sistema de compressão dos painéis e compreender o seu funcionamento. Este conceito é inovador pela inexistência de uma estrutura de suporte interior e, pelo método de montagem que permite que seja efectuada em situações climáticas adversas. Toda a informação recolhida na montagem deste projecto, particularmente por se tratar de uma primeira abordagem, reveste-se de especial relevância para futuros projectos a desenvolver nesta área, nomeadamente a observação de perdas excessivas nos desviadores por atrito e flexão lateral, bem como as perdas no aperto com esticadores, que não permitiram obter resultados conclusivos. Paralelamente a este estudo, foi ainda analisada uma ligação entre aduelas, com recurso a chapas metálicas coladas entre cortes longitudinais nos painéis, para transmitir os esforços de tracção desde o topo à fundação da torre

To increase the power of a wind turbine it is necessary to increase the hub height of its tower. The increase in height of the towers requires rethinking existing solutions, with Cross Laminated Timber (CLT) presenting itself as a viable alternative. Among CLT’s advantageous features it’s important to highlight its ease of transportation and its low-polluting factor, which grows more relevant by the day. A new wind turbine concept is being developed comprising perimetral cables located on the inside of the hexagonal, hollow structure. These, by being tractioned, exert a force that is dissipated trough the steel diverters to the wood, compressing the panels against each other, forming monolithic sections. In this context, the main purpose of this dissertation is to assemble a wind turbine stave with CLT, test the panel compression system and understand its inner workings. This concept is innovative because it does not require an inner supporting structure and it can be assembled even in harsh weather conditions. This project is a first approach in the field and as such, information collected during its assembly will be relevant to future studies. While results regarding the excessive losses in diverters friction and lateral flexion and losses in the grip with turnbuckles were inconclusive, the observation will certainly be valuable. Parallel to this study, an analysis of stave connections was also conducted, employing glued metal plates between longitudinal cuts of the panels to transmit tractions from panel to panel