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septiembre

Cimentaciones de turbinas eólicas en roca: uso de anclajes postensados

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En este artículo explicamos el uso de anclajes postensados a roca en cimentaciones de turbinas eólicas, destacando las ventajas estructurales y las recomendaciones de diseño establecidas en la norma IEC 61400-6:2020.

Introducción

Las turbinas eólicas son estructuras esbeltas y relativamente ligeras que generan importantes momentos de vuelco en su base, producto del empuje horizontal inducido por el viento en la góndola. Este fenómeno, especialmente sobre terrenos rocosos, requiere soluciones que garanticen anclaje estructural confiable y durabilidad.

Figura 1: Esquema cimentaciones ancladas en roca para Turbina Eólica.

¿Qué son las cimentaciones ancladas a roca?

Las cimentaciones ancladas a roca consisten en una cimentación conectada a varios anclajes postensados a la roca. 
  • La resistencia geotécnica se obtiene del apoyo directo sobre la superficie de roca.
  • Los anclajes, al estar pretensados, permiten equilibrar los momentos de vuelco y garantizar la estabilidad de la cimentación.

El estándar IEC 61400-6:2020 (Wind energy generation systems – Tower and foundation design requirements) contempla el uso de este sistema para turbinas eólicas onshore, estableciendo criterios de diseño y protección frente a la corrosión.

Figura 2: Sección a través de anclaje y roca (IEC 61400-6:2020).

Ventajas principales del uso de anclajes postensados

Alta resistencia a la fatiga

Diseñados para soportar ciclos repetitivos de carga por viento y rotación de aspas, los anclajes postensados aumentan significativamente la vida útil de la cimentación.

Menores pérdidas por fricción

Al tratarse de elementos rectos y tensados, no hay pérdidas por curvatura intencional. Solo se considera el wobble factor, asociado a desviaciones involuntarias.

Control del agrietamiento

El postensado introduce compresión previa en el hormigón, contrarrestando tracciones por momento flector y vibraciones, lo que reduce la aparición de fisuras.

Optimización de materiales y reducción de costos

  • Zapatas más delgadas.
  • Menor volumen de hormigón y acero pasivo.
  • Reducción en excavaciones.

Todo esto conlleva menores costes de construcción y tiempos de ejecución más eficientes.

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Mayor rigidez estructural

Una mayor rigidez en la base es clave para limitar deformaciones en la torre, lo que mejora tanto el rendimiento aerodinámico como la respuesta estructural de la turbina.

Figura 3: Sistema de anclaje a la cimentación para Turbina Eólica.

Consideraciones de diseño y normativa

  • Aplicar los lineamientos de IEC 61400-6:2020, especialmente en durabilidad y protección contra la corrosión.
  • Evaluar la calidad del macizo rocoso y la capacidad de anclaje antes de definir el sistema.
  • Incorporar criterios de mantenimiento a lo largo de la vida útil de la turbina.

Figura 4: Configuración típica de anclaje con protección corrosión (IEC 61400-6:2020).

Conclusión

Los anclajes postensados a roca representan una solución eficiente y segura para cimentaciones de turbinas eólicas en terrenos rocosos, al combinar rigidez estructural, control del agrietamiento y optimización de materiales.

El diseño de cimentaciones para turbinas eólicas es una disciplina cada vez más demandada, impulsada por el crecimiento sostenido del sector de las energías renovables. Dominar los métodos de análisis geotécnico y estructural aplicados a este tipo de cimentaciones representa una ventaja competitiva para los ingenieros que deseen especializarse en un área con alta proyección profesional.

💡 Artículos relacionados: [Guía práctica] Diseño estructural de zapatas para turbinas eólicas Onshore

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Sobre el autor

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