A equipa de investigação do Instituto de Tecnologia de Shibaura, no Japão, desenvolveu um sistema de fundação de estacas compostas com aletas, destinado a enfrentar o desafio da resistência à tração enfrentado por infraestruturas altas. Com a frequência crescente de desastres naturais como tufões, estruturas como torres de transmissão, torres de rádio e instalações de energia solar são facilmente afetadas por ventos fortes, gerando forças de tração nas fundações e ameaçando a estabilidade. Simultaneamente, a indústria da construção frequentemente trata o solo excedente da escavação como resíduo, aumentando custos e riscos ambientais.
A equipa de investigação liderada pelo Professor Shinya Inazumi publicou um estudo relacionado na revista Results in Engineering, avaliando o desempenho deste sistema de fundação de estacas compostas com aletas. O sistema combina tubos de aço com aletas de base expandida e o solo excedente no local, tendo a sua capacidade de tração sido validada através de 35 testes em modelo e análise de elementos finitos, em comparação com estacas de aço tradicionais.
O sistema de fundação de estacas compostas com aletas demonstrou nos experimentos que o aumento do diâmetro das aletas de base expandida pode melhorar continuamente a resistência à tração. O Professor Inazumi afirmou: "O sistema de fundação de estacas compostas com aletas permite a reutilização em grande escala do solo escavado no local, contribuindo para a segurança estrutural e sustentabilidade ambiental. Os testes mostram que, em todas as configurações, a capacidade de tração aumenta com o aumento do diâmetro das aletas de base expandida." A densidade do solo é um fator crucial, uma redução de 20% pode levar a uma diminuição de aproximadamente 50% na resistência à tração, enfatizando a importância do controlo da compactação.
O estudo também descobriu que o uso de componentes de aço, como revestimentos corrugados, pode aumentar a capacidade de tração em cerca de 12-13%, atribuído ao reforço do atrito e do encaixe mecânico. O Professor Inazumi salientou: "O nosso sistema oferece uma alternativa para infraestruturas como torres de transmissão e instalações solares, reduzindo a dependência de materiais de enchimento importados." Com base nos resultados experimentais, a equipa já propôs diretrizes de projeto que relacionam a resistência à tração com o diâmetro das aletas de base expandida e a densidade do solo.
Esta investigação fornece uma solução sustentável para infraestruturas altas, combinando eficazmente a resistência à tração e a reutilização do solo através do sistema de fundação de estacas compostas com aletas, satisfazendo as necessidades estruturais e reduzindo o impacto ambiental. Espera-se que o sistema seja aplicado em áreas como terrenos arenosos, que são suscetíveis a cargas de vento, melhorando a capacidade geral de resistência ao vento.
Detalhes da publicação: Autores: Instituto de Tecnologia de Shibaura; Título: Tackling uplift resistance in tall infrastructure sustainably; Publicado em: Results in Engineering (2026).
