Fundación superficial


Una cimentación poco profunda es un tipo de cimentación de edificio que transfiere las cargas del edificio a la tierra muy cerca de la superficie, en lugar de a una capa subterránea o un rango de profundidades como lo hace una cimentación profunda . Los cimientos poco profundos incluyen cimientos de zapatas extendidas, cimientos de losas de estera, cimientos de losas sobre el nivel del suelo, cimientos de almohadillas, cimientos de zanjas de escombros y cimientos de sacos de tierra.

Ejemplo de construcción de cimientos poco profundos

una base de lo que se convertiría en una casa de un piso en los Estados Unidos alrededor de 1955
Cimentación en suelo de hormigón armado en zona ciclónica, norte de Australia .
Cimentación en suelo de hormigón armado en zona ciclónica, norte de Australia .

Una cimentación de zapata extendida, que es común en edificios residenciales, tiene una parte inferior más ancha que los muros de cimentación de carga que soporta. Esta parte más ancha "distribuye" el peso de la estructura sobre más área para una mayor estabilidad.

El diseño y la disposición de las zapatas esparcidas están controlados por varios factores, el principal de los cuales es el peso (carga) de la estructura que debe soportar, la penetración de capas blandas cercanas a la superficie y la penetración a través de capas cercanas a la superficie que probablemente cambien de volumen debido a las heladas se elevan o se contraen-hinchan .

Estos cimientos son comunes en la construcción residencial que incluye un sótano y en muchas estructuras comerciales. Pero para edificios de gran altura no son suficientes. Una zapata extendida que cambia de elevación en una serie de pasos verticales para que siga los contornos de un sitio en pendiente o se adapte a los cambios en los estratos del suelo, se llama zapata escalonada .

Los cimientos de losas de estera distribuyen las cargas pesadas de las columnas y los muros en toda el área del edificio, para reducir la presión de contacto en comparación con las zapatas extendidas convencionales. Los cimientos de losas de estera se pueden construir cerca de la superficie del suelo o en la parte inferior de los sótanos. En edificios de gran altura, los cimientos de losas de estera pueden tener varios metros de espesor, con un refuerzo extenso para garantizar una transferencia de carga relativamente uniforme.

Ejemplo de losa sobre cimentación a nivel
Fundación de la casa de losa balsa en zona ciclónica, en el norte de Australia .
Fundación de la casa de losa balsa en zona ciclónica, en el norte de Australia .

Los cimientos de losa a nivel o losas flotantes son una práctica de ingeniería estructural mediante la cual la losa de concreto que debe servir como cimiento para la estructura se forma a partir de un molde colocado en el suelo. A continuación, el hormigón se coloca en el molde, sin dejar espacio entre el suelo y la estructura. Este tipo de construcción se ve con mayor frecuencia en climas más cálidos, donde la congelación y descongelación del suelo es menos preocupante y donde no hay necesidad de conductos de calor debajo del piso. Dicho esto, las cimentaciones superficiales protegidas contra heladas (o FPSF) que se utilizan en áreas de potencial Oleaje de escarcha, son una forma de losa sobre cimientos de grado. [1]

Las ventajas de la técnica de losa son que es barata y resistente, y se considera menos vulnerable a la infestación de termitas porque no hay espacios huecos o canales de madera que conduzcan desde el suelo a la estructura (suponiendo que el revestimiento de madera, etc., no se lleve todo el camino al suelo en las paredes exteriores).

Las desventajas son la falta de acceso desde abajo para las líneas de servicios públicos, el potencial de grandes pérdidas de calor donde las temperaturas del suelo caen significativamente por debajo de la temperatura interior y una elevación muy baja que expone el edificio a daños por inundaciones incluso en lluvias moderadas. La remodelación o ampliación de dicha estructura también puede resultar más difícil. A largo plazo, el asentamiento (o hundimiento ) del terreno puede ser un problema, ya que la base de una losa no se puede levantar fácilmente para compensar; La compactación adecuada del suelo antes del vertido puede minimizar esto. La losa se puede desacoplar de las temperaturas del suelo mediante aislamiento, con el hormigón vertido directamente sobre el aislamiento (por ejemplo, paneles de espuma de poliestireno extruido ), o se pueden incorporar elementos de calefacción (como calefacción hidrónica ) en la losa.

Los cimientos de losa a nivel se usan comúnmente en áreas con suelo arcilloso expansivo . Si bien las losas estructurales elevadas en realidad se desempeñan mejor en arcillas expansivas, la comunidad de ingenieros generalmente acepta que los cimientos de losas sobre el nivel del suelo ofrecen la mayor relación costo-rendimiento para las casas de tramos . Las losas estructurales elevadas generalmente solo se encuentran en casas personalizadas o casas con sótanos.

La tubería de cobre , comúnmente utilizada para transportar gas natural y agua , reacciona con el concreto durante un largo período, degradándose lentamente hasta que falla la tubería. Esto puede provocar lo que comúnmente se conoce como fugas de losa. Estos ocurren cuando las tuberías comienzan a gotear desde el interior de la losa. Los signos de una fuga en la losa varían desde manchas inexplicables de alfombras humedecidas hasta caídas en la presión del agua y decoloración húmeda en las paredes exteriores de los cimientos. [2] Las tuberías de cobre deben estar revestidas (es decir, aisladas ) o atravesar un conducto o conectarse al edificio por encima de la losa. Los conductos eléctricos a través de la losa deben ser herméticos, ya que se extienden por debajo del nivel del suelo y pueden exponer el cableado al agua subterránea .

Una vista en sección transversal de una base de trinchera de escombros

La cimentación de trinchera de escombros , un enfoque de construcción popularizado por el arquitecto Frank Lloyd Wright , es un tipo de cimentación que utiliza piedra suelta o escombros para minimizar el uso de hormigón y mejorar el drenaje. Se considera más respetuoso con el medio ambiente que otros tipos de cimientos porque la fabricación de cemento requiere el uso de enormes cantidades de energía. Sin embargo, algunos entornos de suelo (como suelos particularmente expansivos o con poca capacidad de carga (<1 ton / sf)) no son adecuados para este tipo de cimentación.

Una cimentación debe soportar las cargas estructurales que se le imponen y permitir un drenaje adecuado del agua subterránea para evitar la expansión o debilitamiento de los suelos y el levantamiento de las heladas. Mientras que la cimentación de hormigón, mucho más común, requiere medidas separadas para garantizar un buen drenaje del suelo, la cimentación de la zanja de escombros cumple las dos funciones de la cimentación a la vez.

Para construir una base de zanja de escombros, se cava una zanja estrecha por debajo de la línea de congelación . Lo ideal sería que el fondo de la zanja se inclinara suavemente hacia una salida. La baldosa de drenaje, clasificada 1: 8 a la luz del día, se coloca en el fondo de la zanja en un lecho de piedra lavada protegida por una tela filtrante. Luego, la zanja se llena con piedra filtrada (típicamente 1-1 / 2 ") o escombros reciclados. Luego se construye una pared de vástago , o se vierte una viga de concreto reforzado con acero en la superficie para proporcionar espacio libre al suelo para la estructura.

La base de la zanja de escombros es una alternativa relativamente simple, de bajo costo y respetuosa con el medio ambiente a una base convencional, pero puede requerir la aprobación de un ingeniero si los funcionarios de la construcción no están familiarizados con ella. Frank Lloyd Wright los utilizó con éxito durante más de 50 años en la primera mitad del siglo XX, y hay un renacimiento de este estilo de cimentación con el creciente interés en la construcción ecológica.

El método básico de construcción comienza cavando una zanja hasta el subsuelo mineral no perturbado. Se llenan filas de bolsas tejidas (o tubos) con el material disponible, se colocan en esta zanja, se compactan con un machacador hasta aproximadamente 1/3 de espesor del espesor previamente triturado y forman una base. Cada capa sucesiva tiene una o más hebras de alambre de púas colocadas en la parte superior. Esto se clava en el tejido de la bolsa para evitar que las capas posteriores se deslicen y también resiste cualquier tendencia a la expansión hacia afuera de las paredes. La siguiente fila de bolsas se compensa con la mitad del ancho de una bolsa para formar un patrón escalonado. Estos se llenan previamente con material y se entregan, o se llenan en su lugar (a menudo es el caso de Superadobe ). El peso de esta bolsa llena de tierra empuja hacia abajo los hilos de alambre de púas, bloqueando la bolsa en su lugar en la fila de abajo. El mismo proceso continúa capa tras capa, formando paredes. Se puede formar un techo inclinando gradualmente las paredes hacia adentro para construir una cúpula. También se pueden fabricar tipos tradicionales de techo.

  1. ^ https://www.ecohome.net/guides/2280/slab-on-grade-construction-step-by-step-guide
  2. ^ "Reparación de fugas de losa McKinney, Frisco y Allen Tx - Plomería Hackler" . Hacklerplumbingmckinney.com. 2013-11-08 . Consultado el 20 de agosto de 2018 .

  • Calculadora de plataforma de hormigón
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