Cimentación de la columna: cálculo y fabricación a mano.

El comienzo de la construcción es la construcción de una estructura de soporte debajo de la casa. A menudo, la base de los pilares actúa como tal. Cualquier desarrollador responsable debe saber exactamente cómo se realiza dicho trabajo, al menos para tener un control total sobre el trabajo de los equipos contratados.

Intuitivamente, está claro que la base columnar es un conjunto de soportes que se colocan separados uno del otro debajo de la estructura. Será más fácil entender qué es este tipo de estructuras de cimentación si compara sus características con el tipo de soporte de pila para una casa, que es el más cercano en apariencia. En ambos casos, en lugar de una base monolítica, hay puntos de anclaje aislados.

Pero todavía hay una diferencia:

• la pila puede penetrar en el suelo hasta 5 m, mientras que el pilar no está tan enterrado;
• los pilares se apoyan solo en la suela, y los pilotes todavía están sujetos por los bordes laterales;
• casi siempre, para una estructura con parámetros comparables, la sección transversal de los pilotes es inferior al diámetro de los pilares;
• hay una cierta diferencia en el ámbito de su uso.

Las características comunes son la geometría de la sección (círculo o cuadrado), la asignación de soportes aislados y (opcionalmente) la rejilla. Las principales áreas de aplicación de los puntales columnares son:

• edificios de un piso de carácter industrial y público (se requieren los pilares más macizos);
• casas de madera;
• casas en las que se combinan un marco y un escudo;
• estructuras de madera y troncos;
• varios elementos de cerramiento.

Para que la base sobre los pilares realmente cumpla con la tarea, debe cuidar una serie de puntos importantes, incluido el encofrado. Según normativa oficial, en lugar del encofrado de paneles, se puede utilizar una selección de tubos hechos de plástico duradero o cemento de amianto... Esta solución suele ser más conveniente. A pesar del parecido externo con las pilas aburridas, es categóricamente imposible utilizar material de techo para encofrado.

Dado que la salida por debajo de la línea de congelación no está garantizada, es necesario llenar los pilares con sustancias no metálicas. Los rollos de material para techos no pueden proporcionar la rigidez y protección requeridas contra la penetración de agua. En cualquier caso, debes organizar el acceso sin obstáculos al lugar donde se expande la publicación. Las trincheras a preparar deben cubrirse con arena y piedra triturada, y también se debe verter la cimentación.

Cuando se usan tuberías de polietileno como encofrado para la base de un edificio, se permite usar tecnología aburrida sin desarrollo del suelo. Se están preparando pozos, la suela se expande con una herramienta especial. Pero aún así, la estructura clásica de la base columnar implica la preparación escalonada de la suela de la losa.

El aislamiento hidráulico se realiza en 2 o 3 capas., complementado sellando las costuras con masilla. El encofrado de paneles tradicional se considera la solución más práctica y confiable. En cualquier caso, el encofrado debe fijarse para que no se desplace lateralmente. El pozo se hace 200 mm más ancho que el diámetro exterior de las tuberías.

Al pensar en el dispositivo de una base columnar, es muy importante no olvidarse de las recomendaciones contenidas en GOST y SNiP. El estándar estatal permite la construcción de dichos cimientos con y sin rejilla. La variedad profundizada se considera más estable y estable, ya que las partes inferiores de los soportes son más profundas de lo que suele congelarse el suelo. Por lo tanto, las columnas no experimentarán presión durante las heladas.

Se permite una profundización superficial durante los trabajos de construcción en la zona media de la Federación de Rusia.

Desde el fondo de la excavación, el espacio se cubre con arena de una fracción gruesa, llevando la masa al punto más bajo del pilar. La masa de arena debe apisonarse completamente después de humedecerla. La tecnología prevé que se construya una cimentación con poca profundidad teniendo en cuenta la masa de la estructura y la sección transversal de los pilares. Estos indicadores afectan la distancia entre los postes. Pero de todos modos, menos de 150 y más de 300 cm no deben ser.

Si el encofrado está hecho de tuberías de plástico o de rollos de material para techos, puede ahorrar significativamente dinero. Solo será necesario realizar el llenado por etapas, mientras se rellena la tubería formada en paralelo. Esta técnica evita la expansión del diámetro durante la operación. El refuerzo del encofrado redondo no debe ser menos cuidadoso que cuando se utilizan estructuras cuadradas o paneles.

La preparación de los cimientos de los pilares con rejas se realiza necesariamente con la extracción de varillas de refuerzo longitudinales más allá de las partes superiores de las columnas en 0.25 - 0.35 m. Las columnas están listas no antes de 5 días (en clima seco y caluroso). Si hay precipitaciones o hace relativamente frío afuera, se recomienda esperar entre 20 y 25 días. antes de retirar el encofrado. Se recomienda utilizar solo varillas de acero para el endurecimiento. En sección longitudinal deben corresponder a la clase AIII y tener un diámetro de 1,2 - 1,6 cm. Si se va a reforzar la sección transversal, es recomendable llevar una barra con un lado exterior liso con una sección transversal de 0,6 a 0,8 cm. .

Al crear un cinturón de refuerzo, se recomienda utilizar solo alambre de acero especial. Incluso el trabajo de soldadura más profesional degrada las características del metal y reduce la barra de resistencia.

Al instalar pilares redondos, el refuerzo debe instalarse a partir de 3 varillas longitudinales, cuyos bordes se colocan a una distancia de 0,15 a 0,2 cm. Los soportes cuadrados ya están reforzados con cuatro varillas. Según los estándares GOST, el área de la placa base debe ser mayor que el área de la base de la columna.

Tan pronto como comience el movimiento estacional del suelo, toda la estructura, sin importar qué tan fuerte se use el concreto, sin importar el grado de acero de refuerzo, se deformará. Para casas sobre arena, la distancia entre el suelo y la correa de sujeción debe ser de al menos 50 mm, y en rocas propensas a movimientos activos, al menos 150 mm. Se debe prestar especial atención a detalles como la recogida. Está presente solo en cimentaciones columnares, y por lo tanto la experiencia de construir otras estructuras no ayudará en lo más mínimo a tomar la decisión correcta.

La razón es simple: el espacio que separa los soportes del piso del primer nivel por un lado, del suelo por el otro, no tiene aislamiento, como si estuviera colgando en un vacío. Esto crea una de las situaciones más desagradables para cualquier diseñador. Si se realiza una captación, las pérdidas de calor se reducen inmediatamente y se asegura la prevención de la filtración de precipitaciones y agua del suelo.... Los parámetros específicos de la pastilla pueden ser muy diferentes, pero en cualquier caso, su mínimo la altura es de 50 cm por encima del suelo... La ejecución competente del trabajo le permite crear no solo otro bloque de aislamiento térmico, sino también un diseño estéticamente elegante.

Suficiente las capturas de DSP están muy extendidas, que se forman a partir de bloques de un tamaño planificado previamente, la instalación de las partes principales se lleva a cabo sobre guías preestablecidas. La ventaja de este enfoque es la mayor velocidad de trabajo. Pero en gran medida se ve ensombrecido por una disminución de las cualidades térmicas, lo que requiere el uso de materiales aislantes.

Tales manipulaciones requieren una gran habilidad y una ejecución escrupulosa de las reglas de construcción. Por lo tanto, tendrá que recurrir a albañiles profesionales si no tiene sus propias habilidades del nivel requerido. Si planea usar solo concreto, también será imposible hacerlo sin agregar arena. El pick-up tiene un grosor de 0,3 m.... Tal diseño se crea con sus propias manos con bastante rapidez, pero debe tener cuidado y estar atento al trabajar.

El aislamiento de pilares con una altura de 0,7 m se realiza de forma especialmente escrupulosa. Inicialmente, se prepara un marco en base a un perfil de metal. El material de aislamiento en láminas se fija al lado interior de los marcos, se coloca un piso perfilado en el exterior, que cubre la protección térmica contra influencias destructivas. Para saturar el espacio desde la superficie del suelo hasta el borde inferior de la casa, se utiliza material aislante suelto.

Incluso un breve conocimiento del dispositivo de la base del pilar muestra que puede ser muy diverso en diseño. Pero además de las delicias creativas y las prescripciones de los estándares oficiales, existe una práctica de construcción común. También debe tenerse en cuenta al realizar trabajos, incluso cuando se utilizan tuberías de plástico.

Las ventajas de este diseño son:

• largo período de uso;
• excelente resistencia al frío;
• combinación de ligereza con resistencia y rigidez mecánica;
• una amplia gama de dimensiones;
• deslizamiento de suelo intumescente sobre la superficie (este debería ser el caso en teoría).

En cuanto al uso de tuberías grises destinadas a la instalación de sistemas de alcantarillado interno, le permiten ahorrar un poco, pero la vida útil en el suelo no satisfará a nadie. Cualquier tubería de polímero es más cara que las soluciones basadas en material para techos.

Cuando se planea colocar un poste que se expande desde abajo, se coloca una bolsa de basura en el lugar correcto, pegada con cinta... Se convertirá en el receptáculo de hormigón que forma el talón del pilar. El ensanchamiento se refuerza con la forma de la letra L.

El encofrado de PVC se hace permanente y después de eso solo se está preparando la expansión. Cada poste debe colocarse al mismo nivel que los demás. La horizontal se determina mediante un láser o un nivel hidráulico, la cuerda se tira a lo largo de la línea marcada.

Fundamentalmente diferente del tipo de cimentación de soporte de columna descrito. Vale la pena señalar que solo se considera adecuado para estructuras temporales o muy ligeras. Pero puede obtener un diseño similar en solo 2-3 días incluso cuando trabaja con sus propias manos. Y empezar a poner las paredes se pueden hacer en 10-14 días En la mayoría de los casos. Si el trabajo se organiza correctamente y se tienen en cuenta los requisitos técnicos básicos, los costos se pueden reducir en un 50% en comparación con la versión de tornillo de pilote o cinta poco profunda. Otra ventaja indudable es el ahorro de calor, la diferencia se nota especialmente en los edificios, donde las personas solo se encuentran ocasionalmente.

Debe recordarse que la respuesta decisiva, si el diseño de la cimentación será confiable, solo se puede obtener a partir de la experiencia en un área específica. En este caso, si también hay un edificio con una base de tornillo de pilote allí, debe verificar el estado de sus soportes durante 3 o 4 años después del inicio de la operación. Incluso los cimientos de pilares más avanzados y técnicamente fortalecidos no podrán soportar casas de ladrillos pesados ​​con cargas asimétricas.... Además, la resistencia mecánica de las capas de suelo más cercanas a la superficie es insuficiente; invariablemente se saturan de humedad incluso en lugares relativamente secos.

En cualquier caso, la elección de pilares significa negarse a crear un sótano, semisótano u otras opciones para dominar el sótano. No importa cuánto intente organizar los pilares, cavar un agujero que cumpla con los requisitos técnicos y diseñar una caja estable resultará imposible.

Para realizar una base de columna de soporte, se utiliza uno de cuatro esquemas:

• creación de pilares a base de piedra de escombros o ladrillo;
• el uso de bloques de hormigón de fábrica de tamaño estandarizado;
• fundición de pirámides truncadas con todos los detalles atados al suelo debido a soluciones técnicas adicionales;
• vertido de hormigón en el encofrado conectado al lecho de grava.

La profundidad del pozo de cimentación se determina por la densidad general y la resistencia del suelo. Entonces, sobre arena fina o roca rocosa, hay suficiente relleno de grava sobre una capa de arena adicional, cuyo espesor es de 100-150 mm. Es necesario esforzarse para garantizar que la proporción de la altura de la columna a su sección transversal sea mínima., esto aumentará inmediatamente la estabilidad del edificio. El uso de barreras de grava y textiles geológicos ayuda a prevenir la entrada de agua incluso en suelos muy húmedos o regados.

La decisión final sobre qué tan profunda y poderosa debe ser la almohada se toma teniendo en cuenta la rigidez de los bordes inferiores, y también está guiada por la fuerza de un potencial cizallamiento lateral. Los pilares delgados más largos formados por tuberías de fibrocemento se introducen más profundamente. Pero cuando se utilizan bloques de hormigón armado prefabricados, el vertido de superficie cumple con todos los requisitos. Si necesita elegir la opción más sencilla y tecnológicamente avanzada, serán preferibles los soportes a base de ladrillos cerámicos rojos... Debajo de ellos, se cava un pozo con una profundidad de no más de 250 mm, se vierte una almohada y se realiza el hormigonado de la superficie de soporte debajo de una columna de ladrillo; la superficie debe ser un 30 o 40% más grande en área que la sección transversal del soporte.

Las cimentaciones de soporte de pilares, obtenidas por fundición, te permiten reducir costes, pero tendrás que esforzarte más y esperar más tiempo para obtener el resultado. La columna se realiza mediante encofrado desmontado, para lo cual se utilizan tableros o aglomerado. El molde utilizado al verter el cuerpo de la columna se coloca sobre un colchón de arena con la adición de grava con un espesor total de 0,1-0,15 m. ... Tanto el encofrado como la armadura deben estar perfectamente alineados verticalmente utilizando cordones tensores., luego se vierten con grados pesados ​​de concreto.

Durante el procedimiento, la masa entrante se compacta mediante apisonadores manuales.Cuando el soporte del pilar está saturado de hormigón hasta el plano superior, se introducen inmediatamente varillas roscadas o refuerzo de alambre. Las partes superiores de los soportes se cubren con una insignificante capa de arena húmeda y se cubren con una película, logrando la aparición de grietas durante la solidificación. El día 2-3, la superficie exterior del pilar llegará a la fortaleza principal, cuando han pasado otros 5-7 días, se retira el encofrado, recortar y nivelar la superficie de apoyo.

En las primeras 24 horas después de desmontar el encofrado, debe:

• aplicar revestimiento impermeabilizante;

• use material en rollo para cubrir la parte bajada del soporte;

• llene el espacio desde la masa de hormigón hasta los límites del pozo, primero con arcilla expandida y luego con una combinación de arcilla y arena.

Si necesita construir una casa liviana o moderadamente pesada hecha de concreto espumoso, se recomienda un edificio tipo marco, una base columnar de concreto reforzado con una rejilla. La función de este elemento es la siguiente: dispersión y transmisión de las cargas que caen de las paredes a los pilotes, a través de las cuales se transfiere energía al suelo.

Dado que la rejilla, excepto en los casos con un diseño enterrado, no entra en contacto con el suelo, la amenaza de daños por humedad y corrosión es extremadamente pequeña. Pero al mismo tiempo, todavía tienes que encargarte de la impermeabilización. El encofrado de rejilla tiene un fondo extraíble, por lo que la superficie del fondo es plana en todas partes.

La rejilla monolítica prefabricada se forma utilizando una viga en I de metal o barras de canal soldadas. El montaje de una estructura de este tipo resulta muy difícil, y en el sentido literal, ya que las vigas son muy masivas. Además, tenemos que aguantar el debilitamiento de las uniones soldadas con respecto a la parte principal de las vigas. Por tanto, en edificios de poca altura, no es preferible este tipo, ni un formato de prefabricado estructuralmente más complejo, sino un formato de rejilla monolítica.

Si planea construir un edificio de madera en la parte superior, se recomienda usar una base de pilar poco profunda.

Las ventajas de esta elección son:

• costos mínimos para la organización de movimientos de tierra (incluso debido a la ausencia de la necesidad de equipo de construcción);

• la sencillez del trabajo en sí;

• ahorro en varillas de refuerzo metálicas (se utilizan, pero en cantidades relativamente pequeñas);

• velocidad de construcción incluso en suelos propensos a levantarse;

• Excelentes parámetros en suelo helado.

Además, si solo aparecen defectos menores, se deben realizar reparaciones serias de inmediato para evitar una mayor destrucción del edificio. Para posponer la aparición de problemas, se lleva a cabo el refuerzo de partes monolíticas de la base. Esta es la única solución disponible para los desarrolladores privados porque no pueden producir hormigón pretensado u otras subestructuras complejas.

Como resultado del uso de accesorios:

• se transmiten tensiones importantes desde la superficie a las capas profundas;

• provisto, en presencia de una reja, su impecable bulto con pilares;

• la vida útil general de la estructura aumenta muchas veces en comparación con los productos que no están equipados con accesorios.

No debe intentar utilizar fórmulas de cálculo listas para usar para determinar los parámetros racionales de la malla de refuerzo y sus elementos individuales. Incluso los ingenieros calificados abandonarán este enfoque y utilizarán software especializado, porque hay demasiados parámetros que deben tenerse en cuenta y se requieren matemáticas superiores. De todas formas, antes del contacto con el hormigón, las barras de refuerzo deben limpiarse de todas las pinturas y barnices, de rastros de incrustaciones y corrosión.Además, el tratamiento anticorrosión se realiza mediante mezclas que incluyen ácido fosfórico.

Pero todo lo dicho anteriormente se refiere principalmente a pilares de hormigón. Y junto con ellos, se pueden utilizar estructuras de cimientos de ladrillo. Con el desempeño correcto del trabajo, dicha base servirá con confianza 30 e incluso 50 años. Para los cimientos, se selecciona un material cerámico excepcionalmente completo en un tono rojo. Es él quien menos agua absorbe y resulta ser un producto muy fuerte.

Es inaceptable utilizar ladrillos incluso con pequeñas grietas. Para la mampostería, se usa estrictamente una solución de 1 parte de cemento y 3 partes de arena con la introducción de aditivos hidrófobos. Para la suela de la base, se realiza el prefabricado con hormigón y relleno, lo que ayuda a mejorar el uso posterior y fortalecer la cimentación de ladrillo.

Vale la pena completar la historia sobre los tipos de cimientos columnares describiendo las bases del tipo de vidrio. Su estructura incluye:

• pozo con relleno de arena o grava;

• plato;

• elemento de soporte de columna;

• las propias columnas.

Cuando todo está ensamblado, aparece un bloque de cimentación con una base ancha, de 15 a 50 m² en la mayoría de los casos. Las boquillas de columna se dividen en prefabricadas (construidas en el sitio) y monolíticas (instaladas como una sola estructura). Independientemente de esta gradación, No se permite la instalación de vidrios en el suelo propensos a hincharse y hundirse..

Dado que todas las piezas se preparan en una producción industrial, cumplen plenamente con las normas y estándares establecidos. La instalación se simplifica enormemente y aumenta la fiabilidad. Pero como todos los productos en serie, dicha base es bastante cara y no se puede suministrar sin un equipo especial.

Se calculan las dimensiones de la cimentación columnar de los bloques 20x20x40:

• Para las distancias entre los postes en los planos vertical y horizontal.

• Por la longitud del refuerzo.

• Determinar el volumen de hormigón de la propia cimentación y rejas. Cuando se determinan todos los parámetros, solo necesita ingresarlos en un programa especial y hacer un cálculo rápido.

Las dimensiones se determinan de tal manera que hay un margen de seguridad del 20-40%. El stock aumentado se toma para edificios en suelo intumescente.

Pero antes de determinar el tamaño de los bloques y el consumo de materiales, es importante averiguar si vale la pena elegir una base de este tipo. La base columnar es relativamente económica, pero esta no es su única ventaja. El edificio tendrá un calado poco profundo y reducirá la presión del suelo en un 20% o incluso un poco más. Por lo tanto, se reduce el área total de la estructura, lo que reduce los costos de instalación. Con todas las ventajas de un soporte de poste, no será posible colocarlo debajo de una casa pesada, y la exposición a cambios horizontales requiere el uso de rejas sólidas.

Si hablamos de la cimentación de la columna de apoyo, hay que enfatizar que tiene los mismos lados positivos y negativos que otras estructuras, incluso en mayor medida.

Con una rejilla, puede aumentar la resistencia y la estabilidad de la base, reducir la necesidad de movimiento de tierras, pero tendrá que pagar más que al elegir un esquema de columnas de soporte. Muchos aspectos positivos y negativos dependen directamente de los materiales utilizados.

Por lo tanto, las tuberías de fibrocemento son fáciles de transportar e instalar, pero estas estructuras baratas requerirán la perforación de pozos con anticipación. La madera es la más barata, pero al mismo tiempo sirve muy poco, es fácilmente susceptible al fuego, descomposición, exterminio por insectos y roedores. El ladrillo resulta ser más duradero, se usa bien, la experiencia de su uso está bien desarrollada. Al mismo tiempo, las fallas de los cimientos de ladrillo son incompatibilidad con la tierra que se hincha y su alto costo. El hormigón armado es más resistente que todas las demás opciones.sin embargo, es más costoso que ellos, es muy difícil de instalar y requiere una cantidad significativa de tiempo.

La práctica generalmente aceptada en la comunidad de la construcción establece que el cálculo de los cimientos de los cimientos de los pilares se realiza de acuerdo con el estado límite sedimentario (segunda categoría), y el edificio en sí se calcula de acuerdo con la primera categoría. Primero, se evalúan los parámetros de ingeniería y geológicos del sitio de construcción, se asigna la profundidad de la base. Luego será necesario evaluar el tamaño de la suela y la masa total de la estructura, calcular la carga y determinar la cantidad de resistencia.

Es imperativo verificar si se cumplen las condiciones para calcular las deformaciones; si es necesario, se corrige el tamaño de la suela. Además, se verifica cuánto presionará la base sobre la línea superior de la capa de suelo débil.

Todas las obras y estructuras planificadas se comparan con un caso típico, se llega a una conclusión sobre la conveniencia de utilizar un proyecto individual. Se deben adjuntar notas explicativas a los dibujos, mostrando todos los matices de la construcción futura y justificando las decisiones tomadas. La distancia desde el pie del pilar hasta el agua subterránea puede ser de al menos 50 cm., ya que la violación de esta regla amenaza con dañar las estructuras principales. Por simplicidad, la profundidad estimada de la base se redondea.

Las instrucciones paso a paso de hágalo usted mismo para construir una base de pilar proporcionan la perforación de orificios para cada unidad que sostiene el edificio. En lugar de un encofrado permanente relleno de hormigón, a menudo se utilizan ladrillos o estructuras de hormigón prefabricadas. La elección de esta o aquella solución se determina de antemano, incluso en la etapa de cálculos. En presencia de una rejilla, se instala una estructura para asegurar la distribución de cargas. Está formado por piezas de hormigón armado, madera o acero. A continuación, se realiza la impermeabilización, para lo cual se utiliza una hoja de perfil o revestimiento.

Debajo de una casa privada, no importa qué rejilla se haga, las pilas se colocan debajo de la línea de congelación. La señalización del terreno de acuerdo con los planos trazados se realiza mediante estacas. El espacio de soporte habitual es de 150-250 cm.... Se colocan no solo debajo de las intersecciones de las paredes internas, sino también debajo de todas las estufas y chimeneas capitales. No hay nada complicado en todos estos trabajos.

No basta con verter los pilares debajo de la casa; a veces se debilitan con el tiempo y resultan ser menos confiables, especialmente las tuberías de fibrocemento pierden sus características rápidamente. A menudo se refuerzan convirtiendo una base de pilar previamente erigida en una estructura de puntos con poca profundidad. Se colocan los bloques que sostienen la casa en sí, se colocan en 2 o 3 líneas, se cavan agujeros en la parte inferior de unos 150 mm de profundidad, 2/3 de su altura se rellenan con arena. Desde los bloques superiores hasta el punto inferior de la casa, la impermeabilización se forma a partir de material para techos de una marca arbitraria.

Al realizar todas las operaciones, debe tener mucho cuidado para evitar sujetar a los trabajadores y otros accidentes.

La pérdida de sus cualidades por la cimentación columnar se evidencia por:

• la aparición de grietas;

• dificultades para usar ventanas y puertas;

• descomposición o corrosión en las partes inferiores de las paredes.

El aislamiento de la cimentación columnar merece una charla especial. Si lo consiguió junto con una casa ya construida anteriormente o ha estado en funcionamiento durante mucho tiempo, es necesario aclarar los datos sobre congelación con geólogos. La mayoría de los profesionales creen que el aislamiento externo es preferible al aislamiento interno, ya que protege el material de construcción de las influencias mecánicas nocivas y la humedad excesiva.

Al elegir un calentador, debe centrarse no solo en el nivel de conductividad térmica, sino también en la gravedad específica, en la tendencia a empaparse en agua.

Cuando se coloca una base columnar a partir de bloques, las costuras están sujetas a un aderezo obligatorio. Para aumentar la resistencia, los huecos se saturan con varillas de acero y mortero entre ellos. Con una profundidad de penetración de soportes de hasta 1 m, es posible no fortalecer las paredes de los agujeros. Si planea construir una casa relativamente pesada, se aumenta el diámetro de las tuberías, se reducen los espacios entre ellas. Una rejilla hecha de vigas de acero debe procesarse con mucho cuidado, de lo contrario la corrosión la destruirá.

Base columnar hágalo usted mismo: en el siguiente video.