Tipos de cimentaciones: características técnicas y características de funcionamiento.

La base es una parte insustituible para cualquier edificio, sin la cual la estructura puede colapsar rápidamente bajo la influencia de factores ambientales destructivos. Una comprensión correcta de qué base se requiere en un caso particular le permite encontrar la combinación óptima de precio y calidad.

Cualquier tipo de suelo es capaz de soportar un peso específico sin hundirse. Una persona generalmente no ve esto, ya que pesa relativamente poco, pero la estructura sólida de una casa privada de un piso o una cabaña de dos pisos pesa al menos varias decenas de toneladas. Solo una roca sólida puede soportar tal peso, pero tal terreno en un sitio generalmente no se considera una ventaja, por lo tanto, las casas se erigen en un suelo más blando.

La base es solo un sustituto de dicha roca, lo que le permite hacer que la base sea más estable. El SNiP moderno incluye normas específicas con respecto a la construcción de cimientos. El principal GOST que regula la construcción de tales estructuras es SP 22.13330.2016 "Cimientos de edificios y estructuras". Ignorar las normas especificadas en este documento no solo puede conducir a la destrucción del edificio, sino que también implica responsabilidad por los daños causados.

Para la construcción de la cimentación, se utilizan materiales que son más duros que el suelo circundante. Por lo general, es de hormigón, piedra o madera, dependiendo del peso de la estructura futura. En la mayoría de los casos, el diseño de la cimentación asume que penetra profundamente en el suelo por debajo del nivel de congelación. Esto asegura que el suelo congelado no se hinche, por lo que el riesgo de grietas en la pared y divergencia de los nodos de construcción se considera insignificante. La única excepción puede ser una situación en la que se instala una casa de jardín ligera sobre suelos no porosos.

La elección exacta del tipo de base depende de numerosos factores., entre los que se encuentran no solo el peso de la estructura, sino también su forma arquitectónica, la especificidad del suelo, el nivel de actividad sísmica en la región, mientras que algunos tipos de materiales plantean sus propios requerimientos para las condiciones de trabajo. Por ejemplo, es posible trabajar con hormigón solo a temperaturas superiores a 5 grados, por lo que en invierno se puede cumplir un pedido solo si se calienta eléctricamente.

Las fundaciones son muy diversas y se dividen en diferentes tipos según las características del diseño. La mayoría de los cimientos son de tipo profundo para brindar protección contra la hinchazón cuando el suelo se congela. Pero también hay estructuras poco profundas, si la estructura no es pesada. En general, los cimientos de los edificios son más fáciles de dividir en cinco tipos principales, cada uno de los cuales tiene sus propias características que son completamente diferentes de las de la competencia.

En las últimas décadas, este tipo de cimentación se considera con razón el principal en el campo de la construcción individual.De hecho, es una extensión de los muros de carga, que se adentra en el suelo hasta una cierta profundidad, aumentando la estabilidad de la estructura. En la versión mínima, dicha cinta duplica completamente el perímetro de la casa, pero es posible fortalecerla copiando todas o algunas de las paredes internas. También puedes fortalecer las columnas.

La desventaja de esta solución es el hecho de que la estructura no es integral y generalmente se construye sin refuerzo, por lo que está sujeta a distorsiones y otros fenómenos desagradables asociados, por ejemplo, con la penetración de agua en las juntas.

Una alternativa podría ser un marco de cinta monolítico., cuando se forma por primera vez el refuerzo, que luego se vierte con hormigón y, a veces, escombros diluidos u otra piedra. Es lógico que dicha estructura resulte ser mucho más confiable y duradera, sin embargo, su construcción puede llevar mucho tiempo.

Cabe señalar que dicha base es adecuada para la mayoría de los edificios privados. La base de la tira resistirá no solo una cerca y estructuras pequeñas como un garaje o una casa de baños, sino también edificios residenciales hechos de madera, hormigón celular, ladrillo o piedra y, a veces, incluso hormigón armado. La única excepción serán las enormes estructuras de varios pisos, mientras que una casa de pueblo típica, incluso construida a cierta escala, no necesita más.

Además, se pueden colocar losas de hormigón pesadas encima, que se convertirán en un piso confiable del primer piso. También debe tenerse en cuenta la simplicidad comparativa de la estructura: el propietario, que sabe cómo construir una pared plana, podrá construir una "cinta" por su cuenta. El único inconveniente es el costo de los materiales requeridos, pero el resultado lo vale.

La base de la tira también se divide en dos tipos: superficial y enterrada. La primera variedad se adentra en el suelo solo 50-60 cm, por lo que no puede equipar un sótano aquí, pero puede ahorrar en materiales. Una “cinta” poco profunda solo se puede construir sobre arena y grava, así como también sobre terreno pedregoso; tales cimientos no se prestan a levantamientos. Sin embargo, si el agua subterránea se encuentra significativamente por debajo del nivel de congelación, entonces está permitido construir una base de franja poco profunda incluso en marga y arcilla, mientras que el terreno debe ser plano, e incluso una casa de ladrillos de un piso puede ser demasiado pesada para tal una fundación.

La superficie del terreno en el sitio debe ser plana. Tal zócalo es adecuado para casi todos los edificios y cualquier suelo, la única contraindicación son los suelos pantanosos y sueltos. También parece inapropiado colocar una "cinta" si el suelo se congela demasiado, porque entonces tal base para el edificio le costará al propietario un centavo.

Si no se espera que el peso del edificio sea tan grande, será mucho más económico construir una base columnar, que es perfecta para casas ligeras de madera y hormigón celular, así como para pequeñas dependencias.

La estructura consta de pilares hechos de hormigón, piedra de escombros o su combinación, así como ladrillos o madera, ubicados a una distancia de 2.5-3 m entre sí a lo largo del perímetro exterior o debajo de todas las paredes.Dichos pilares generalmente se profundizan hasta la profundidad de congelación del suelo, y si el sitio es desigual, hasta el punto en que se logra suficiente densidad del suelo. La tarea de los constructores es asegurar una superficie perfectamente horizontal de todos los pilares para que sobre ellos se pueda hacer una reja de hormigón o madera que sirva de base para toda la casa.

El tipo de cimentación columnar ni siquiera debe ser considerado por aquellos propietarios que definitivamente quieren un sótano o un garaje subterráneo., pero esta es una gran opción en caso de que la pendiente en el sitio sea muy notable. Además, la base columnar tiene mucha demanda en regiones con inviernos severos, ya que puede penetrar en el suelo durante varios metros, donde las heladas no llegan.

La elección a favor de los pilares de madera prevé el procesamiento integral obligatorio del material para protegerlo de la humedad, la descomposición y diversas plagas, pero aún no es deseable utilizar este material para estructuras duraderas serias. De hecho, la base de columnas de madera se limita solo a los cenadores.

Cinta columnar según tecnología TISE. Este tipo de cimientos aún no se ha probado a la escala adecuada, ya que es un invento relativamente nuevo. Sin embargo, a lo largo de los años de funcionamiento no se han recibido quejas graves y, en general, se espera de dicha fundación todas las mejores cualidades de esos dos tipos de bases que ya se han descrito anteriormente.

El significado del diseño es que en su parte inferior se ve igual que una base columnar ordinaria. Los pilares se encuentran a 4-5 m bajo tierra, por lo que no temen las características del clima, mientras que los soportes se realizan exclusivamente mediante el vertido de refuerzo con hormigón. Esto se hace porque la parte superior de la estructura es una base de tira típica, que en este caso no descansa sobre suelo desnudo, sino sobre pilares.

Se considera que la principal desventaja de esta solución es un período de disposición relativamente largo, porque para que una estructura liviana resista cargas significativas, debe estar completamente moldeada de hormigón. Este material obtiene la resistencia requerida en aproximadamente cuatro semanas, mientras que es aconsejable elegir un clima seco y cálido, de lo contrario tendrá que gastar dinero en calefacción eléctrica. Además, incluso un diseño tan universal tiene ciertas restricciones operativas: en suelos pantanosos, es muy probable que los cimientos estén sesgados o que los pilares se separen de la "cinta".

Si el suelo resulta ser demasiado poco confiable incluso para una base de columnas, entonces esta no es una razón para abandonar la construcción de una casa. Si el terreno en el sitio se caracteriza por una alta fluidez y baja densidad, es pantanoso o tiene un alto coeficiente de ranura, la solución más conveniente es organizar los cimientos mediante pilotes.

Los pilotes suelen ser de hormigón prefabricado o de hormigón armado, metal o madera, a menudo con un extremo roscado para facilitar la entrada en el suelo. La mayoría de la gente entiende por el concepto de montones una variedad de ellos como montones en pie. Estos soportes penetran a una profundidad de 4-6 metros, por lo que a menudo atraviesan toda la capa de suelo blando y se apoyan en una base sólida, lo que garantiza la estabilidad del futuro edificio.

Sin embargo, en algunos casos, incluso esta profundidad no es suficiente para alcanzar rocas confiables. Pero las pilas (ahora colgadas) también se pueden usar en este caso. Aunque supuestamente no cuentan con un soporte confiable, su importante profundización bajo diferentes partes del edificio les permite lograr un equilibrio adecuado.

Hay pilotes hincados y apisonados. Los primeros son soportes producidos en la planta, que son clavados en el suelo por equipos especiales. También compacta el suelo alrededor de la pila a lo largo del camino, proporcionando estabilidad adicional. Los pilotes apisonados prácticamente no son diferentes de los pilares utilizados para crear una base columnar: ya están equipados en el sitio de construcción.

Independientemente del tipo de pilotes, se debe instalar una reja encima de ellos, que es la base directa para la futura casa. Es necesario elegir el material teniendo en cuenta el peso planificado del edificio; por regla general, se hace una rejilla de madera para edificios de madera y las losas de hormigón se utilizan para casas de piedra.

Es posible construir una casa sobre pilotes incluso en un pantano o arenas movedizas; las turberas y los suelos que se hunden tampoco se convertirán en un obstáculo para la conducción en pilotes. La cimentación de pilotes también tiene una gran demanda en aquellas áreas donde hay un nivel radical de pendiente superficial.

Este tipo de cimentación se usa masivamente en las ciudades, donde los cimientos para edificios pesados ​​de varios pisos se crean mediante este método, sin embargo, esta tecnología también se usa en la construcción privada. Esto puede deberse a la calidad extremadamente baja del suelo en el sitio en una situación en la que al propietario le gustaría tener una casa realmente impresionante y pesada. Es obvio que un pantano seco o un pantano de turba no podrá soportar tal carga, así como los cimientos de columnas o pilotes, y es probable que la "cinta" se deforme debido a la inestabilidad del suelo circundante.

La cimentación de la losa, como su nombre lo indica, es una losa maciza de hormigón armado, que, si pasa algo, se desplazará junto con toda la estructura del edificio, pero se garantiza que esta última permanecerá intacta. Tal solución se llama con razón la más confiable, fuerte y duradera: en realidad, toma roca sólida, que se convertiría en una base ideal para una casa pesada. Las desventajas, por supuesto, se relacionan directamente con la complejidad y el alto costo de organizar dicha base, ya que requerirá una gran cantidad de materiales, equipos especiales y varios trabajadores.

No es sorprendente que una base de losa casi nunca se construya sobre suelos sólidos confiables. - para una casa particular, suele resultar superfluo. Sin embargo, será útil en suelos arcillosos y hundidos, en zonas pantanosas y turbias, en arenas movedizas o suelos agitados, e incluso entonces solo si el peso estimado del edificio no permite el uso de cimientos de otro tipo.

Los tipos de materiales utilizados en la construcción de cimientos son muy numerosos; todo depende no solo del peso de la estructura futura y las características específicas del suelo, sino también del tipo de cimentación elegido y los precios de varios materiales de construcción en un particular. región. Al comienzo del artículo, se mencionaron la madera, el ladrillo y el concreto como los materiales principales, pero no solo puede usarlos, especialmente si el peso del futuro edificio no es tan significativo.

Se puede construir una base de tira para un edificio liviano con materiales relativamente livianos - los mismos bloques de espuma o bloques de cemento. Si el suelo debajo del sitio de construcción tiene buena confiabilidad, y se planea que el edificio en sí sea pequeño y esté construido con los mismos materiales livianos o bloques de concreto de arcilla expandida, es probable que dicha base sea suficiente.

El uso de metal es probable en casi todos los tipos de cimentaciones. La versión combinada de hormigón armado puede ser tanto de pilares como de cinta, y esta última puede ser integral, moldeada en su lugar o ensamblada en el sitio a partir de bloques individuales producidos por el método de fábrica. La malla metálica de refuerzo se puede utilizar incluso en combinación con ladrillos convencionales. Se puede hacer una base puramente metálica para edificios ligeros incluso con tuberías solo, algunas de ellas utilizadas como pilares o pilotes, y la otra se puede soldar en la parte superior en forma de rejilla o base para ello.

Este material es apreciado por su disponibilidad y la posibilidad de un procesamiento simple incluso en el hogar, porque teóricamente, una base de tipo columnar o pilote se puede ensamblar incluso a partir de traviesas de ferrocarril viejas. Otra cosa es que dichos pilares o pilotes deberán estar protegidos adicionalmente, y aunque generalmente se recomienda usar impregnaciones especiales contra insectos, roedores o humedad, incluso el material de techo, que podría quedar después del techo en la casa principal, ayudará a resolver el problema. último problema. Las láminas de material para techos deben envolverse firmemente alrededor de la parte de las pilas que se hunde profundamente en el suelo. Sin embargo, debe recordarse que el material para techos protege solo de la humedad, pero no de una inundación total.

No en vano los tipos de cimentaciones son tan numerosos: cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas, centradas en diferentes condiciones de construcción y solicitudes de los clientes. Es posible que una base elogiada por todos simplemente no se ajuste al suelo de un sitio en particular, pero será mejor que una opción demasiado cara o demasiado sofisticada.

Por ejemplo, muchos propietarios no quieren gastar mucho, porque buscan la forma más barata de construir una base. En términos de la combinación de precio y calidad, la base de tira de tipo poco profundo parece ser la mejor, sin embargo, se supone que el suelo ya será bastante estable y que la casa en sí será relativamente liviana. Si no se cumple al menos uno de los requisitos establecidos, es mejor olvidarse de los ahorros y cuidar la confiabilidad, comenzando no por el precio, sino por la durabilidad en las condiciones actuales.

Cualquier otro tipo de cimentación estará en una posición perdedora aquí, ya que la humedad del suelo en el verano erosionará el material, y en climas fríos hará que los suelos se levanten, provocando grietas en las paredes. En tales condiciones, será necesario limitarse a la construcción de un edificio de poca altura a partir de paneles SIP ligeros. Las opciones alternativas como las pilas darán aproximadamente el mismo efecto, pero su construcción independiente no es posible y requiere equipos costosos.

Cualquier tipo de cimentación se puede construir sobre suelo arenoso y a granel. siempre que la densidad del suelo sea bastante alta. Estas bases suelen dejar entrar fácilmente el agua en las capas más profundas de los intestinos, por lo que el área debajo de la casa es muy resistente.En este caso, se guían por el hecho de que la base que se está construyendo simplemente soporta el peso de la estructura a un costo mínimo. Los requisitos para aquellos edificios cuya base se planea construir sobre arcilla son completamente similares, pero con una aclaración: el nivel de presencia de agua subterránea debe estar por debajo del nivel de congelación del suelo en esta región.

Si el problema del sitio no radica tanto en suelos sin éxito, como en un terreno demasiado irregular, entonces tendrá que elegir entre postes y pilotes. Ambas opciones le permiten nivelar incluso un sesgo de nivel significativo, por lo que a menudo tiene que elegir solo entre lo que pueden ofrecer las empresas de construcción circundantes, prestando atención al precio de venta.

Determinar el tipo y los parámetros exactos de la base es una tarea de ingeniería bastante difícil, ya que se deberán tener en cuenta muchos factores. Si se planea que la casa sea sólida y grande, y los suelos en el sitio no son estables, es mejor confiar esta tarea a profesionales calificados que puedan dar una garantía de que, según sus cifras, la estructura en construcción representará más de una docena de años.

Sin embargo, en la mayoría de los casos, la base se erige por manos de especialistas, que al mismo tiempo realizan los cálculos necesarios. En este caso, el propietario también puede determinar de forma aproximada qué cimientos se necesitan para tener una idea preliminar de la cantidad que se deberá disponer para los materiales de construcción. Para ello, puede tomar valores aproximados que son fáciles de encontrar en Internet.

Por ejemplo, si hablamos de una base de tira, entonces su profundidad depende del nivel de congelación del suelo: cuanto más al norte se encuentra el sitio, más grande suele ser. En este caso, la cinta penetrará al menos medio metro, por lo que este valor debe tomarse como mínimo. También tenga en cuenta que, por lo general, dicho sótano se eleva al menos 20-30 cm por encima del suelo. La longitud se determina sumando las longitudes de todos los muros bajo los cuales se encuentran los cimientos. El espesor del futuro soporte se hace aproximadamente un 20% mayor que el espesor de las paredes construidas sobre el suelo.

Gracias a todo lo descrito, es posible determinar el volumen aproximado de la cinta, lo que le permite calcular la cantidad de material de bloque u hormigón con el que se verterá la base de la tira. En este caso, los cálculos también deben tener en cuenta una capa de piedra triturada de 30 cm y una capa de arena de 10 cm, con la que se rellena el fondo de la zanja en toda su longitud incluso antes de la construcción de la estructura principal. . Los costos no serán completos si no se tiene en cuenta el costo del torneado y refuerzo, así como el material impermeabilizante que se debe revestir con la zanja.

El cálculo del costo de una base columnar debe comenzar con el hecho de que los pilares se ubicarán con un paso de 2.5-3 metros entre sí; a partir de aquí se determina su número. La profundidad de los pilares se elige de tal manera que alcancen la capa no congelante de la tierra, pero al mismo tiempo estén por encima del nivel del agua subterránea. La cantidad de arena, piedra triturada, impermeabilización y refuerzo se calcula por la cantidad de pilares, teniendo en cuenta su grosor; después de todo, no hay una zanja que recorra todo el perímetro, sin embargo, se conservan todos los indicadores relacionados con la base de la tira. .

La cimentación de pilotes se calcula aproximadamente de la misma manera que la cimentación columnar. El tipo de tira columnar, que es una combinación de columna y tira, se calcula como dos cimientos separados.

La escala de la base de la losa depende en gran medida de si se equipará el sótano o el sótano. De lo contrario, será suficiente un espesor de losa de medio metro, aunque la cifra exacta depende del peso del edificio, y en el caso de equipos de sótano, el tamaño de losa descrito solo se aplica al fondo del sótano. La arena y la piedra triturada se esparcen por toda la superficie del pozo, cuyas dimensiones no deben exceder significativamente las dimensiones de la casa, la impermeabilización se coloca a lo largo del fondo y las paredes.

Incluso las estructuras más confiables comienzan a deteriorarse con el tiempo, pero esto no es una novedad, a menos que la base comience a deformarse inesperadamente rápidamente. Si esto sucede, será bastante difícil solucionar el problema, por lo que es mejor investigar las posibles causas con anticipación para evitar tal problema.

• Cálculo incorrecto Es la causa más común de problemas de cimentación. El primer error es la determinación incorrecta del peso del edificio en la dirección inferior, cuando resulta que la base simplemente no soporta la parte principal. Otra opción es el deseo de ahorrar dinero, cuando el propietario esperaba que el material más barato no fuera peor que el caro. No se excluye una determinación incorrecta del nivel de agua subterránea o la densidad del suelo; en otras palabras, el tipo de base en sí se eligió incorrectamente.
• Violación de la tecnología - una razón que a menudo resulta crítica en el caso de la autoconstrucción de la cimentación. Antes de dedicarse a la construcción de capital, debe estudiar en detalle las propiedades de los materiales de construcción utilizados.

Por ejemplo, si el refuerzo se vierte con concreto en un sitio de construcción, debe saber que no se logrará la máxima densidad posible; necesita una técnica especial que mezcle la masa vertida y asegure su asentamiento adecuado incluso antes de que se seque. Si esto no se hace, las burbujas de aire permanecerán en el concreto endurecido, formando huecos, y luego puede ocurrir un hundimiento debajo de una casa completamente terminada con personas que viven en ella. Incluso el concreto bien mezclado y endurecido no reconoce la prisa: debe reposar durante aproximadamente un mes antes de que continúen los trabajos de construcción en la parte superior de los cimientos.

• Vestir - el fenómeno es bastante natural, y si los materiales se seleccionaron y procesaron correctamente, este problema ya puede surgir antes que los nietos del propietario. Sin embargo, una "sorpresa" repentina puede provenir de una base construida con materiales reciclados: muchos propietarios usan tuberías de metal o traviesas de madera en lugar de pilares o pilas. Si anteriormente estos materiales se usaron al menos de alguna forma, entonces ya tienen algún tipo de desgaste, por lo que el período de uso será bastante insignificante. En cuanto a la madera, no es para nada duradera, por lo que en la mayoría de los casos resulta una estupidez contar con su explotación a largo plazo.

Es lógico suponer que el mantenimiento oportuno de la base puede desempeñar un papel clave en la ampliación de su funcionamiento. Por ejemplo, la identificación oportuna de defectos le permite conocer los problemas que enfrenta el diseño y tomar medidas urgentes para eliminarlos. La aparición de grietas en una estructura de hormigón implica su limpieza y reparación inmediata, sin embargo, si las grietas ocurren demasiado pronto, debe buscar cuidadosamente la razón por la que esto sucede, enfocándose en las causas comunes de deformación.

Está claro que una parte importante de la cimentación permanece invisible, al estar ubicada bajo tierra, pero al menos la parte visible se puede pintar en el exterior con una pintura hidrófuga para protegerla de los efectos negativos de las precipitaciones. Una alternativa digna tanto en el exterior como en el interior puede ser el yeso impermeable.

Para una mayor durabilidad de tales reparaciones y una mayor protección de la misma madera contra las plagas, se puede usar la misma malla de refuerzo, que, durante la renovación, se coloca nuevamente sobre la base y se cubre con una nueva capa de yeso. En algunos casos, debido a una deformación general de la base o una fijación incorrecta, la vieja malla de refuerzo se dobla y se desprende de la estructura, rompiendo la capa protectora de acabado; en este caso, debe cortar inmediatamente los extremos que sobresalen y sobresalen, y cerrar la brecha.

Al ver el video a continuación, descubrirá qué tipos de cimientos son y sus propiedades.