La construcción de cualquier edificio residencial, edificio industrial, otro tipo de edificio comienza con la preparación de los cimientos. El cálculo correcto y la instalación de la base es una garantía del funcionamiento a largo plazo del edificio sin asentamiento, la aparición de grietas en las paredes, la aparición de otros problemas con la violación de la geometría.
En la construcción moderna, se utilizan varios tipos y tipos de cimientos, cuya elección depende de: las características del suelo sobre el que se construye la casa; el tamaño del edificio; pared usada y materiales estructurales; condiciones climáticas; nivel de agua subterránea.
Estos y otros factores determinan la elección de la opción de diseño que es óptima para una casa en particular. La base no solo debe soportar el peso del edificio, sino también tener un margen de seguridad suficiente para compensar las cargas imprevistas, los desastres naturales (por ejemplo, inundaciones, heladas severas que causan hinchazón del suelo, etc.) y aumentar el peso del edificio debido a la decoración externa e interna adicional, remodelación, aumento en el número de pisos, nieve en el techo.
En la construcción residencial e industrial, se utilizan varios cimientos, que difieren en la complejidad de la instalación, la capacidad de carga y el costo. Los tipos de cimientos para una casa privada se limitan a varias opciones: cinta; plato pila
Franjas de cimientos
Este tipo de cimentación es más común en la construcción privada. Aunque la base de la franja requiere una cierta cantidad de excavación y un consumo significativo de hormigón, es la solución más confiable para casas de piedra, ladrillo, bloques, arcilla expandida y hormigón de escoria. Mantiene un peso significativo de las paredes, distribuyéndolo uniformemente por todo el perímetro y ejerce una presión uniforme, pero no excesiva, sobre el suelo, debido a la gran área del soporte.
Estructuralmente, la base de la tira es una estructura monolítica de hormigón armado que se extiende a lo largo de todo el perímetro de la casa y debajo de todos los muros de carga. A menudo, se vierte una base de concreto debajo de las particiones, lo que aumenta el costo de la estructura, pero aumenta significativamente su confiabilidad. Los cimientos de franjas le permiten equipar sótanos, plantas bajas, garajes debajo de la casa; en este caso, los cimientos se profundizan a la altura de la habitación subterránea y su capacidad de carga no disminuye en absoluto.
Existen varios tipos de cimientos de bandas, que según el método de instalación se pueden dividir en dos grandes grupos: monolíticos y prefabricados.
Base de la tira monolítica
Para la instalación monolítica, necesitará:
- arena
- grava o escombros;
- cemento
- guarniciones;
- tableros o paneles especiales para encofrados.
La tecnología de instalación es bastante simple: se excava una zanja alrededor de todo el contorno de la casa (incluyendo paredes internas y dinteles) con un ancho de 0.4 - 0.8 m, dependiendo del grosor de las paredes futuras. El ancho de la zanja debe ser de 10 a 15 cm más ancho que las dimensiones calculadas de la base. La expansión de la zanja es necesaria para permitir la instalación del encofrado. Después de montar el encofrado, se conecta una correa de refuerzo de refuerzo con un diámetro de 10-18 mm en el interior. Durante la construcción de una casa de dos pisos, se instalan tuberías de refuerzo tanto en el subsuelo como en las partes aéreas de los cimientos.
El hormigón mezclado directamente en el sitio o listo (de la fábrica) se vierte en el encofrado un día antes de la altura total de la base. Esto logra la fuerza necesaria y la resistencia al agua de la base. Muchos desarrolladores privados cometen un error muy peligroso: en un día hábil vierten hormigón en la zanja, y en el segundo, en la parte superior del encofrado.Una costura que apareció en el sitio de contacto reduce en gran medida la resistencia de la base y sirve como un semillero de erosión hídrica.
Los cimientos de tiras monolíticas son convenientes porque pueden tener una configuración bastante compleja, incluidos los contornos curvos. Es importante solo configurar correctamente el encofrado y establecer un cinturón de brazo confiable.
Base prefabricada de tiras
Los cimientos prefabricados se montan a partir de bloques prefabricados de producción en fábrica. Se instalan en la zanja terminada, conectadas por un alambre de acero, y las costuras se rellenan con mortero de cemento. Para instalar dicha base, se requiere un equipo de elevación de potencia media. Los cimientos prefabricados son muy fuertes y duraderos: la vida útil supera los 150 años.
Pero en el uso de bloques hay una limitación: de ellos es conveniente montar los cimientos de una configuración rectangular, de tamaño múltiple a la longitud del bloque. Cortar un bloque es una operación complicada y costosa. Los cimientos prefabricados también tienen una profundidad limitada. Construir sótanos y sótanos a partir de bloques no es práctico: tarde o temprano, el agua se filtrará a través de las costuras.
Según la profundidad de la colocación, las bases de la cinta se subdividen en poco profundas y totalmente enterradas.
Base de banda poco profunda
Se prefiere una base poco profunda para casas de ladrillo y madera de una sola planta en todo tipo de suelos. Es especialmente apropiado para la alta presencia de agua subterránea. Es una tira de hormigón sobre un cojín de arena. La profundidad en el suelo no supera los 50 cm (hasta 70 en suelos blandos).
La práctica muestra que con un cojín de arena adecuadamente preparado de al menos 15 cm de altura e instalado de acuerdo con todas las reglas de un cinturón blindado, tal base hace bien su trabajo. Para aumentar la confiabilidad de la base, es necesario instalar un área ciega calentada con un ancho de al menos 50 cm, que sirve para drenar el agua de lluvia y proteger el suelo alrededor del perímetro de la casa del congelamiento.
+ Las ventajas de los cimientos de franjas poco profundas
- Ahorro de material en comparación con una base de banda completamente enterrada.
- Posible construcción en áreas con un alto nivel de agua subterránea.
- Contras de los cimientos de franjas poco profundas
- Baja rigidez.
- Se requiere refuerzo de muy alta calidad.
- Hay una alta probabilidad de grietas en las paredes construidas con materiales pesados.
- Se requiere drenaje y un colchón de arena.
Fundación de la tira totalmente enterrada
Los cimientos de franjas de profundidad completa se utilizan en la construcción de casas en dos o más pisos, con paredes masivas y pisos de concreto. La profundidad de su instalación es de 20 a 30 cm por debajo de la profundidad de la congelación del suelo en la zona climática de construcción. Este es un diseño extremadamente fuerte y confiable, prácticamente no se ve afectado por deformaciones térmicas y no teme el aumento del agua subterránea.
La confiabilidad de la base aumenta el refuerzo, que se realiza tejiendo el marco de refuerzo corrugado. A veces, los cimientos de franjas enterradas se construyen sin refuerzo, pero esto solo es relevante en suelos densos y rocosos. El costo de una base totalmente enterrada es bastante alto: se requiere una gran cantidad de concreto y una gran cantidad de movimiento de tierras. El precio del refuerzo en los costos totales no será más del 5 - 8%, y refuerza el refuerzo de la base es muy notable, eliminando por completo la posibilidad de grietas y astillas. Ahorrar en armopoyas no vale la pena, incluso con un presupuesto de construcción limitado.
+ Los beneficios de los cimientos de franjas de profundidad completa
- Muy alta fiabilidad de construcción.
- No sujeto a deformaciones de temperatura.
- Adecuado para la construcción de casas con paredes gruesas.
- Le permite equipar un sótano o planta baja debajo de la casa.
- Contras de cimientos de franjas de profundidad completa
- Altos costos de material.
- Una gran cantidad de movimiento de tierras.
- Es difícil de construir con un alto nivel de agua subterránea.
Cimentaciones de losa
Los cimientos de la casa en forma de losa sólida o prefabricada para toda el área del edificio son menos populares que los cimientos en tira, pero en algunos casos son la única opción posible. Cuando se construye en suelos inestables, arenosos, arcillosos, intumescentes, con una alta presencia de agua subterránea (por encima de 1 m), suelos de congelación profunda, es mejor llenar una losa de hormigón armado continua en la que se erigen edificios de cualquier número de pisos.
Para casas de uno y dos pisos, una base de losa es casi una solución ideal. Es menos complicado que la cinta y la pila, pero en comparación con ellos es más costoso en términos de consumo de material y la cantidad requerida de tiempo de trabajo. Tales cimientos a menudo se llaman flotantes: se construyen sin profundizarse y afectan casi solo la superficie del suelo. La temperatura y otros movimientos del suelo en la estabilidad de los cimientos y, por lo tanto, en todo el edificio, prácticamente no tienen ningún efecto.
Los tipos de cimientos de placas utilizados en la construcción se dividen en monolíticos y prefabricados. La segunda opción se usa con más frecuencia en la construcción de edificios de gran tamaño con una gran área de base y una configuración compleja del perímetro. Para un edificio residencial, es mejor permanecer sobre una base monolítica de hormigón armado colado.
+ Las ventajas de los cimientos de losa
- Simplicidad de diseño y construcción.
- Adecuado para la erección en suelos muy agitados, móviles y subterráneos.
- No requiere mucha penetración en el suelo.
- Se puede usar con un alto nivel de agua subterránea.
- Contras de los cimientos de losa
- Alto consumo de materiales.
- La necesidad de un sótano.
- Posibilidad de uso solo en plataformas horizontales o con una pendiente de no más de 1 metro para todo el largo o ancho de la casa.
Cimientos de la columna
Este tipo de cimientos se ha extendido junto con la creciente popularidad de las casas de campo y paneles, así como las casas de madera encolada y aserrada. Los costos de una base de este tipo son varias veces más bajos que para la cinta o la losa. La característica principal de tal base es la necesidad de instalar un fleje inferior hecho de madera o vigas, que sirve como la base de la casa.
Los postes se instalan debajo de todas las paredes del perímetro y las particiones internas con un intervalo de hasta 2.5 m (óptimamente 1.5 - 2 m). Están enterrados en el suelo a una profundidad mayor que el nivel de congelación y se elevan por encima del suelo hasta la altura deseada. Tales cimientos son muy convenientes en terrenos irregulares: al variar la altura de los postes, es fácil lograr una posición de flejado perfectamente horizontal.
Las dimensiones de los pilares dependen del material de fabricación, se construyen a partir de:
- hormigón
- piedra natural
- ladrillo
- caliza
Los tamaños varían en el rango de 38 - 50 cm en el lado, como regla, en la sección transversal representan un cuadrado, con menos frecuencia un rectángulo.
Según el método de construcción, los cimientos columnares se dividen en monolíticos y prefabricados.
Fundación de columna monolítica
La elección de la opción está determinada por las propiedades de los suelos en el sitio donde se está construyendo la casa. Con aguas subterráneas profundas, la opción ideal sería una base monolítica en columna de hormigón armado. Al igual que en la base de la tira, se requiere la jaula de refuerzo en el poste en cualquier condición climática.
La instalación de la base de la columna se lleva a cabo en varias etapas:
- preparación del pozo (pozo);
- instalación de encofrados;
- montaje de jaula de refuerzo;
- vertido de hormigón
En el intervalo entre la columna y el borde del pozo (la distancia debe ser de al menos 10 cm), se vierte grava fina o arena, lo que reduce la carga sobre la base desde el suelo durante la congelación u otros movimientos. Pero en suelos con riesgo de movimientos horizontales (arenas movedizas y otros suelos inestables), no se recomienda instalar cimientos en columnas: tienen una baja resistencia al vuelco y siempre existe el riesgo de alterar la estabilidad de la casa.
Base de columna prefabricada
Los cimientos de columnas prefabricadas son pilares y plataformas de concreto hechas en la fábrica.
Se ensamblan en la forma de un diseñador en el sitio y se interconectan mediante refuerzo de soldadura y juntas de hormigonado. Con todo lo económico y fácil de instalar, los cimientos en columna tienen un alcance bastante limitado. Se justifican en suelos fuertes y estables para edificios de no más de 2 pisos, sin sótanos y zócalos. Pero la "especialización estrecha" no reduce su atractivo para la construcción privada.
+ Las ventajas de los cimientos columnares.
- Ahorro de materiales.
- Bajos costos laborales.
- Contras de cimientos columnares
- Estabilidad débil en suelos que se mueven horizontalmente.
- La necesidad de un sótano.
- No se puede usar para edificios con paredes gruesas.
Cimientos de la pila
Los cimientos más populares en la construcción residencial industrial y de varios pisos. A menudo se utiliza en la construcción de pequeñas casas privadas y casas de campo con tecnología moderna. Si durante la construcción de una manera industrial, las casas están hechas de cualquier material sobre cimientos de pilotes, entonces en el sector privado sobre pilotes hay principalmente estructuras ligeras de paneles SIP, vigas, troncos.
Varios tipos de cimientos de pilotes le permiten elegir el adecuado para cualquier tipo de estructura, en prácticamente cualquier suelo. Las pilas para la construcción en secciones de terreno complejo, incluso en suelos inestables, son muy convenientes. El hecho es que la longitud de las pilas es prácticamente ilimitada: pueden alcanzar una profundidad de 50 metros y más, lo que hace posible lograr capas de suelo estables en las que puede apoyarse un edificio de cualquier tamaño y peso.
Las tecnologías modernas de construcción utilizan tres tipos principales de pilotes: atornillado, aburrido y aburrido.
Fundación de pila de tornillo
Las pilas de tornillo más populares en la construcción de baja altura son tuberías de metal de pared gruesa ordinarias con un tornillo en la parte inferior. Se atornillan al suelo como tornillos normales, esto se hace manualmente o utilizando máquinas especiales. La longitud de las pilas puede alcanzar 10-12 m con un diámetro de 50-150 mm.
Después de atornillar dichos soportes, se cortan a una altura determinada y se conectan mediante vigas horizontales: rejilla, que sirve como la base de la casa sobre la que se coloca el borde, se coloca el piso y luego se levantan las paredes.
+ Ventajas de los cimientos de pilotes roscados
- Simplicidad y rapidez de instalación,
- Posibilidad de uso en cualquier suelo.
- Bajo costo de la base terminada.
- Contras de fundaciones en pilotes de tornillo
- Durabilidad (el metal en la tierra está sujeto a la corrosión).
- Necesito atornillar profundo.
- Falta de equipamiento en el sótano.
Fundación sobre pilotes aburridos
Las pilas aburridas se montan utilizando otra tecnología: primero, se perfora un pozo en el que se monta la jaula de refuerzo. Luego, toda la estructura se vierte con hormigón. Las cabezas que sobresalen del suelo se cortan a una altura dada y se conectan mediante una rejilla. La profundidad de tales pilas puede alcanzar los 50 metros.
+ Ventajas de cimientos sobre pilotes aburridos
- La posibilidad de construir edificios de varios pisos en cualquier tipo de suelo: las pilas se sumergen a la profundidad requerida, en capas densas que pueden soportar el peso del edificio.
- Distribución uniforme de la carga en la base.
- Ajuste del peso que actúa sobre una sola pila cambiando el número de soportes.
- Disminución del volumen de movimiento de tierras.
- Contras de fundaciones sobre pilotes aburridos
- La complejidad de los cálculos y la instalación.
- La necesidad de costosos estudios geológicos.
- La necesidad de utilizar equipos pesados de elevación y perforación.
Fundación sobre pilotes conducidos
Pilotes martillados: productos de hormigón en forma de vigas de sección transversal cuadrada o redonda de gran longitud: 12 metros o más. Están obstruidos en el suelo por dispositivos de choque o por inmersión de vibraciones. Se utilizan principalmente en la construcción industrial: se requieren equipos complejos y costosos para conducir.
Habiendo considerado todos los principales tipos de cimientos para una casa privada, se simplifica la elección de la mejor opción. Para edificios de ladrillo, bloques y piedra, la base óptima es la tira. Para la construcción de marcos, las casas hechas de madera y troncos, losas o pilotes (tornillos) son más adecuadas, en suelos fuertes, de columnas. Pero en cada caso individual, se elige su propia opción, lo principal es que la base cumpla su función principal: sirve como un soporte confiable para el hogar.
