¿Qué es el diseño de la base?

Foundation Design es la creación de un plan de construcción para una base de edificios. Es una función altamente especializada y generalmente realizada por un ingeniero estructural. La base es la base estructural que se encuentra en el suelo y apoya el resto del edificio. Por lo tanto, el diseño de la base debe involucrar un estudio extenso del terreno debajo de la base, así como el diseño y los materiales utilizados en la base misma.

Profundidad de la base

Hay muchos tipos de cimientos de edificios. Con la excepción de las bases de la losa sobre el grado, que se colocan a nivel del suelo, la mayoría de las bases se pueden instalar a una variedad de profundidades. La profundidad requerida de cualquier base puede depender de varios factores:

• Capacidad de carga del suelo. Esto determina cuánta carga (peso o fuerza) el suelo existente puede soportar.
• Tipo de suelo. Diferentes tipos de suelo tienen diferentes propiedades que pueden afectar su idoneidad para apoyar una base.
• Profundidad de heladas. La profundidad a la que el suelo se congela en la época más fría del año, conocida como la profundidad de las heladas o la línea de escarcha, a menudo se usa para determinar la profundidad mínima para muchos tipos de cimientos.
• Mesa de agua subterránea. Una mesa de aguas subterráneas altas puede limitar la profundidad de la base, así como el tipo de base que se puede utilizar. La altura del agua subterránea generalmente se incluye en un estudio del sujeto.
• Profundidad mínima. Sin tener en cuenta otros factores, la profundidad mínima de una base generalmente no es inferior a 18 pulgadas para permitir la eliminación de la capa superior del suelo y las variaciones en el nivel del suelo.

Materiales de base

Las bases generalmente se construyen con mampostería, como bloque de concreto o ladrillo, o con concreto vertido. Los materiales de mampostería ofrecen una alta resistencia a la compresión y son mucho más resistentes al daño por la humedad y al suelo que a los materiales de madera y metal. Una base de mampostería generalmente se extiende por encima del suelo para proteger a otros materiales de construcción de la humedad y otros efectos dañinos del contacto con el suelo. Las bases de mampostería generalmente se refuerzan internamente con barras de refuerzo de metal u otros materiales. Los contratistas a menudo usarán cemento hidráulico para sellar tuberías o pistas de carreras que penetran la mampostería o la base de concreto.

Algunas bases de edificios están construidas con postes de madera tratados o muelles. En este caso, los soportes de base se introducen profundamente en la tierra y/o descansan en rocas o almohadillas de concreto. Los postes y los muelles a menudo se usan al construir sobre o cerca del agua o donde la tierra es propensa a las inundaciones.

Uno de los materiales de base más importantes es la base, o subbase, de material inorgánico colocado directamente debajo de la base. En general, el suelo y la arcilla sumergidos tienen una capacidad de carga limitada y no pueden manejar las cargas impuestas por un edificio. Por lo tanto, los suelos se buscan y se reemplazan con un material denso seco y uniforme, como grava o piedra triturada que ofrece máxima resistencia al corte y capacidad de rodamiento. Los materiales base también promueven el drenaje del agua subsuperficial y no se expanden con altos niveles de humedad, como lo hace el suelo.

Transferencia de carga de la base

Las bases deben diseñarse para que las cargas impuestas por el edificio se transfieran uniformemente a la superficie de contacto para transmitir la suma de la carga muerta, la carga viva y la carga del viento al suelo. La capacidad de carga neta que ingresa al suelo no debe exceder la capacidad de carga del suelo. El diseño de la base también debe tener en cuenta el asentamiento esperado del edificio para garantizar que todo el movimiento esté controlado y uniforme para evitar daños a la estructura. Además, el diseño general de la fundación, la superestructura y las características del suelo deben estudiarse para identificar estrategias de construcción potencialmente beneficiosas.