Seleccionar la base adecuada es esencial para construir una estructura fuerte y duradera. Las cimentaciones en bandas y las cimentaciones sobre pilotes son dos opciones populares que se discuten con frecuencia. La elección entre uno y otro es crucial para la planificación de la construcción, ya que cada tipo tiene sus pros y sus contras.
Las cimentaciones sobre pilotes se utilizan generalmente en regiones con suelos difíciles o donde se requiere un soporte estructural más profundo. Se componen de columnas largas y delgadas, o pilotes, que se introducen profundamente en el suelo y terminan cuando llegan a la roca o al suelo estable. Al distribuir la carga de la construcción sobre un área mayor y reducir la posibilidad de asentamientos, este tipo de cimentación empuja el peso de la estructura hacia el interior del suelo.
Por otro lado, las cimentaciones en franjas, también conocidas como cimentaciones superficiales, distribuyen el peso del edificio sobre una superficie mayor a menor profundidad. Estos cimientos se utilizan con más frecuencia en lugares con suelos estables cerca de la superficie o en edificios con menor capacidad de carga. Están formados por tiras continuas de mampostería u hormigón que recorren toda la longitud del edificio, soportando los muros y distribuyendo el peso por igual.
El tipo de suelo, el peso y el diseño del edificio, así como las normas de construcción locales, son algunos de los factores que suelen influir en la decisión entre cimentación sobre pilotes o sobre franjas. Dado que las cimentaciones sobre pilotes pueden penetrar profundamente en el suelo estable o la roca, son preferibles en regiones con suelos blandos y compresibles o niveles freáticos elevados. En cambio, las cimentaciones en franjas son menos costosas y más sencillas de construir en regiones con un suelo estable y firme cerca de la superficie.
Al final, la elección entre cimentación en franjas y cimentación sobre pilotes se reduce a encontrar un equilibrio entre las necesidades estructurales, las características del suelo y las limitaciones económicas. Cada tipo tiene sus ventajas y funciona bien en determinadas situaciones. Los constructores pueden tomar una decisión informada que garantice la estabilidad y longevidad del edificio durante muchos años conociendo las ventajas e inconvenientes de cada una de ellas.
| Cimentación sobre pilotes | Cimentación en franjas |
| Una cimentación sobre pilotes es adecuada para zonas con suelos inestables, donde las cimentaciones tradicionales en franjas pueden no proporcionar un soporte adecuado. | Las cimentaciones en franjas se suelen utilizar cuando el suelo es estable y puede soportar el peso del edificio de manera uniforme en todo el perímetro. |
- Cimentación sobre pilotes atornillados – qué es??
- Qué es la LF?
- Comparación
- Presupuesto de construcción – cuál es más barato?
- Costes de construcción del cinturón
- Coste del pilote-tornillo
- Tiempo de construcción
- Costes de mano de obra y mantenimiento
- Finalidad y limitaciones
- Fabricación y estacionalidad
- El respeto del medio ambiente y el escalado del proyecto
- Vídeo sobre el tema
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Cimentación sobre pilotes atornillados – qué es??
Originalmente, los soportes atornillados estaban destinados a aplicaciones militares. Era necesario cimentar rápidamente las estructuras defensivas.
A finales del siglo XX, los pilotes de tornillo se hicieron más populares en el campo de la ingeniería civil.
Un tubo metálico con un vástago en forma de tornillo se denomina pilote de tornillo. Dos trabajadores atornillan manualmente pilotes de pequeña longitud (1.5 – 1.8 m) apoya en el suelo.
En el orificio tecnológico de la parte superior se enrosca un objeto duradero (tubo metálico o accesorios) para que funcione como palanca giratoria. Para dar al soporte un movimiento de rotación-translación en las profundidades del suelo, unas palas curvadas muerden el terreno.
Los pilotes de fusil se utilizan en prácticamente todo tipo de suelos gracias a su versatilidad. Pues bien, las cimentaciones rocosas y pedregosas son una excepción.
La velocidad de instalación de una cimentación de pilote-tornillo (VF) es mayor que la de una cimentación de pilote-grillaje. Los soportes de una pequeña casa particular pueden ser instalados por dos trabajadores en un solo turno.
Puede llevar entre un mes y medio y dos meses cavar zanjas, instalar encofrados y refuerzos, verter el hormigón y dejarlo curar.
A la hora de construir, la decisión entre cimentaciones sobre pilotes o sobre franjas se reduce a sopesar el presupuesto, el calendario y las condiciones del suelo. Para garantizar la estabilidad en suelos inestables, los cimientos sobre pilotes distribuyen el peso a mayor profundidad en el terreno. Las estructuras de gran tamaño que requieren un apoyo sólido frente a los movimientos del terreno son las más adecuadas. En cambio, las cimentaciones en franjas son apropiadas para edificios más pequeños y suelos estables, ya que distribuyen las cargas por igual sobre la superficie del suelo. Con frecuencia resultan más rápidos y asequibles de instalar. Para tomar la mejor decisión hay que tener en cuenta el comportamiento local del suelo, el tamaño del proyecto y los factores financieros, a fin de proporcionar una cimentación que resista los cambios medioambientales y el paso del tiempo.
Qué es la LF?
Las cimentaciones en franjas (LF) son el tipo de cimentación más popular para tareas y estructuras. En su construcción se utilizan tanto bloques de cimentación prefabricados como hormigón armado monolítico. La cinta tiene forma de mampostería para edificios pequeños, compuesta de ladrillo, bloques de hormigón y piedra natural.
A veces, la cimentación en franjas es la única opción adecuada para el tipo de cimentación que se utiliza en la construcción de viviendas particulares, sobre todo las de dos o tres plantas de altura.
Para una cinta monolítica, hay que instalar encofrados en zanjas excavadas, reforzarlas y verter el hormigón. Es el caso de los cimientos prefabricados de hormigón armado para los que hay que excavar un foso. Ambos enfoques se aplican a edificios pequeños en suelos compactados o a proyectos de construcción a gran escala.
La principal diferencia entre LF y VF es la ausencia de costes significativos de mano de obra y materiales durante la instalación de los pilotes atornillados. Se necesita decenas de veces menos hormigón para verter las tuberías.
Cabe mencionar que casi inmediatamente después de su instalación, una cimentación de pilotes de soporte de tornillo puede utilizarse para construcciones adicionales. Dentro de los treinta días siguientes al vertido, la cinta monolítica puede cargarse con estructuras superiores.
Comparación
Para evaluar las ventajas de ambos tipos de bases de apoyo se aplican las siguientes normas
- Presupuesto de construcción.
- Tiempo de construcción.
- Finalidad y limitaciones.
- Costes de mano de obra y mantenimiento.
- Respeto del medio ambiente y escalado del proyecto.
- Fabricabilidad y estacionalidad.
Presupuesto de construcción – cuál es más barato?
Debemos tener en cuenta un ejemplo de construcción de un objeto para evaluar objetivamente los costes de cada tipo de cimentación.
Supongamos que hay que construir unos cimientos de hormigón celular para una casa:
- tamaño del plano 6 x 6 m;
- profundidad de congelación del suelo – 400 mm;
- nivel de las aguas subterráneas – 2.2 m;
- distancia a la capa de suelo portante desde la superficie del suelo – 500 mm;
- espesor de mampostería de los muros de carga en 1 bloque aireado – 200 mm.
Costes de construcción del cinturón
Hay que determinar el volumen de la cinta para calcular su coste. La profundidad de la base de cimentación es de 800 mm, según los datos anteriores. Esto es por encima de las aguas subterráneas y por debajo de la línea de congelación. De acuerdo con las directrices, la cimentación se sumerge 300 mm en la capa de tierra de carga.
La profundidad de la suela se multiplica por una altura mínima de la base de 150 mm para hallar la altura del LF. El promotor tiene la opción de elevar considerablemente la base. La anchura de la cinta es igual al grosor del material de albañilería de las paredes más 30 mm a cada lado (la norma mínima).
Una cimentación monolítica tendrá el siguiente tamaño total
- anchura de la cinta – 200 + 30 + 30 = 260 mm = 0.26 m;
- la longitud de la LF será de 4(6000 + 200 + 30 + 30) = 6260 x 4 = 25040 mm = 25.04 m;
- la altura será igual a 800 + 150 = 950 mm = 0.95 m;
- el volumen de la cimentación será de – 0.26 x 25.04 x 0.95 = 6.18 m3.
De acuerdo con las Normas estatales de estimación elemental (GESN 81-02-06-2017), se necesitan aproximadamente 60 kg de armadura de perfil periódico con un diámetro de 10 mm y 20 kg de varillas lisas con un diámetro de 6 mm para reforzar 6.2 m3 de hormigón. Puedes ver el coste medio de 1 m3 de hormigón premezclado (M 300) con entrega – 2.600 rublos, 1 m de armadura (ø 10 mm) – 32 rublos, y 1 m de alambre liso (ø 6 mm) – 12 rublos mirando los anuncios online.
En consecuencia, el coste de los recursos materiales necesarios para la construcción de la LF será el siguiente
- hormigón – 6.26 x 2600 = 16.300 rublos.;
- racores ø 10 – 190 rub.;
- varillas lisas ø 6 mm – 250 rublos.
Un total de 16740 rublos.
La preparación del hormigón en una solución mezcladora es mucho menos costosa si la realiza usted mismo. Lo más importante a tener en cuenta es que sólo se puede utilizar cemento M 400 – 500 para preparar mortero de cemento-arena-piedra triturada M 300.
La construcción de una cimentación de cinta poco profunda se muestra en el siguiente vídeo:
Coste del pilote-tornillo
Determina el número de soportes para tornillos en función de la distribución de la casa. El perímetro de marcado se apoya en cuatro puntos en cada esquina, con pilotes intermedios separados 2000 mm entre sí. En total hay doce soportes.
Basándose en la profundidad de diseño de la base de cimentación de 800 mm y la altura de la parte sobre el suelo de 300 mm, el pilote de tornillo mide 1100 mm de longitud total.
Un soporte de tornillo hecho en fábrica con un æ de 57 mm y una longitud de 1500 mm con punta suele costar 1370 rublos (fuente: internet). costará 16.440 rublos por 12 pilotes de tornillo.
En este caso, los factores de precio son prácticamente iguales. Naturalmente, esta conclusión no es infalible; cada situación particular debe tener en cuenta todos los gastos imprevistos pertinentes, así como el ritmo de la obra.
Tiempo de construcción
En cuanto al tiempo necesario para construir los cimientos, los pilotes atornillados son superiores a las tiras monolíticas en muchos aspectos. Los siguientes son los plazos aproximados para la construcción de una casa con una planta de 6 x 6 m para ambos tipos de fundaciones:
| Cimentación en bandas | pilotes atornillados |
| Calendario de construcción de LF en días: |
- marcado – 1;
- movimiento de tierras (excavación manual de canales para el encofrado) – 3;
- instalación de encofrado – 3;
- refuerzo – 2
- preparación y vertido del hormigón – 2;
- solidificación del monolito – 30.
- marcado – 1;
- atornillado de soportes – 2
- cortar la parte superior de los pilotes a un nivel y rellenar los tubos con hormigón – 2;
- instalación de los cabezales -1
- exposición de los cimientos – 14.
En los edificios ligeros, los tubos se rellenan con piedra triturada o arena seca cuando se instala una cimentación atornillada. Con frecuencia, las cavidades se dejan vacías y luego se pintan desde el interior con una pintura anticorrosiva. En este caso, los cimientos se construyen en cuestión de cinco a siete días.
Costes de mano de obra y mantenimiento
Los gastos de mano de obra incurridos en la construcción de la LF y WF no son similares. Mientras que la construcción de una cimentación en tiras requiere mucha mano de obra, los soportes atornillados que pueden instalarse rápidamente necesitan menos trabajo físico.
Con la excepción de reparaciones esporádicas que eliminan pequeñas brechas en la integridad del monolito, la cimentación de tiras destruida esencialmente nunca se restaura.
Es posible fijar pilotes atornillados. La HF se mejora soldando metal nuevo en secciones de tubería que se han corroído.
Finalidad y limitaciones
Las limitaciones y el propósito de la base rigen el uso de LF y VF. Los suelos densos de alta capacidad portante se utilizan para la construcción de cimentaciones en franja.
Si la cimentación se construye en un suelo pobre, su perímetro monolítico pronto se hundirá y colapsará. Como resultado, este tipo de cimentación no se construye en suelos que se hinchen y que tengan una gran profundidad de congelación. Además, cabe mencionar que los LF pueden soportar cargas de casas de varios pisos.
Es muy probable que la cimentación de tornillo se diseñe para edificios compuestos de materiales ligeros, como:
- panel,
- marco,
- construcción de casas de madera.
Los suelos saturados de rocas gruesas y los cimientos rocosos son las limitaciones de los WF. Las láminas de los tubos se rompen sin alcanzar la marca de diseño cuando entran en contacto con este tipo de suelo.
Fabricación y estacionalidad
Las tecnologías de construcción de cimientos de ambos tipos son muy diferentes entre sí. Si la realización de una cinta monolítica implica mucho trabajo en relación con:
- excavación de zanjas,
- instalación del encofrado,
- refuerzo y vertido de hormigón,
Por lo tanto, la instalación de pilotes atornillados sólo requiere la fuerza física de los trabajadores.
El respeto del medio ambiente y el escalado del proyecto
Si comparamos el respeto por el medio ambiente de los proyectos de cimentación sobre pilotes y sobre franjas, los cimientos atornillados salen ganando.
La flora circundante sufre cuando se construye un LF porque se altera la capa superficial natural del suelo. Sigue habiendo una tonelada de residuos del proceso de construcción, como restos de basura y fugas de mortero de hormigón.
A pesar de ello, la cimentación en franjas sigue siendo una de las más utilizadas y fiables en la construcción individual. En los proyectos de LF no se necesita.
Los pilotes atornillados no alteran el paisaje cuando aparecen en una obra. Según lo que VF considera los soportes de cimentación más ecológicos.
En cuanto al escalado, los pilotes atornillados ganan popularidad día a día debido a la introducción de nuevos materiales y elementos de diseño.
A la hora de elegir entre una cimentación en franjas y una cimentación sobre pilotes para su proyecto de construcción, debe tener en cuenta una serie de factores. Para lugares en los que la carga debe distribuirse más profundamente en el suelo o para emplazamientos con suelos inestables, las cimentaciones sobre pilotes son perfectas. Al trasladar las cargas pesadas a capas más profundas y estables de roca o tierra, proporcionan estabilidad y son capaces de soportar cargas pesadas.
Las cimentaciones en franjas, por su parte, distribuyen el peso uniformemente por el suelo y son apropiadas para estructuras con un suelo estable y una distribución uniforme del peso. En lugares donde el suelo es firme y puede soportar el peso del edificio sin experimentar asentamientos excesivos, son menos costosos y más sencillos de construir.
La selección del tipo de cimentación adecuado viene determinada principalmente por las características únicas de la obra. Hay que tener en cuenta el tipo de suelo, el diseño del edificio, las cargas previstas y las limitaciones económicas. Para encontrar el tipo de cimentación que mejor se adapte a las necesidades de su proyecto, es necesario realizar una investigación exhaustiva del terreno y consultar con ingenieros de estructuras.
La elección entre una cimentación por bandas y una cimentación por pilotes se reduce en última instancia a encontrar un equilibrio entre la integridad estructural, la asequibilidad y la adecuación a las circunstancias del emplazamiento. Cada tipo tiene sus ventajas, y la mejor opción se elige en función de las necesidades prácticas y económicas del proyecto, garantizando al mismo tiempo la longevidad y estabilidad del edificio.
