Tecnología para fijar un pilar a los cimientos

Por supuesto! Para su artículo sobre "Tecnología para fijar una columna a los cimientos" He aquí una breve introducción:

Una base sólida es el primer paso para crear cualquier tipo de estructura, ya sea una pequeña cabaña, una pérgola o incluso un porche. La correcta fijación de las columnas a los cimientos es un paso fundamental en este proceso. Este paso garantiza que la estructura superior pueda soportar diferentes condiciones climáticas y fuerzas naturales a lo largo del tiempo, además de soportar su peso.

Para fijar los pilares de forma segura, no basta con colocarlos sobre los cimientos. Para garantizar la integridad estructural, es necesaria una ejecución exacta y una planificación meticulosa. Dependiendo del tipo de cimentación y de los requisitos de carga de la estructura, pueden aplicarse diversas técnicas. Los constructores pueden garantizar la seguridad y durabilidad de sus obras conociendo la tecnología de fijación de pilares.

La selección de los materiales y elementos de fijación adecuados para el pilar y el material de cimentación son factores importantes que deben tenerse en cuenta. Para anclar de forma segura pilares de hormigón, acero o madera, deben utilizarse métodos particulares. Este artículo examina varias técnicas de fijación, como el uso de soportes especiales y pernos de anclaje, y ofrece consejos útiles a constructores y aficionados al bricolaje.

Además de mejorar la estabilidad estructural, los pilares correctamente fijados son esenciales para el aspecto general y la funcionalidad del proyecto de construcción. Al ofrecer instrucciones y consejos detallados sobre cómo establecer una conexión sólida y duradera entre los pilares y los cimientos, este artículo pretende desmitificar el procedimiento.

Esta introducción sienta las bases para analizar en detalle los métodos y consideraciones que intervienen en la fijación de pilares a una cimentación, y se dirige tanto a profesionales como a aficionados que deseen ampliar sus conocimientos sobre construcción.

Una etapa crucial en la construcción que garantiza la distribución de cargas y la estabilidad estructural es la fijación de un pilar a los cimientos. El proceso implica la selección de materiales y técnicas adecuados, como placas base o pernos de anclaje, para garantizar una conexión segura entre el pilar y los cimientos. La adhesión a las especificaciones adecuadas y el cumplimiento de las normas de seguridad son cruciales, ya que una fijación incorrecta provoca desplazamientos y compromete la estructura en su conjunto.

Tecnología de instalación de la base

Ya en la fase de diseño, eligen la base para los pilares antes de empezar los trabajos de instalación. La distribución uniforme de la carga sobre la superficie del suelo y la fiabilidad estructural se garantizan eligiendo cuidadosamente los bloques de cimentación.

Se utilizan bloques de cimentación prefabricados o bloques monolíticos, dependiendo del tipo de columnas de soporte. Le permiten fijar sistemáticamente los extremos inferiores de los pilares portantes en la posición deseada, a pesar de la disparidad de la tecnología de instalación:

• Los bloques monolíticos son una estructura sólida con un hueco en el centro para la columna.
• La versión prefabricada de los bloques consta de una placa base y una columna.

La instalación de bloques de cimentación implica varias fases de trabajo:

• Preparación de la obra. Después de limpiar la zona de escombros, se excava un foso (por separado para cada bloque o uno común, limitado por el límite del futuro edificio).
• Creación de un colchón compactador de arena y grava. La necesidad de hacerlo sólo existe si el suelo tiene una densidad baja y su contracción es posible. La capa inferior se rellena con piedra triturada y se compacta a fondo. Se coloca arena encima. Se humedece y se compacta a fondo.
• Marcado de los ejes de los bloques de cimentación. Los ejes se fijan cruzando cuerdas estiradas o alambre fino. Los puntos de los ejes se trasladan al suelo utilizando una plomada. Utilizando estacas, se marcan los contornos laterales, comprobando al mismo tiempo la horizontalidad de la almohada. Si es necesario, se hacen correcciones.
• Instalación de los bloques. Los bloques de cimentación se trasladan al lugar de instalación y se instalan de acuerdo con las marcas, tras lo cual se desmonta la eslinga.

Colocación de los ejes del edificio en los bordes superiores de los cimientos y los pilares una vez fijadas las marcas geodésicas y comenzado el montaje de los pilares. Los métodos utilizados para fijar las columnas metálicas y de hormigón armado a los cimientos utilizan tecnologías ligeramente diferentes.

Cómo fijar los soportes de hormigón armado?

Tras la instalación de los pilares de hormigón armado en las ranuras designadas en los bloques de cimentación, los espacios resultantes se rellenan con mortero u hormigón.

Las etapas de trabajo son las siguientes

1. La estructura de hormigón armado se fija al gancho de la grúa de montaje para que cuando se levante la pluma quede en posición vertical. Utilizar pinzas especiales o de fricción.
2. Una vez entregada la columna en el lugar de instalación y bajada al vaso de cimentación, se comparan los riesgos de la columna y la cimentación. Utilizando un nivel, se verifica la posición correcta de la estructura y, a continuación, se realiza la fijación temporal.
3. Los pilares restantes se instalan de la misma manera.
4. Una vez más, compruebe cuidadosamente la posición de las columnas. El ajuste vertical se realiza mediante revestimientos de cuña especiales.
5. Monolizan la estructura, asegurándose de que el hormigón llena todo el espacio entre el vaso de cimentación y el pilar. Para ello, utilizando un vibrador profundo, se empuja el hormigón desde cada lado.
6. Se espera a que el hormigón se endurezca un 70%, tras lo cual se cortan las cuñas.

La estructura se somete a una carga una vez que la mezcla de cemento ha fraguado completamente. Es fundamental seguir al pie de la letra la tecnología de instalación. Incluso los errores más pequeños no son aceptables. Pueden provocar efectos perjudiciales que acorten la vida útil de la estructura y debiliten sus características de resistencia.

Cómo fijar los soportes metálicos?

La instalación de pilares metálicos se realiza sobre cimientos prefabricados o monolíticos que tienen marcados los ejes de los pilares. Con el fin de alinear su ubicación con los orificios de las bases de los pilares metálicos para la posterior fijación de dichos pilares, se instalan previamente pernos de anclaje en los cimientos.

Al apretar las tuercas, se lubrican y examinan las roscas de los pernos. La estructura se refuerza aún más añadiéndole mortero de hormigón una vez terminada la instalación. Soldar el refuerzo de la columna es una opción más para conectar elementos.

La fiabilidad de la conexión queda garantizada por la orientación vertical de los ejes de los pilares. Existen tres métodos para fijar los pilares metálicos a la base:

• en revestimientos de acero;
• de cimentación en la superficie;
• a las placas base.

Sobre revestimientos de acero

Los pilares se instalan sobre zapatas de acero de 4-5 cm de grosor que se colocan entre el pilar y los cimientos. En este caso, los cimientos no se elevan al nivel especificado en el proyecto. Los inconvenientes de este método son su falta de precisión y la posibilidad de un consumo excesivo de material (para almohadillas adicionales) durante el proceso de montaje.

Los revestimientos de acero precisos se colocan con antelación, incluso antes de hormigonar los cimientos (error permitido ±5 mm). Se vierte hormigón en el hueco y se utilizan pernos para fijar la columna una vez instalada y alineada.

A la superficie de la base

Con este método es necesario elevar los cimientos hasta los niveles de diseño. Se utilizan pernos de anclaje para la fijación; no se utiliza mezcla de cemento. Es crucial mantener la precisión de las medidas de los cimientos (la desviación de la superficie donde se coloca la columna no debe ser superior a 0).5 cm).

Con una tolerancia de +/- 5 mm, la superficie de cimentación se ajusta al valor de diseño. Las suelas fresadas son imprescindibles para los pilares.

Sobre placas base

Este método se considera mejor y funciona bien para la instalación de grandes pilares. Los pilares se fijan rígidamente a la cimentación con un alto grado de precisión. Se vierte hormigón después de instalar las columnas.

Cuando se utiliza esta técnica, la superficie inferior de la placa base y la superficie superior de la tuerca deben quedar enrasadas debido a la longitud de la rosca de los pernos de anclaje.

La posición vertical del poste se garantiza mediante la colocación precisa de las tuercas. Los ajustes se realizan girando si es necesario. Se instala mortero de cemento y arandelas para asegurar la posición de las columnas una vez instaladas.

Las columnas se colocan en suelos de madera cerca del lugar de instalación, en paralelo o en ángulo con respecto al eje de la hilera. Las estructuras se trasladan al lugar de instalación en posición vertical mediante una grúa de montaje. Apuntando a los pernos de anclaje, se bajan con cuidado; a continuación se utilizan dos teodolitos para alinearlos.

Los dispositivos de fijación se utilizan para sujetar temporalmente las columnas. Los soportes se fijan con pernos o soldadura tras la alineación final.

Métodos de instalación

Se pueden utilizar diferentes soluciones de diseño para distintos tipos de fijación de pilares a la cimentación. En concreto, se utilizan dos tipos de conexiones en diversos contextos:

1. Duro. Proporciona una conexión estanca entre el elemento y la base. El elemento en el punto de apoyo no tiene la capacidad de moverse o girar (como, por ejemplo, cuando se empotra una columna de hormigón armado en un vaso de cimentación profundo).
2. Articulado. Con un montaje articulado, los elementos tienen un grado de libertad suficiente para girar o moverse con respecto a la base bajo la influencia de una fuerza externa (montado con dos pernos). Consideremos en qué casos se eligen uniones articuladas y en qué casos rígidas.

Articulado

• La unidad de fijación consiste en una placa base en la que se instala el extremo fresado de la columna. La placa de empotramiento se preinstala en los cimientos de hormigón. Este tipo de fijación se utiliza para fijar postes entramados en la construcción de pequeños edificios de una sola planta, donde se utilizan columnas comprimidas centralmente (la fuerza longitudinal se aplica a lo largo del eje de la columna, distribuida uniformemente sobre la sección transversal).
• La placa base sobre la que se monta el pilar se fija a los cimientos mediante pernos de anclaje. Además, el pilar se refuerza con la estructura del edificio. La última etapa de la fijación es el hormigonado. Este tipo de fijación se utiliza para pilares comprimidos centralmente.
• La placa base se fija a la base de los cimientos con dos pernos de anclaje. La columna se monta sobre una placa metálica y se refuerza adicionalmente al armazón. Esto aumenta el grado de estabilidad. La última etapa es el vertido de hormigón hasta la marca de diseño.

Duro

• La placa base se fija a la cimentación con cuatro pernos de anclaje. Este diseño puede utilizarse para montar los pilares principales de los edificios, ya que los pernos mantienen el pilar en una posición fija de forma fiable. El hormigonado se utiliza como etapa final de la instalación para aumentar la resistencia. Este tipo de fijación es adecuado para pilares de compresión-flexión (trabajo en compresión con flexión).
• La placa base se fija a la cimentación con pernos de anclaje. Además, se instalan nervios de refuerzo para regular el grosor de la placa base. Este tipo de conexión es muy fiable y, por lo tanto, puede utilizarse para las estructuras portantes de un edificio. Tipo de columnas – flexión comprimida.
• Conexión de viga transversal (planchas de acero verticales para una transferencia uniforme de la carga), fijada rígidamente con cuatro pernos. Se utiliza para columnas principales, caballetes, soportes. Una unidad de fijación de este tipo percibe tanto el momento flector como la fuerza transversal. Adecuado para columnas de flexión comprimida.
• La placa de soporte se refuerza con rigidizadores y se fija a los cimientos con pernos de anclaje. La unidad de fijación se utiliza para montar las columnas principales, bastidores, pasos elevados. Un tipo de fijación muy fiable: soporta fácilmente el momento flector y la fuerza cortante de cualquier potencia. Adecuado para pilares de flexión comprimida.

Unidad de conexión

Una base de pilar con una placa de apoyo, un travesaño, pernos de anclaje y un dispositivo de centrado es el componente que fija el pilar a los cimientos.

Instalada en los cimientos, la base del pilar se centra. La parte inferior de la junta de centrado se apoya en la parte anular del tope de tornillo cuando éste se inserta en su orificio.

El pilar se alinea con el dispositivo de centrado cuando se baja sobre los cimientos. Cuando el extremo superior del tope de tornillo se alinea con el orificio de la junta, la base de la columna desciende sobre el dispositivo de centrado. Con la ayuda de una placa base y una base de pilar, fija el pilar en la ubicación prevista.

Materiales de trabajo

Las soluciones de hormigón de clase B15 (M200) o B22 funcionan bien para fijar los pilares a los cimientos.5 (M300). Hoy en día, las mezclas de mortero para reparación y construcción con cualidades de fluidez superiores son muy solicitadas. Tras endurecerse, los compuestos se funden con los elementos estructurales y los fijan con seguridad gracias a su gran resistencia y adherencia.

La pasividad química está garantizada por su ausencia de metales y sales de cloro, lo que permite su uso en combinación con piezas metálicas. La resistencia al agua y al fuego son otras dos cualidades cruciales.

He aquí algunos tipos diferentes de mezclas de salsas:

1. Starmex FM7 – mezcla no retráctil. Endurece en poco tiempo, formando un todo con la estructura, no es tóxico, no es agresivo, no reacciona a los cambios de temperatura, no teme la exposición al agua, aceites, grasas.
2. Manogard Fer 133 – forma una capa protectora especial sobre las superficies tras su aplicación. Gracias a ello, se puede utilizar para columnas metálicas, protegiéndolas de la oxidación.
3. REX Grout M – se caracteriza por su alta resistencia y fluidez, tiene un alto grado de alcalinidad, debido a lo cual protege los elementos de los procesos de corrosión. Rellena de forma fiable todos los huecos y fija los elementos estructurales, ya que se expande en la fase plástica.
4. Mapefill – garantiza una fijación de alta precisión de los pilares en los cimientos, juntas monolíticas de alta calidad de estructuras de hormigón armado. El material está completamente listo para su uso y es una mezcla de cemento de alta resistencia, arena y aditivos expansivos especiales. Fluye bien, no se separa, no es tóxico.

Toda estructura necesita una unión segura entre la columna y los cimientos para ser estable y duradera. Al asegurarse de que el peso de la columna se transfiere adecuadamente a los cimientos, se evitan problemas estructurales a largo plazo. Dependiendo del tipo de cimentación y del material del pilar, se utilizan diferentes tecnologías para este proceso.

Una técnica popular para cimientos de hormigón es verter el hormigón mientras se incrustan en él los pernos o varillas de anclaje. Estos pernos, que se extienden hacia arriba, se utilizan para fijar la placa base del pilar. La columna se mantendrá en su sitio gracias a la sólida conexión mecánica que garantiza esta técnica.

Como alternativa, a menudo se prefiere soldar la base de una columna de acero o metálica directamente a una placa de acero incrustada en los cimientos de hormigón. Este procedimiento de soldadura produce una unión sin juntas que puede soportar cargas pesadas y mantener la estabilidad en una gran variedad de situaciones.

Sea cual sea la técnica elegida, es imprescindible garantizar que el pilar se coloque con precisión sobre los cimientos y que todas las conexiones se realicen de acuerdo con los requisitos de ingeniería. Este proceso metódico garantiza la estabilidad estructural y la seguridad, evitando posibles problemas como el asentamiento o el movimiento de la columna con el paso del tiempo.

Tanto los constructores como los propietarios de viviendas pueden crear estructuras que no sólo sean funcionales, sino también duraderas y seguras durante muchos años si conocen y utilizan la tecnología para fijar correctamente los pilares a los cimientos.

Vídeo sobre el tema

Instalación de pilares metálicos. Fijamos los pilares a los anclajes

fijación del pilar a los cimientos

Fijamos la estructura metálica a los cimientos

Punto de fijación de la columna a los cimientos.

fijación de la columna a los cimientos

Construcción de un centro de servicio de automóviles 15x33x7m (almacén) – Instalación de estructuras metálicas (anclajes químicos)

BC: Cimentación independiente + soporte (estructural)