Todo granero de postes necesita un cimiento. La fundación tradicional para un edificio del marco del poste (también llamado «granero del poste» o «edificio del poste») consistió en los postes/las columnas tratados encajados directamente en la tierra. Hoy en día, es más común ver una losa de hormigón como cimentación de un granero de postes. La fundación correcta para su granero del poste depende de los principios de la ingeniería detrás del edificio.

Hay varias consideraciones de ingeniería en el diseño de los cimientos de un granero de poste – resistir las cargas verticales y laterales, la conservación de la energía y la protección contra las heladas. Regularmente vemos losas de concreto agrietadas por cimentaciones mal diseñadas que no implementaron adecuadamente la protección contra las heladas en su diseño.

El Código Internacional de la Construcción requiere que «Salvo que estén protegidos de otra manera contra las heladas, las cimentaciones y otros soportes permanentes de edificios y estructuras deberán estar protegidos por uno de los siguientes métodos; extendiéndose por debajo de la línea de congelación, construcción de acuerdo con ASCE 32 (Diseño & Construcción de Cimentaciones Poco Profundas Protegidas contra las Heladas) o erigiéndose sobre roca sólida». Veamos cómo se cumplen estos requisitos en la práctica.

Requisitos del código de graneros

1. Estar sobre roca sólida

   Las heladas requieren agua, suelo susceptible a las heladas y temperaturas de congelación. Si se elimina cualquiera de esos tres elementos, no se producirá ninguna acción de las heladas. Construir sobre una roca sólida, un subsuelo bien drenado no susceptible a las heladas o en un clima libre de heladas elimina la necesidad de protección contra las heladas.

2. Extendiéndose por debajo de la línea de congelación
   La mayoría de los constructores de graneros de postes colocan sus columnas/ postes tratados a 4 pies de profundidad para extenderse por debajo de la línea de congelación. Aunque colocar los postes a 4 pies de profundidad es una suposición razonable, no cumple con el Código Internacional de Construcción. Para asegurarse de que se está adhiriendo a la IBC tendrá que establecer la línea de congelación en su ubicación. La profundidad de los pilares debe ser calculada por un ingeniero basándose en el tipo de suelo y el índice de congelación. Sin embargo, incluso con los postes por debajo de la línea de congelación, los suelos de hormigón siguen estando sujetos a las heladas y deben ser diseñados en consecuencia.

3. Construcción de una cimentación superficial protegida contra las heladas

   

   Un aislamiento perimetral insuficiente en un edificio con calefacción provoca grietas a lo largo de la viga de nivel.

   Una cimentación superficial es cualquier cimentación que esté por encima de la línea de congelación. Una de las ventajas es que requiere menos excavación y hormigón frente a un muro de congelación. Cada vez es más común que los constructores de graneros construyan el granero sobre una losa de hormigón o una pared de zanja con un soporte de perforación o un soporte húmedo para fijar los postes. Un piso de concreto en un granero de poste con poste incrustado es tratado como una fundación poco profunda.

   Una fundación poco profunda adecuadamente diseñada tomará en consideración la transferencia de calor entre el edificio, el ambiente y el suelo debajo del grado. Los edificios calefactados tendrán flujos de calor hacia el suelo, aumentando la temperatura del mismo y reduciendo la acción de las heladas. El aislamiento que se extiende hacia abajo y alrededor del edificio evita que el calor geotérmico por debajo de la superficie se escape a la misma. Como puede ver, el aislamiento para la protección contra las heladas puede ir de la mano de la conservación de la energía.

   Para diseñar una cimentación poco profunda, es necesario determinar el índice de congelación del aire (AFI) en su región. Con el método simplificado que se encuentra en la norma ASCE 32 podrá trabajar con los requisitos de aislamiento en una cimentación poco profunda. El edificio con calefacción tendrá en cuenta la pérdida de calor del edificio. El edificio sin calefacción se basará en la conservación de la energía geotérmica. ASCE 32 le proporcionará el aislamiento vertical requerido, el aislamiento horizontal (a lo largo de las paredes y las esquinas) y la profundidad mínima de la zapata.

   El aislamiento por debajo de la losa es necesario para las losas con calefacción y es un gran ahorro de energía, pero limita el flujo de calor hacia el suelo y puede causar la necesidad de un mayor aislamiento perimetral para la protección contra las heladas.

Hay algunos proyectos de graneros que pueden omitir el aislamiento. Como el IBC declaró «excepto como de otra manera protegida de las heladas» – hay situaciones raras que se aplican. Esto requiere demostrar que no hay potencial para la acción de las heladas. Esto puede lograrse con edificios pequeños y sin calefacción (< 600 pies cuadrados), un historial del sitio, condiciones apropiadas del suelo y todavía puede requerir la aprobación del ingeniero/diseñador. Cualquier losa de hormigón debe tener un retardador de vapor independientemente de la acción de las heladas para reducir la humedad.

Si esto le parece desalentador, no es sorprendente. La construcción de postes es el diseño de edificios más eficiente y rentable gracias al ingenio de la ingeniería moderna. Nos aseguramos de que nuestros edificios están diseñados para mantener el cumplimiento de los códigos de construcción requeridos para las cargas de viento, cargas de nieve, y la acción de las heladas. Para nosotros no es algo desalentador. Después de todo, dimos la presentación sobre cimientos poco profundos protegidos contra las heladas en la Asociación Nacional de Constructores de Marcos de 2020.

Si desea más información sobre el trabajo que entra en nuestros diseños – leer algunos de nuestros otros artículos a continuación para asegurarse de que se adhieren a las mejores prácticas. Cuando esté listo para comenzar su proyecto, póngase en contacto con nosotros y uno de nuestros experimentados directores de distrito podrá ayudarle a empezar. El mejor edificio es un edificio de ingeniería. Construya con confianza.