Pole Barn Foundation Designs
Todos os celeiros dos pólos precisam de uma fundação. A fundação tradicional para um edifício de postes (também chamado “pole barn” ou “pole building”) consistia de postes/colunas tratadas embutidas diretamente no solo. Hoje em dia, é mais comum ver uma laje de concreto atuando como a fundação de um estábulo de postes. A fundação correcta para o seu celeiro de postes depende dos princípios de engenharia por detrás do edifício.
Existem várias considerações de engenharia no projeto da fundação de um estábulo de postes – resistindo a cargas verticais e laterais, conservação de energia e proteção contra congelamento. Regularmente vemos lajes de concreto rachadas de fundações mal projetadas que não implementaram adequadamente a proteção contra congelamento em seu projeto.
O Código Internacional de Construção exige que “Exceto onde de outra forma protegidas contra congelamento, as fundações e outros suportes permanentes de edifícios e estruturas devem ser protegidas de um dos seguintes métodos; estendendo-se abaixo da linha de congelamento, construção de acordo com a ASCE 32 (Projeto & Construção de Fundações Rurais Protegidas contra Gelo) ou erguendo sobre rocha sólida”. Vamos dar uma olhada em como esses requisitos são cumpridos em uma questão prática.
Requisitos do Código de Barreiras da Pólo
- Erigir sobre rochas sólidas
Frost heaves requerem água, solo geo-susceptível à geada e temperaturas de congelamento. Se você remover qualquer um desses três elementos, você não terá nenhuma ação de geada. Construir sobre uma rocha sólida, bem drenada e não susceptível a geadas ou em clima livre de geadas elimina a necessidade de protecção contra as geadas.
- Estendendo-se abaixo da linha de congelamento
Os construtores dos pilares do celeiro irão colocar as suas colunas/pontes tratadas a 4 pés de profundidade para se estenderem abaixo da linha de congelamento. Embora definir seus postes a 4 pés de profundidade seja uma suposição razoável – não atende ao Código Internacional de Construção. Para garantir que você está aderindo ao IBC você precisará estabelecer a linha de congelamento em sua localidade. A profundidade das colunas precisa ser calculada por um engenheiro com base no tipo de solo e no índice de congelamento. Entretanto, mesmo com postes abaixo da linha de congelamento, pisos de concreto ainda estão sujeitos à geada e precisam ser projetados de acordo. -
Construção de uma fundação rasa protegida contra geadas
Um isolamento perimetral insuficiente num edifício aquecido resulta em fissuras ao longo da viga de fundação.
Uma fundação rasa é qualquer fundação que esteja acima da linha de congelamento. Uma das vantagens é que requer menos escavação e menos concreto versus uma parede de congelamento. Está se tornando comum para os construtores de postes construir o celeiro em uma laje de concreto ou parede de vala com um suporte de furação ou um suporte molhado para fixar os postes. Um piso de concreto em um celeiro de poste com coluna embutida é tratado como uma fundação rasa.
Uma fundação rasa devidamente projetada levará em consideração a transferência de calor entre o edifício, o ambiente e o solo abaixo do grau. Os edifícios aquecidos terão fluxos de calor para o solo, aumentando a temperatura do solo e reduzindo a acção da geada. O isolamento que se estende para baixo e em torno do edifício evita que o calor geotérmico abaixo da superfície escape para a superfície. Como pode ver, o isolamento para protecção contra a geotermia pode funcionar em conjunto com a conservação de energia.
Para projetar uma fundação rasa, você precisa determinar o Índice de Congelamento do Ar (AFI) em sua região. Com o método simplificado encontrado na ASCE 32, você poderá trabalhar com os requisitos de isolamento em uma fundação rasa. O edifício aquecido levará em consideração a perda de calor do edifício. O edifício não aquecido dependerá da conservação da energia geotérmica. A ASCE 32 irá fornecer-lhe o isolamento vertical necessário, o isolamento horizontal (ao longo das paredes e cantos) e a profundidade mínima do pé.
O isolamento abaixo da laje é necessário para as lajes aquecidas e é uma grande economia de energia, mas limita o fluxo de calor para o solo e pode causar a necessidade de um maior isolamento perimetral para proteção contra geadas.
Existem alguns projectos de celeiro de pólos que podem omitir o isolamento. Como o IBC afirmou “exceto como protegido contra geadas” – há situações raras que se aplicam. Isto requer a comprovação de que não há potencial para a ação da geada. Isto pode ser realizado com edifícios pequenos, não aquecidos (< 600 pés quadrados), um histórico do local, condições apropriadas do solo e ainda pode exigir a aprovação do engenheiro/designer. Qualquer laje de concreto deve ter um retardante de vapor, independentemente da ação da geada, para reduzir a umidade.
Se isso lhe parecer assustador, não é surpreendente. A construção de postes é a mais eficiente e rentável concepção de edifícios, graças ao engenho da engenharia moderna. Asseguramos que nossos edifícios são projetados para manter o cumprimento dos códigos de construção exigidos para cargas de vento, neve e ação de geadas. Não é assustador para nós. Afinal de contas, fizemos a apresentação sobre fundações rasas protegidas contra geadas na Associação Nacional de Construtores de Quadros 2020.
Se você quiser mais informações sobre o trabalho que entra em nossos projetos – leia alguns dos nossos outros artigos abaixo para ter certeza de que você está aderindo às melhores práticas. Quando você estiver pronto para começar seu projeto, entre em contato conosco e um de nossos Gerentes de Distrito altamente experientes poderá ajudá-lo a começar. O melhor edifício é um edifício de engenharia. Construa com Confiança.