La mayoría de los edificios necesitan cimientos para transferir el peso de la estructura y de las cargas del techo y del suelo al suelo. Los cobertizos pequeños y las estructuras del patio trasero, como los cenadores y las pérgolas, pueden no necesitar cimientos elaborados porque son muy ligeros. Pero, para cualquier edificio de más de 150 pies cuadrados, es esencial una cimentación fuerte.

Los cimientos de hormigón constan tradicionalmente de tres partes. Las zapatas son amplias zonas de hormigón en la base de los muros de los cimientos. Distribuyen el peso del edificio uniformemente en el suelo para evitar grietas y oscilaciones en la estructura superior. Los muros de los cimientos suelen tener un grosor de 8″ o más y se extienden desde la parte superior de las zapatas hasta la base del edificio. Una losa, vertida dentro de los muros de cimentación, forma el suelo o subsuelo del edificio y puede soportar los tabiques interiores.

Los tres componentes de hormigón: la zapata, el muro de cimentación y la losa, suelen construirse en tres momentos diferentes. Cada parte de una cimentación tradicional de hormigón debe encofrarse, verterse y terminarse, y luego debe secarse y fraguar durante una semana aproximadamente antes de poder empezar la siguiente parte. Este proceso se suma a los gastos de un proyecto de construccion y es una gran parte del tiempo involucrado.

Cualquier agua que se congele bajo una fundacion de hormigon tradicional causara daños. Cuando el agua se congela, se expande con suficiente fuerza para levantar todo el edificio. A medida que el hielo se derrite, deja un espacio abierto debajo de los cimientos. Con cada ciclo sucesivo de congelación/descongelación, esa bolsa se expande. El resultado es una acción de trinquete o gato que levanta y levanta el edificio, eventualmente agrietando las paredes y las ventanas y abriendo las costuras para que se produzcan aún más daños por el agua.

La solución es asegurarse de que la parte inferior de las zapatas esté lo suficientemente profunda en el suelo como para estar fuera del alcance de las heladas. Por eso los cimientos de hormigón suelen llamarse «muros de congelación». La «línea de congelación», o la profundidad de máxima penetración de las heladas es, por supuesto, diferente para cada región. En el sur de Florida y en las zonas del sur de California y Arizona se considera que la línea de congelación está a nivel. Es decir, no se esperan heladas. En el norte de Maine y Minnesota, la línea de máxima profundidad de las heladas puede estar a más de dos metros dentro del suelo. En zonas así, se puede esperar mucha excavación, mucho hormigón para los muros de cimentación y un proyecto de construcción muy caro.

En Alaska, y en otros lugares donde los cimientos tradicionales con muros de congelación tienen una profundidad y un coste prohibitivos, la gente ha estado experimentando con diferentes soluciones, con resultados dispares. Para ayudar a los constructores de estas zonas, el Departamento de Vivienda y Desarrollo Urbano de EE.UU. ha patrocinado unos estudios de cimentación llamados FPSF (Frost-Protected Shallow Foundations). Los diseños FPSF utilizan el aislamiento en el exterior de los cimientos poco profundos para protegerlos de las heladas. La teoría es que un edificio calentado transferirá suficiente calor a través de una cimentación poco profunda para evitar que el agua que hay debajo se congele.

Uno de los diseños más sencillos y eficaces es una losa de hormigón bastante convencional con un grosor de 18″ o 20″ en los bordes exteriores y aislada en la cara exterior. Aunque se basa en diseños utilizados en Escandinavia durante décadas, esto se conoce como la cimentación «Alaska Slab».

La cimentación Alaska Slab y otros diseños FPSF han demostrado ser eficaces para los edificios con calefacción, pero ¿qué pasa con los edificios de almacenamiento sin calefacción como garajes y graneros? Bueno, la fundación de la losa de Alaska fue la inspiración para una buena solución para los pequeños edificios de almacenamiento también. El uso de una losa de espesor similar, ya sea flotando en el suelo, o en una elevación ligeramente superior a la tierra alrededor de ella, funciona bien para mantener el agua lejos y la prevención de las heladas.

Además de reducir la profundidad de las zanjas y la cantidad de hormigón necesario, una fundación de la losa flotante se puede verter de una sola vez o monolíticamente. Esto significa una sola entrega de hormigón y un solo período de secado, para ahorrar tiempo y costes.

Los cimientos monolíticos de losa flotante diseñados adecuadamente están aprobados para su uso en garajes y edificios accesorios por muchos municipios, del norte y del sur, en todo Estados Unidos. Deben reforzarse con barras de refuerzo de acero y malla metálica de acero para evitar que se agrieten bajo las cargas de la construcción y para ayudarles a repartir esas cargas en una amplia franja de terreno.

Al igual que los forjados convencionales, las losas flotantes monolíticas deben detallarse con juntas de control debidamente ubicadas. Los pilares interiores no deben apoyarse en estas losas. En su lugar, deben montarse sobre zapatas de hormigón de 8″ de profundidad que estén completamente aisladas de la losa con juntas de dilatación de neopreno o fieltro aceitado de 1/2″.

La superficie superior de una cimentación de losa flotante monolítica puede acabarse igual que una losa convencional. Debe tener una pendiente de 1/8″ por pie hacia la mayor de las puertas o aberturas del edificio. Puede tener un acabado de escoba, flotante o liso. También se puede vestir con cualquier mezcla, color o textura en relieve que se utilizaría en una calzada de hormigón.

Aunque algunas jurisdicciones de código permiten el uso de cimientos de losa flotante monolítica en garajes independientes y edificios accesorios de hasta 2.000 pies cuadrados de superficie, la mayoría los restringen a sólo 24’x24′ (576 pies cuadrados) o menos. Asegúrese de que su departamento de construcción permite específicamente los cimientos de losa monolítica flotante para los edificios del tamaño que usted está planeando.

Las losas flotantes monolíticas no se recomiendan para su uso en sitios inclinados y en sitios con suelo arcilloso o blando. La capa superior del suelo y todo el material orgánico, como el césped y las raíces, deben eliminarse del área de la nueva losa.

¿Es una losa flotante monolítica adecuada para su sitio y su edificio? Descargue e imprima los detalles que aparecen a continuación y luego discútalos con los profesionales de su departamento de construcción y con su constructor, contratista de hormigón, arquitecto o ingeniero de construcción.

1. 1. Cimentación de losa flotante monolítica típica – Estos detalles son para todas las regiones en las que la profundidad máxima de las heladas es inferior a 12″ por debajo del nivel del suelo y para las regiones más frías en las que está específicamente aprobado para garajes y edificios accesorios por el departamento de construcción local.

2. Cimentación de losa flotante monolítica con base permeable – Estos detalles proporcionan una protección adicional contra el desprendimiento de las heladas mediante la colocación de toda la cimentación monolítica con grava permeable al agua.

3. CIMENTACIÓN TÍPICA DE LA PARED DE HELADA

Los diseños, entrevistas y artículos del arquitecto Don Berg han aparecido en Country Magazine, Equine Journal, Country Extra, Yankee Home, Traditional Building Magazine, Mother Earth News, Grit y muchas otras publicaciones.