Guía de profundidad de cimientos/postes

Si estás planeando construir una nueva estructura o realizar una remodelación importante en tu hogar, es probable que necesites hacer unos cimientos o postes lo suficientemente profundos para garantizar la estabilidad de la edificación. Sin embargo, determinar la profundidad adecuada puede ser un desafío, ya que hay muchos factores a considerar, como el tipo de suelo, la carga que soportará el edificio y las normativas del código de construcción. Para ayudarte en este proceso, hemos creado una guía completa de profundidad de cimientos y postes, con información detallada y consejos prácticos que te permitirán tomar decisiones informadas en tu proyecto de construcción. ¡Vamos a sumergirnos en los detalles!

La primera parte de una cubierta que se construye suele ser la zapata. Deben transportar y soportar todo el peso de la cubierta terminada, todo el mobiliario y todas las personas que la ocupan en un momento dado. La profundidad de la base de la plataforma es clave para una plataforma sólida, segura, nivelada y duradera que se pueda disfrutar durante años.

Las cubiertas unidas a estructuras calentadas deben tener cimientos por debajo de la línea de congelamiento. Las cubiertas independientes de 200 ft² y más pequeñas que están cerca del suelo no requieren una base. Sin embargo, aquellos más grandes o más altos del suelo deben tener cimientos de 12” o más profundos por debajo de la superficie del suelo no perturbado.

En esta guía, explicaremos por qué la profundidad de la zapata es importante y los factores que afectan su profundidad. Discutiremos la línea de congelamiento en lo que respecta a la construcción, la profundidad de los cimientos y los postes, los requisitos del código y el uso de un mapa de profundidad de congelamiento para identificar las profundidades de los cimientos de la plataforma. Además, veremos las profundidades de las bases para cubiertas independientes y cubiertas de piscinas, y lo que sucede si las bases no son lo suficientemente profundas. Nuestro objetivo es brindarle la información necesaria para que su plataforma alcance la profundidad correcta.

Guía de profundidad de cimientos/postes

Los cimientos de la plataforma proporcionan una base o cimiento estable para una plataforma y evitan que se asiente, se vuelque o se hunda bajo la carga. Las zapatas soportan el peso de la estructura de la cubierta (carga muerta) y cualquier mobiliario o persona (carga viva) y lo distribuyen al suelo o suelo circundante.

La profundidad de la zapata garantiza la seguridad e integridad de la plataforma. Es por eso que se identifica en el Código Internacional de Construcción Residencial (IRC) y en la mayoría de los códigos de construcción nacionales, estatales y locales.

Para asegurarse de que la base sea estable, debe asentarse 12″ por debajo de la superficie del suelo estable y no perturbado, sobre un lecho rocoso y/o extenderse 6″ o más por debajo de la línea de congelamiento. Dado que los estratos estables del suelo, el lecho rocoso y el nivel de escarcha varían de un lugar a otro, la profundidad de la zapata también varía.

Si la zapata descansa sobre suelo alterado o por encima de la línea de congelamiento, es susceptible a problemas de movimiento. Es por eso que la profundidad de la base de la plataforma es un tema importante.

Nota profesional: EE. UU. y Canadá, así como otras naciones, utilizan el IRC para respaldar o formar parte o la totalidad de sus códigos de construcción nacionales, estatales, provinciales o locales. El código más actual es el IRC de 2021, y la Sección R507.3 aborda las zapatas, y la R507.3.2 aborda la profundidad mínima de las zapatas.

Guía de profundidad de cimientos/postes

Los principales factores que influyen en la profundidad de las zapatas de cubierta son la profundidad de la línea de escarcha, la carga sobre las zapatas, el tipo de suelo y la capacidad portante del suelo o terreno. Hay otros factores, como la profundidad de los cimientos de los edificios adyacentes, las ubicaciones de los servicios públicos y los niveles de la capa freática, que también deben tenerse en cuenta.

Línea congelada

La línea de congelación es la profundidad a la que se congela el suelo en promedio cada año en un área geográfica. En inviernos severos, la profundidad de la helada será más profunda que en los inviernos más cálidos, por lo que la línea de helada suele ser un promedio. Si una base de plataforma no está por debajo de la línea de escarcha, la acción de congelación y descongelación puede hacer que se levante, se incline, se caiga o se mueva lateralmente.

El movimiento a menudo da como resultado daños en la cubierta y en cualquier estructura a la que esté unida. El nivel de escarcha puede ser inexistente en lugares como el sur de Florida a más de 96 pulgadas de profundidad en algunos lugares del norte de Minnesota y en las praderas centrales de Canadá.

La profundidad de la línea de congelación a menudo depende de la profundidad del suelo y el clima, por lo que puede variar mucho incluso dentro de un par de millas o incluso pies. En muchas situaciones en las que se requiere una base, el departamento de construcción local puede proporcionar la profundidad necesaria al solicitar un permiso de cubierta. Además, a menudo se requiere una inspección de la base para verificar las profundidades del orificio de la base antes de verter o colocar la base.

Carga

La carga que una plataforma coloca sobre una zapata a menudo combina las cargas muertas y vivas, pero también puede incluir las cargas de nieve y viento. La carga muerta se refiere al peso de toda la plataforma, incluidas las barandas, las escaleras, los soportes de metal, los sujetadores, los pernos, etc. Por lo general, es de 10 a 15 libras por pie cuadrado (libras por pie cuadrado).

La carga viva es el peso de los muebles, las personas, la barbacoa, las macetas, etc., y suele ser de 40 libras por pie cuadrado. La carga de diseño es la carga viva y muerta combinada, por lo que es como mínimo 50 psf. Agregar un jacuzzi o spa puede aumentar los valores de carga a 100 psf o más.

La carga de nieve varía de una región a otra y oscila entre 40 y 70 libras por pie cuadrado, con algunas ubicaciones aisladas tan bajas como 20 libras por pie cuadrado y otras hasta 90 libras por pie cuadrado. La carga de viento generalmente se aplica a áreas que experimentan vientos fuertes que pueden aplicar fuerzas laterales y de sustentación. Por lo general, se refleja en los tipos y ubicaciones de los sujetadores, arriostramientos y elementos estructurales.

La carga afecta el diámetro mínimo o las medidas laterales y el espesor de una zapata. También determina el espaciamiento entre zapatas en función del área tributaria y la capacidad portante de los estratos de suelo. Por lo tanto, la carga determina el tamaño de la zapata en función de los valores de carga viva o de nieve, lo que se considere mayor.

Capacidad de carga y tipo de suelo

El suelo sobre el que se asienta la zapata es un factor importante para determinar el tamaño y la profundidad de la zapata. Los cimientos deben estar en suelo intacto, así que no arrojes un poco si cavas demasiado profundo. Debe ser un relleno limpio compactado y bien drenado. Aunque hay muchos tipos de composiciones de suelo, hay tres tipos comunes de suelo que se utilizan para identificar la capacidad de carga, además del lecho rocoso.

suelo pedregoso contiene pequeñas rocas o guijarros y algo de tierra, no es fácil formar una bola y drena fácilmente. Es el mejor suelo para soportar una carga y está clasificado para soportar cargas de 3000 psf.

suelo arenoso tiene una textura áspera, granular o arenosa, ya que está compuesta de partículas diminutas y, a menudo, tiene una coloración de marrón claro a blanco. Es difícil formar una bola con suelo arenoso seco, aunque agregar agua ayuda a que mantenga su forma, sin embargo, la humedad desaparece rápidamente. El suelo arenoso está clasificado para soportar cargas de hasta 2000 psf.

Suelo arcilloso está compuesto de partículas diminutas y, a menudo, tiene una sensación pegajosa y se puede convertir fácilmente en una bola. Según los minerales del suelo, la arcilla puede ser roja, marrón, gris u otros colores. La arcilla tiende a retener la humedad y se considera la más débil; soportará cargas de hasta 1500 psf.

Base es un estrato de roca sólida y no suele verse afectado por las heladas, por lo que se puede colocar una base sobre él a cualquier profundidad sin preocupaciones.

¿Qué es una línea Frost en la construcción?

La construcción de la línea de heladas garantiza que las bases estén por debajo del nivel de heladas o que estén protegidas con aislamiento rígido para evitar que el suelo circundante se congele. El valor R de un pie de suelo es de aproximadamente R3, mientras que una pulgada de aislamiento rígido, según el tipo, oscila entre R3 y R5. Entonces, usar 4 pulgadas de aislamiento rígido es equivalente o mejor que usar 4 pies de tierra.

Asegúrese de usar aislamiento que no se degrade bajo tierra. Además, debe haber un buen drenaje del suelo por debajo de las posibles profundidades de heladas para reducir la cantidad de humedad que puede congelarse y causar daños.

Guía de profundidad de cimientos/postes

Las profundidades de las bases de la plataforma dependen del tamaño de la plataforma y de su altura sobre el suelo. Una plataforma independiente de hasta 200 ft² y dentro de las 20” del suelo dentro de los 3 pies de su perímetro, no requiere cimientos. Las terrazas más grandes o aquellas con mayor elevación requieren una base que descanse al menos 12” por debajo del nivel del suelo intacto.

Las cubiertas que están unidas a una estructura protegida contra heladas deben estar al menos 6 pulgadas por debajo de la línea local de heladas. Sin embargo, si la base descansa sobre un lecho rocoso, incluso puede estar por encima del nivel del suelo. Su departamento de construcción local podrá ayudarlo con la profundidad que deben tener los cimientos de su plataforma.

¿Qué profundidad deben tener los postes de la plataforma en el suelo?

Los postes de la plataforma soportan todo el peso de la plataforma y todo lo que hay sobre ella, por lo que no querrá que se hundan ni se tambaleen. Los postes que sostienen las cubiertas independientes se deben colocar en el suelo al menos 12″ por debajo del nivel del suelo en suelo intacto y, a menudo, requieren arriostramiento diagonal para minimizar el movimiento lateral.

Si la plataforma está unida a un edificio protegido contra heladas, la base del poste debe estar 6” por debajo de la línea local de heladas y descansar sobre grava, una base de hormigón vertido o estar revestida de hormigón. Los postes también pueden asentarse sobre lecho rocoso enterrado o expuesto, pero pueden requerir refuerzos laterales y/o diagonales según la elevación.

La profundidad mínima para las zapatas de la plataforma depende del tamaño de la plataforma, las cargas y si es independiente o adosada. La sección R507.3 y sus subsecciones en el IRC de 2021 abordan la profundidad mínima de las zapatas para cubiertas independientes y adosadas. La parte superior de los cimientos para cubiertas independientes que descansan sobre vigas y postes debe estar al menos 12” por debajo de la superficie de suelos permitidos no perturbados.

La parte superior de los cimientos para plataformas unidas a estructuras protegidas contra heladas debe estar 6” por debajo de la línea local de heladas. Las zapatas sobre lecho rocoso y aquellas que utilizan métodos alternativos aprobados son una excepción a los requisitos de profundidad.

Nota profesional Los códigos de construcción locales pueden diferir del IRC actual, por lo que siempre consulte con su departamento de construcción local si está construyendo una plataforma que está a más de 20 pulgadas por encima del nivel del suelo o está adjunta a un edificio.

El nivel de escarcha puede variar en pulgadas o pies según el clima y la geografía, por lo que no existe un mapa único para todos. Hay docenas, si no cientos, de mapas de profundidad de heladas que muestran los niveles promedio en los EE. UU. continentales y Canadá, y todos identifican que cuanto más al norte vaya, más profunda será la línea de helada. Desafortunadamente, eso no ayuda mucho si está buscando un código postal específico.

La mayoría de los mapas que muestran los niveles de heladas a escala continental son generales, mientras que los mapas de profundidad de heladas para áreas políticas más pequeñas tienden a ser más específicos. Desafortunadamente, puede ser necesario investigar un poco para encontrar un buen mapa para su ubicación.

El mejor lugar para obtener información sobre la profundidad de las heladas es el departamento de construcción local. Estarán al tanto de las condiciones locales y generalmente lo proporcionarán a pedido.

Una búsqueda rápida de las profundidades de las heladas de su estado o provincia revelará información más precisa, pero no tan detallada como la que puede proporcionar su gobierno local. El tipo y la profundidad del suelo, la cantidad de humedad del suelo y los rangos de temperatura afectan la profundidad de la helada, por lo que siempre habrá bolsas que requieren diferentes profundidades.

Recuerde, la línea de escarcha es la profundidad mínima y la parte superior de los cimientos debe estar 6” por debajo de esa línea. Además, la escarcha normalmente no afecta el lecho rocoso, por lo que no necesita profundizar a menos que lo desee.

Para ilustrar esto, una profundidad de helada continental de EE. UU. mapa identifica que los niveles de escarcha en Minnesota oscilan entre menos de 70” en el sur y más de 100” en el norte, con un promedio estatal de 80”. El Mapa del estado de Minnesota para profundidades de heladas identifica las profundidades en la mitad sur del estado como 42” y la mitad norte como 60”.

Sin embargo, mirando el Perfil de suelo congelado para el condado de Koochiching en el norte de Minnesota identifica el rango anual entre 48” y 78” durante los últimos 18 años, con un promedio de alrededor de 61”. Por lo tanto, el departamento de construcción local puede tomar esa información junto con la información del suelo y ajustar la profundidad de la base.

La profundidad promedio de las heladas en Alaska es de 100”, pero el lecho rocoso puede ser tan profundo como sea necesario. Los estados de clima cálido tienen una profundidad de helada promedio más cercana a la superficie, siendo California de 5”, Florida de 1”, Carolina del Norte de 10” y Texas de 10”.

Los estados que experimentan inviernos más fríos y largos tienen niveles de heladas más profundos. Por ejemplo, el de Idaho es 31”, Maine 74”, Michigan 55”, Montana 61”, Nueva York 50” y el de Wyoming es 56”. Sin embargo, tenga cuidado con el promedio y consulte con el departamento de construcción local.

Profundidad de cimentación para terraza independiente

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Los cimientos independientes de la cubierta no tienen que ir por debajo de la línea de heladas. Aquellos de hasta 200 ft² y dentro de 20” a 30” (dependiendo de los códigos locales) del suelo dentro de 36” de su perímetro, no requieren cimentación.

Las terrazas más grandes o las que están más alejadas del suelo requieren que la parte superior de las bases esté por lo menos 12” por debajo de la superficie del suelo intacto. Puede usar cimientos incluso si no es necesario, especialmente si desea proteger los componentes de madera de la humedad, pero no es necesario.

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Las cubiertas de las piscinas pueden estar al nivel del suelo o elevadas para estar ligeramente por encima o incluso con la parte superior del costado de una piscina sobre el suelo. Si la plataforma está unida a la piscina, los cimientos deben estar por debajo de los niveles locales de escarcha.

Si la plataforma está a más de 20″ del suelo, la parte superior de las bases debe estar a 12″ por debajo de la superficie del suelo intacto. Sin embargo, una piscina, ya sea por encima o por debajo del suelo, ejercerá fuerza sobre el suelo debido al peso del agua, por lo que debe cavar hoyos para cimientos con cuidado.

Si los cimientos de la plataforma no son lo suficientemente profundos o no se encuentran en el suelo o lecho de roca adecuados, entonces la plataforma responderá a los cambios o movimientos del suelo. La mayoría de las plataformas se levantarán, caerán, hundirán, asentarán o colapsarán si el suelo es propenso al movimiento de las heladas o si el suelo no es lo suficientemente fuerte para soportar las cargas. Si la plataforma requiere que los cimientos estén por debajo de la línea de congelamiento, asegúrese de que así sea.

Es fácil ajustar y nivelar una terraza independiente pegada al suelo, pero es muy difícil reparar una base profunda para una terraza a 30” o más del suelo. Las cubiertas unidas a estructuras calentadas requieren que las bases estén por debajo de la línea de congelamiento para evitar daños a la estructura. Por lo tanto, antes de construir una plataforma, asegúrese de identificar las profundidades de las heladas locales y, si necesita excavar debajo de ellas, asegúrese de hacerlo.

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