Cos'è il design della fondazione

La progettazione della fondazione è la creazione di un piano di costruzione per una fondazione edilizia. È una funzione altamente specializzata e di solito eseguita da un ingegnere strutturale. La fondazione è la base strutturale che si trova a terra e supporta il resto dell'edificio. Pertanto, il design della fondazione deve comportare un vasto studio del terreno al di sotto della fondazione, nonché il design e i materiali utilizzati sulla fondazione stessa.

Profondità della fondazione

Esistono molti tipi di basi edili. Con l'eccezione delle basi di lastra di livello, che sono poste a livello del suolo, la maggior parte delle basi possono essere installate a una varietà di profondità. La profondità richiesta di qualsiasi fondazione può dipendere da diversi fattori:

• Capacità del cuscinetto del suolo. Ciò determina la quantità di carico (peso o forza) il suolo esistente può resistere.
• Tipo di terreno. Diversi tipi di terreno hanno proprietà diverse che possono influire sulla loro idoneità a sostenere una fondazione.
• Profondità del gelo. La profondità a cui il terreno si congela nel tempo più freddo dell'anno, noto come profondità del gelo o linea di gelo, viene spesso utilizzata per determinare la profondità minima per molti tipi di basi.
• Tavola delle acque sotterranee. Una falda acquifera alta può limitare la profondità della fondazione e il tipo di base che può essere utilizzata. L'altezza delle acque sotterranee è generalmente inclusa in uno studio del suolo.
• Profondità minima. Ignorando altri fattori, la profondità minima di una fondazione in genere non è inferiore a 18 pollici per consentire la rimozione del terriccio e le variazioni a livello del suolo.

Materiali di fondazione

Le basi in genere sono costruite con muratura, come blocco di cemento o mattoni, o con cemento versato. I materiali in muratura offrono un'elevata resistenza a compressione e sono molto più resistenti ai danni da umidità e terreno rispetto ai materiali in legno e metallo. Una fondazione in muratura si estende in genere dal suolo per proteggere altri materiali da costruzione dall'umidità e altri effetti dannosi del contatto a terra. Le fondamenta in muratura di solito sono rinforzate internamente con armase metallico o altri materiali. Gli appaltatori usano spesso cemento idraulico per sigillare tubi o piste che penetrano nella muratura o alla fondazione in cemento.

Alcune basi di edifici sono costruite con pali del legno trattato o moli. In questo caso, i supporti di fondazione sono spinti in profondità nella terra e/o riposano su cuscinetti di roccia o cemento. Punti e moli vengono spesso utilizzati quando si costruiscono o vicino all'acqua o dove la terra è soggetta a inondazioni.

Uno dei materiali di base più importanti è la base, o sottobase, di materiale inorganico posato direttamente sotto la fondazione. In generale, il suolo e l'argilla sommersi hanno una capacità di cuscinetto limitata e non possono gestire i carichi imposti da un edificio. Pertanto, i terreni vengono scavati e sostituiti con un materiale denso secco e uniforme, come ghiaia o pietra schiacciata che offre la massima resistenza al taglio e capacità del cuscinetto. I materiali di base promuovono anche il drenaggio dell'acqua del sottosuolo e non si espandono con alti livelli di umidità, come fa il suolo.

Trasferimento del carico della fondazione

Le fondazioni devono essere progettate in modo che i carichi imposti dall'edificio vengano trasferiti in modo uniforme sulla superficie di contatto per trasmettere la somma del carico morto, del carico in tempo reale e del carico del vento a terra. La capacità di carico netto che entra nel terreno non dovrebbe superare la capacità portante del terreno. Il design della fondazione deve inoltre tener conto di assestamento previsto dall'edificio per garantire che tutti i movimenti siano controllati e uniformi per prevenire danni alla struttura. Inoltre, la progettazione complessiva della fondazione, della sovrastruttura e delle caratteristiche del terreno dovrebbe essere studiata per identificare strategie di costruzione potenzialmente benefiche.