Cos’è Foundation Design

Foundation design è la creazione di un piano di costruzione per una fondazione di edifici. È una funzione altamente specializzata e di solito eseguita da un ingegnere strutturale. La fondazione è la base strutturale che si erge a terra e sostiene il resto dell’edificio. Pertanto, la progettazione della fondazione deve comportare uno studio approfondito del terreno sottostante la fondazione, nonché il design e i materiali utilizzati sulla fondazione stessa.

Profondità di fondazione

Esistono molti tipi di fondazioni di edifici. Con l’eccezione delle fondazioni a lastra, che vengono posate a livello del suolo, la maggior parte delle fondazioni può essere installata a una varietà di profondità. La profondità richiesta di qualsiasi fondazione può dipendere da diversi fattori:

• Capacità portante del suolo. Questo determina quanto carico (peso o forza) il terreno esistente può sopportare.
• Tipo di terreno. Diversi tipi di terreno hanno proprietà diverse che possono influire sulla loro idoneità a sostenere una fondazione.
• Profondità gelo. La profondità a cui il terreno si congela nel periodo più freddo dell’anno, nota come profondità di gelo o linea di gelo, viene spesso utilizzata per determinare la profondità minima per molti tipi di fondazioni.
• Falda freatica. Un’alta falda freatica può limitare la profondità della fondazione e il tipo di fondazione che può essere utilizzato. L’altezza delle acque sotterranee è solitamente inclusa in uno studio del suolo.
• Profondità minima. Trascurando altri fattori, la profondità minima di una fondazione in genere non è inferiore a 18 pollici per consentire la rimozione di terriccio e variazioni nel livello del suolo.

Materiali di fondazione

Le fondazioni sono tipicamente costruite con muratura, come blocchi di cemento o mattoni, o con calcestruzzo colato. I materiali in muratura offrono un’elevata resistenza alla compressione e sono molto più resistenti ai danni causati dall’umidità e dal suolo rispetto ai materiali in legno e metallo. Una fondazione in muratura si estende in genere sopra il terreno per proteggere altri materiali da costruzione dall’umidità e da altri effetti dannosi del contatto con il suolo. Le fondazioni in muratura di solito sono rinforzate internamente con armature metalliche o altri materiali. Gli appaltatori useranno spesso il cemento idraulico per sigillare intorno ai tubi o alle canalizzazioni che penetrano nella muratura o nel fondamento concreto.

Alcune fondazioni di edifici sono costruite con pali o pilastri in legno trattato. In questo caso, i supporti di fondazione sono spinti in profondità nella terra e/o poggiano su cuscinetti di roccia o cemento. Pali e moli spesso vengono utilizzati quando si costruisce su o vicino all’acqua o dove il terreno è soggetto a inondazioni.

Uno dei materiali di fondazione più importanti è la base, o sottobase, di materiale inorganico posto direttamente sotto la fondazione. In generale, il terreno sommerso e l’argilla hanno una capacità portante limitata e non possono sopportare i carichi imposti da un edificio. Pertanto, i terreni vengono scavati e sostituiti con un materiale denso asciutto e uniforme, come ghiaia o pietrisco che offre la massima resistenza al taglio e capacità portante. I materiali di base promuovono anche il drenaggio dell’acqua sotterranea e non si espandono con alti livelli di umidità, come fa il suolo.

Trasferimento del carico di fondazione

Le fondazioni devono essere progettate in modo che i carichi imposti dall’edificio vengano trasferiti uniformemente sulla superficie di contatto per trasmettere al suolo la somma del carico morto, del carico vivo e del carico del vento. La capacità di carico netta che entra nel terreno non deve superare la capacità portante del terreno. La progettazione della fondazione deve anche tenere conto della sedimentazione prevista dall’edificio per garantire che tutto il movimento sia controllato e uniforme per evitare 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 vantaggiose.