El siguiente blog ha sido adaptado de The Wood Handbook, Wood as an Engineering Material.
Los edificios de estructura ligera con sótanos suelen apoyarse en muros de hormigón in situ o en muros de bloques de hormigón apoyados en zapatas. Este tipo de construcción con sótano es común en los climas septentrionales.
Otra práctica es hacer que los cimientos de bloques de hormigón se extiendan una corta distancia por encima del suelo para soportar un sistema de piso sobre un «espacio de arrastre». En los climas meridionales y occidentales, algunos edificios no tienen cimientos; las paredes se apoyan en una losa de hormigón, por lo que no tienen sótano o espacio de arrastre.
La Casa de Demostración de Investigación utiliza un sótano de madera, y fue construida en 2001 para la educación pública y los estudios científicos en FPL.
Pero la madera tratada también puede utilizarse para las paredes de los cimientos del sótano. Básicamente, estos cimientos consisten en secciones de paredes de estructura de madera con montantes y revestimiento de madera contrachapada apoyados en placas de madera tratada, todas ellas tratadas con un nivel de protección específico. Para distribuir la carga, las placas se colocan sobre una capa de piedra triturada o grava.
Los muros, que deben diseñarse para resistir las cargas laterales del relleno, se construyen utilizando las mismas técnicas que los muros convencionales. La superficie exterior del muro de cimentación por debajo de la rasante se cubre con una barrera continua contra la humedad para evitar el contacto directo del agua con los paneles del muro. El relleno debe estar diseñado para permitir un fácil drenaje y proporcionar drenaje desde el nivel más bajo de la cimentación.
La cimentación de madera se construyó durante el brutal invierno de Wisconsin, donde la mampostería convencional habría sido difícil.
Debido a que un muro de cimentación debe ser permanente, el tratamiento de conservación de la madera contrachapada y el armazón y el tipo de fijaciones utilizadas para las conexiones son muy importantes. Se ha establecido un tratamiento especial de cimentación (FDN) para la madera contrachapada y el armazón, con requisitos estrictos en cuanto a la profundidad de penetración de los productos químicos y la cantidad de retención de los mismos. Se recomiendan elementos de fijación resistentes a la corrosión (por ejemplo, acero inoxidable) para toda la madera tratada con conservantes.
Esta técnica de construcción se ejemplifica en la Casa de Demostración de Investigación del Laboratorio de Productos Forestales (FPL) (haga una visita virtual aquí). Las paredes y el suelo del sótano están construidos con madera de pino del sur tratada a presión y madera contrachapada para crear los cimientos permanentes de madera (PWF). El PWF está diseñado para resistir y distribuir las fuerzas de la tierra, el viento y los sismos y para resistir el ataque de las termitas.
Gracias a las paredes aisladas, el sótano de la Casa de Demostración de Investigación se mantiene caliente durante todo el año.
Las paredes consisten en soportes de madera tratada de 2 por 10 pulgadas nominales y un revestimiento de madera contrachapada de 3/4 de pulgada de espesor. El sótano de la Casa de Demostración de Investigación se construyó a temperaturas bajo cero en pleno invierno, cuando la construcción de una cimentación de mampostería o de hormigón vertido habría sido muy difícil.
Durante más de una década, el sótano de la Casa de Demostración de Investigación se ha mantenido seco, cálido y estructuralmente sólido gracias a la ingeniería experta y a su PWF. Es un ejemplo de cómo la madera, normalmente reservada para la construcción sobre el suelo, puede ser un valioso activo subterráneo, y amplía los límites de lo que se puede hacer con el material de construcción más importante de la humanidad.
Para más información sobre el uso de la madera en edificios y puentes, véase el capítulo 17 del Manual de la madera, La madera como material de ingeniería.