A mesura que l'activitat sísmica esdevé una consideració cada cop més important a les pràctiques de construcció europees-especialment a regions com Itàlia, Grècia i parts de Turquia-, els enginyers i arquitectes busquen sistemes de fonamentació que ofereixin resiliència estructural i sostenibilitat ambiental. Les cases de fusta, ja valorades per la seva flexibilitat i baix impacte ambiental, poden beneficiar-se significativament de solucions innovadores de fonamentació. Una d'aquestes innovacions és lasistema de fonamentació de cargol de terra, que està guanyant popularitat a tot Europa per a estructures lleugeres com les cases de fusta, especialment a les zones sísmiques.
※ Antecedents: risc de terratrèmols i pràctiques de construcció al sud d'Europa
El sud d'Europa és molt actiu sísmicament a causa de la col·lisió entre les plaques tectòniques africana i euroasiàtica. Les pràctiques tradicionals de construcció-especialment la maçoneria pesada-s'han demostrat vulnerables davant les fortes sacsejades del sòl. Per contra, les cases de fusta ofereixen un millor rendiment sísmic a causa de:
- Naturalesa lleugera, reduint les forces inercials
- Comportament estructural flexible
- Integració més fàcil amb aïllament de bases o fonaments flexibles
Tanmateix, la construcció de fusta requereix un sistema de fonamentació sòlid i adaptable. En zones amb terreny difícil o accés limitat per a maquinària de formigó,fonaments de cargol de terrahan sorgit com una solució viable i resistent{0}}sisme.
Visió general del projecte:Wooden House Village a Tessàlia, Grècia
Nom del projecte:SeismoHome Eco Settlement
Ubicació:Regió de Tessàlia, Grècia central
Període de construcció: 2018–2020
Nombre d'habitatges:18 habitatges de fusta d'un sol-pis
Tipus de fundació:Fonaments de cargol d'acer galvanitzat
Tipus d'edifici:Estructures de fusta prefabricades lleugeres (panells CLT i LVL)
Nivell de risc sísmic:Alt (Zona 3 al mapa de perill sísmic grec)
※ Disseny de la fundació i característiques de resiliència als terratrèmols
Longitud:1,5-2,5 metres
Diàmetre:76 mm (eix), 200 mm (hèlix)
Material:Acer galvanitzat en calent-(resistent a la corrosió-)
Número per casa:24-36 cargols, depenent de la mida de la casa
Capacitat de càrrega:~35–60 kN per cargol (compressió i tensió)
Elpiles helicoïdalses van instal·lar directament al sòl de càrrega-utilitzant equips hidràulics portàtils, evitant la necessitat d'excavacions o formigó.
-
Estratègia de disseny sísmic
Mentrecargols de terrano proporcionen amortiment, el sistema global es va dissenyar per resistir les càrregues sísmiques mitjançant:
Estructura de fusta flexible:La superestructura de fusta lleugera podria balancejar-se sense esquerdar-se ni col·lapsar-se.
Marc de base flotant:Un subestructura d'acer ancorat als caps dels cargols permetia un moviment controlat.
Punts de moll aïllats:Cada cargol de terra actuava com una mini-pila, desacoblant parts de la base de la cisalla del sòl durant la sacsejada.
Arriostrament creuat i ancoratge:Els marcs de fusta es van reforçar amb arriostraments en X-i llaços de tensió d'acer per mantenir la forma sota càrrega lateral.
※Proves de rendiment i seguiment de terratrèmols
Abans de la construcció, es va construir un equip de proves in situ ambun sol cargol de terra sota una càrrega simulada de 5.000 kg. Una prova d'una taula agitada va simular el moviment del terrasemblant a un terratrèmol de magnitud 6,0. Es van observar els següents resultats:
- Els desplaçaments verticals i laterals es van mantenir dins de les toleràncies de l'Eurocodi 8.
- Sense deformació permanent dels cargols ni dels caps dels cargols.
- Les vibracions es van absorbir a través del marc de fusta i es van dissipar sense danys estructurals.
Després de la instal·lació, es van incorporar acceleròmetres i sensors d'inclinació a quatre llars. Un terratrèmol de magnitud 5,4 va afectar la regió a finals del 2021 i l'anàlisi posterior a l'-esdeveniment va mostrar:
- Menys de 5 mm de desplaçament lateral
- Sense aixecament ni moviment del cargol
- No hi ha danys estructurals visibles ni esquerdes interiors
※Cost i beneficis de construcció
| Item | Fundació de cargol de terra | Fundació de formigó | ||
|---|---|---|---|---|
| Temps d'instal·lació | 2-3 dies (per casa) | 1-2 setmanes | ||
| Cost per unitat | €7,500–€9,000 | €10,000–€12,000 | ||
| Impacte ambiental | Baix (sense ciment, baix CO₂) | Alt | ||
| Adaptabilitat sísmica | De moderat a alt | Moderat |
En aquest cas, l'ús de cargols de terra va reduir el temps de construcció en un 40% i va permetre que les cases estiguessin completament instal·lades i connectades als serveis públics en menys de 60 dies.
※ Comentaris de la comunitat i dels residents
Les entrevistes realitzades el 2023 amb els residents van indicar una gran satisfacció amb l'estabilitat, el rendiment energètic i el confort ambiental de les cases. Tot i viure en una zona de terratrèmols coneguda, més del 80% dels residents enquestats van declarar sentir-se "molt segurs" durant els esdeveniments sísmics des que es van traslladar.
Un resident va assenyalar:
"Durant l'últim terratrèmol, els meus veïns de les cases de formigó van sentir vibracions i esquerdes a les parets. No teníem res-només uns llums oscil·lants. Això és tot".
Des d'aleshores, el Ministeri de Medi Ambient grec ha citat aquest projecte com un model d'"habitatge rural sostenible sismicament adaptable".
Aplicacions més àmplies a Europa
L'èxit del projecte SeismoHome ha portat a una adopció més àmplia de fonaments de cargol a les zones rurals sísmicament actives d'Europa.Desplegaments similars estan en curs a:
- Nord d'Itàlia (Emília-Romanya):Edificis escolars de fusta amb ancoratges de cargol helicoïdals
- Turquia occidental:Casetes d'emergència de fusta amb bases modulars de cargol
- Sud de França:Cabines eco-en vessants de turons en zones sísmiques, amb cargols de terra i marcs de fusta lleugers
Conclusió
El projecte SeismoHome a Grècia demostra l'ús efectiu de fonaments de cargol a terra en cases de fusta a prova de terratrèmols-. Aquests sistemes ofereixen una alternativa ràpida, flexible i responsable amb el medi ambient als fonaments tradicionals de formigó-especialment en terrenys difícils o rurals. Quan es combinen amb una construcció de fusta lleugera i un disseny sísmic intel·ligent, els fonaments de cargol de terra ofereixen un enfocament fiable i escalable de la resiliència sísmica a l'habitatge europeu modern.
A mesura que les amenaces sísmiques persisteixen i la construcció sostenible guanya tracció, és probable que els fonaments dels cargols de terra tinguin un paper cada cop més important en el futur d'habitatges segurs i adaptables a tot Europa.
