EJEMPLO DE DISEÑO DE UNAS ESCALERAS REGRESAR REGRE SAR A TALLER TALLER
La función de una escalera es comunicar dos losas en la altura. De acuerdo con el apoyo brindado se pueden tener escaleras funcionando como losas inclinadas apoyadas en sus extremos longitudinales: Sentido en que viajan las cargas
Viga o elemento de apoyo
O como tramos de losa plana apoyados apo yados en sus dos extremos transversales: Sentido en que viajan Muro o elemento de
las cargas
apoyo
o como una losa inclinada trabajando en voladizo apoyada en una viga o estructura que la recibe por medio de esfuerzos de torsión (escalera autoportante). El tipo de escalera mas normal en los edificios de vivienda es aquella que se puede apoyar en sus dos extremos. Debido a su inclinación y poca p oca luz estas se pueden diseñar d iseñar como losas macizas a las cuales se les sobreponen los peldaños. Considerando solo el trabajo a flexión, se puede suponer que la escalera es una losa horizontal, siempre y cuando, el peso de la losa se halle, no con su espesor perpendicular sino con la medida vertical de este espesor. El error cometido en esta suposición en mínimo y no afecta el diseño. Veamos:
b
s
0,80
2,10
0,95
L=3,85
Garganta o espesor hv
de la losa para el cálculo del refuerzo
1,40
h
θ
θ
h
Tramo que baja
Cargas de diseño
hv
h cos
El ángulo θ de inclinación se calcula con la altura entre pisos y la longitud horizontal de las
escalas: tan
h / 2 entre pisos L
1,40 2.1 33.7º
Prediseño: igual que en una losa maciza normal se debe determinar un espesor de diseño que cumpla con lo requerido para efectos de deflexiones. La tabla C.9-1(b) nos da unos espesores tentativos: h
Lhorizontal
20
3,85
20
0,19m
Para losas con quiebres su rigidez se aumenta y sus deflexiones disminuyen por lo tanto este espesor se podría rebajar un poco. En este caso se dejará como está. Dimensiones de los peldaños: los peldaños obedecen a medidas preestablecidas: huellas (parte horizontal) cercano a 0,30m contrahuellas (parte vertical) cercano a 0,17m En nuestro edificio las medidas son: hcontrahuella
Contrahuellas:
h entrepisos No.de contrahuellas
2,80 16
0,175
Este cálculo se puede hacer también despejando el número de huellas de 17cm necesarias para subir la altura entrepisos. Una vez conocidas el número de contrahuellas se determina el número de huellas. b huella
Huellas:
L tramo inclinado No. de huellas
2,10 7
0,30
bien!
Cargas de diseño: Para el diseño se consideran las cargas actuando en la proyección horizontal de las escaleras y no en su verdadera longitud inclinada. Note que la carga viva que especifica la norma siempre es en proyección horizontal ya que corresponde a una carga gravitacional, esto es, siempre hacia abajo. Peso propio: se puede hacer por tramos considerando que la carga en el tramo inclinado es un poco mas grande Tramo inclinado
0,19
wp
cos33.7
wp 0,19 * 24
* 24
kN 3
kN m
3
4,6
5,5
kN m
2
kN 2
m m Tramo plano Muchas veces, por simplificar, no se hace esta diferencia y se trabaja con el peso propio del tramo inclinado. wpel
0,30 * 0,175 2
Peso peldaños: waca
Acabados: Peso total por m2: wp
5,5
wpel
1,8
waca
1,0
w total
* 21
kN m
3
*
1 0,30 m
1,8
0,03 m * (0,30 0,175 ) * 21 kN 3 m 0,30 m
kN m2 1,0
kN m2
kN m2
8,3
Esta carga correspondería al tramo inclinado para se puede colocar sobre toda la escalera. Carga viva: 3kN/m2 Carga de diseño: Wu 1,7CV 1,4CM 16,7
kN m2
Diseño: Se diseña para un ancho de 1 metro L W Vu Mu
3,85 m 16,7 kN/m 32,1kN/m
32,1 30,9 kN-m/m
2
As
Srefuerzo
5,3cm en un m de ancho
1,29 5,3
Vc 64,6
N 2
0,24 m , No.4
a
0,24
*100cm *19cm 123
cm Acero de temperatur a : 0,0018 *19 *100
kN
Vu Vc, cumple! m 2 3,42 cm / m
