REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO ¨SANTIAGO MARIÑO¨ ESCUELA DE ARQUITECTURA EXTENSIÓN - VALENCIA
Prof.: Arq. Norma Machado
Alumna: Stephanie M. Velasquez Ch. C.I.: 24.329.960
Julio, 2016
Concepto:
La conexión entre dos planos situados a distinto nivel se realiza sobre elementos constructivos inclinados que en función de sus pendientes y formas se clasifican en rampas y escaleras. Las escaleras son elementos constructivos que proporcionan acceso entre dos planos (plantas) situadas a distinto nivel, constituida por peldaños o escalones
Terminología:
Peldaño o escalón: Es la parte de la escalera que se apoya el pie en ascenso o descenso. Huella (H): Es la proyección horizontal horizontal Contrahuella (C): Es la diferencia de altura entre dos huellas consecutivas. Tabica: Es la materialización de la contrahuella, y constituye el frente del peldaño. Arista (A) o canto: Es la línea de inserción de ambos planos. planos. Zanca (Z): Es un elemento resistente resistente que sostiene los peldaños de una escalera. El apoyo mecánico en el plano inferior se denomina arranque de la zanca y el plano superior desembarque, ambos serán objeto de estudio y detalles oportunos. Baranda: Protección P rotección de la escalera que q ue generalmente se sostiene o construye sobre la zanca. •
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Terminología:
Descanso: Es la porción de piso horizontal en el que arrancan y desembarcan tramos de escaleras. En ellos se resuelven los cambios de giro y sentido de la escalera, de forma oportuna y a satisfacción de las exigencias del proyecto. Tramo de escalera (T): Es la parte de una escalera comprendida comprendida entre dos plataformas horizontales. horizontales. Ojo o hueco de escalera (O): Es el espacio vacío comprendido entre tramos sucesivos, siempre que los peldaños no están adheridos a un macizo o espigón central. Caja de escalera: Es el recinto delimitado por el conjunto de muros de apoyo o cierre que define la escalera. •
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Terminología:
Dentro de las múltiples formas que pueden adoptar los perfiles de los peldaños, se presentan algunos según sean la arista o canto.
Revestido de peldaños: Es el material o materiales que cubren o conforman los escalones exteriormente. Mamperlán o pirlan: Es el elemento que se dispone la arista para proporcionales refuerzo, protección o acabado especial. Suele ser de material distinto al usado en el revestido. •
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Terminología:
Chicarriclan, (meseta partida): Es un peldaño o varios situados en una meseta y de dirección distinta a los que componen los tramos. Pendiente: Es la altura por unidad de longitud de una línea o plano inclinado respecto del horizontal. Un plano de pendiente 100% sube (vertical) lo mismo que avanza (horizontal) y se corresponde con un ángulo de 45º. •
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Pendientes en escaleras y rampas:
Diseño y calculo de escaleras :
Las escaleras deben cumplir una serie de requisitos para que ejerzan su función correctamente; son los siguientes: 1. Ser de utilización cómoda. De pendiente y ancho adecuados al uso previsto. 2. Garantizar un uso segura. Su forma, pasamanos, barandilla y revestimiento de peldaños han de protegen a los usuarios frente a caídas. 3. Cumplir las normas de seguridad en cuanto a las condiciones de protección de incendios y evacuación de personas en caso de emergencia.
Diseño y calculo de escaleras :
Condiciones de comodidad:
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Para que una escalera sea cómoda en su ascenso debe existir una correcta relación entre huella y contrahuella (H/C) y además la pendiente debe ser adecuada al uso al que se destine. Si el paso de marcha de un hombre mide entre 61 y 64 cm. y al aumentar la pendiente se reduce el paso hasta el límite de la verticalidad que es 31 cm., prácticamente la mitad del paso horizontal, se puede plantear la ecuación H + 2C = 63 (una huella más dos contrahuellas igual a un paso horizontal), que satisface la condición de que la escalera sea cómoda de ascender
Diseño y calculo de escaleras :
Elección de la pendiente:
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La elección de la pendiente de una escalera está ligada a tres factores, al diseño dentro del conjunto del edifico, a la condición de comodidad expuesta anteriormente y al uso que se vaya a dar a la escalera. En general la pendiente de la escalera será menor en los edificios públicos, donde la densidad de tránsito es alta y los usuarios no están familiarizados con el edificio. La pendiente irá siendo mayor a medida que disminuya la intensidad de uso y los usuarios estén familiarizados con el edificio o una parte de él. (En un edificio con diversas escaleras, no todas ellas pueden o deben ser iguales).
Diseño y calculo de escaleras :
Aunque los distintos textos especializados proponen clasificaciones pormenorizadas, consideramos que las escaleras se pueden clasificar en cuatro grupos basándose en su pendiente.
Escaleras de Peldaños: Son las escaleras de uso normal en los edificios, en ellas se engloban desde las escaleras de poca pendiente 31/15 ó 30/16 adecuadas para vestíbulos de edificios públicos donde la escalera sea utilizada por muchas personas al mismo tiempo (teatros, cines, oficinas de la administración), hasta las escaleras de viviendas unifamiliares 26/18 ó 25/19, en las que el uso se limita a pocas personas. Se recomiendan las siguientes relaciones por usos:
Diseño y calculo de escaleras :
Escaleras de Servicio: Son escaleras que conducen a recintos especializados, de uso restringido o de poca frecuencia de uso, en ellas se engloban aquellas con relaciones desde 21/21 a 13/25, pendientes que corresponden a escaleras de mano. Estas escaleras no son adecuadas para el uso público y quedan limitadas al acceso de desvanes, salas de máquinas, etc. Todas son de fácil de subida y peligrosa de bajada. Escaleras Verticales: Son escaleras adosadas a paramentos verticales, denominadas escaleras de pates.
Diseño y calculo de escaleras :
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Ancho de escaleras:
El ancho de la escalera debe guardar relación con el número de personas que la vayan a utilizar al mismo tiempo. Las medidas de ancho siempre se considerarán sobre el ancho útil, que es la distancia libre entre los pasamanos. Dependiendo del uso que se vaya a dar a la escalera, se recomiendan los siguientes anchos mínimos:
Diseño y calculo de escaleras :
Longitud de los tramos:
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Cuando sea necesario intercalar peldaños en un pasillo o corredor conviene agruparlos en número no inferior a tres y hacer que tengan un color distinto al resto del piso o iluminándolos especialmente, para que los usuarios los perciban y evitar caídas. También es recomendable que las escaleras que consten de más de 16 peldaños sean divididas por un descansillo que permita descansar a los que suben y, en su caso, parar la caída de objetos. Los descansillos se clasifican en rectos, si la escalera no cambia de dirección, de cuarto de vuelta, si en ellos se produce un giro de 90º en la dirección de la escalera, o de media vuelta, si a partir de ellos la escalera produce un giro de 180º.
Diseño y calculo de escaleras :
Condiciones de seguridad:
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Las condiciones de seguridad en una escalera están relacionadas con su diseño y con la elección de materiales de revestimiento. Con carácter general será suficiente comprobar el cumplimiento de las consideraciones siguientes: Una
escalera será segura en su trazado si se cumple la ecuación: H + C = 46 Los peldaños deben ser iguales, en dimensión y color, en un tramo de escalera y, a ser posible, en todos los tramos de una escalera. No deben utilizarse materiales deslizantes, o que adquieran esa condición al ser mojados, para el revestimiento de peldaños. Las huellas superiores a 32 cm. pueden ocasionar el tropiezo del tacón en el borde del escalón anterior durante la bajada. Las huellas inferiores a 25 cm. no permiten que el pié pueda apoyarse totalmente durante el ascenso.
Diseño y calculo de escaleras :
Normativa de seguridad:
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Con independencia de las consideraciones anteriores, las escaleras deben diseñarse de acuerdo a aquellas normativas de obligado cumplimiento, que serán distintas en función del uso a que se destine el edificio. Basándose en la seguridad para la evacuación, las escaleras se pueden clasificar en: No
protegidas: Si no están separadas de otras dependencias del edificio. Protegidas: Si se desarrollan en recinto propio y se comunican con el resto del edificio a través de una puerta resistente al fuego. Especialmente protegidas: Si se desarrollan en recinto propio y la comunicación con el resto de las dependencias del edificio se hace a través de un vestíbulo de independencia, que es un espacio de transición dotado con dos puertas resistentes al fuego, una de comunicación con la escalera y otra con el resto del edificio.
Clasificación:
Según su forma:
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Las escaleras se pueden clasificar por su la forma de su directriz en: escaleras de tramos curvos, rectos y mixtos. Las escaleras curvas estarán trazadas basándose en una directriz curva, generalmente circular o elíptica y sus huellas no tienen forma de paralelogramo (trapezoidales o triangulares). Por el contrario, las escaleras rectas están trazadas basándose en directrices rectas y todos las huellas son paralelogramos. Las escaleras mixtas son las que combinan tramos rectos y curvos en su trazado. Las escaleras curvas se clasifican atendiendo a la forma de su de su directriz y a la existencia o no de un macizo central. Las escaleras rectas se clasifican basándose en el número de tramos que las componen: 1 tramos, dos tramos, etc. Las escaleras mixtas se producen, con carácter general, cuando el espacio en que debe ubicarse la escalera es pequeño y hay necesidad de colocar peldaños el espacio que naturalmente ocuparía la meseta.
Clasificación:
Clasificación:
Según su material:
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Piedra
natural: La piedra puede utilizarse como material resistente y de acabado de la escalera o simplemente como revestimiento de otra estructura. Si la piedra se utiliza como material estructural, el bloque pétreo puede adoptar distintas secciones. Estas escaleras suelen ser muy pesadas, con bloques que se empotran o apoyan. Está muy extendida la utilización de la piedra como revestimiento de peldaños. La piedra aparece cortada en láminas de distintos espesores dependiendo la posición que ocupa en el peldaño, ya que la resistencia y el desgaste son variables en función del lugar
Clasificación:
Según su material:
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Madera:
Puede utilizarse como revestimiento o elemento resistente acabado. En la construcción de escalera, la madera aparece como una pieza maciza o cortada en tablas, siempre bien seca, y su reducción durante el secado produce cavidades de longitudes variables (poros), así como movimiento de retracción que podrían debilitar los empalmes de la escaleras; si la madera se emplea en forma de tablas, se corta desde el centro del tronco hacia la periferia. En el momento del secado, la retracción produce un arqueamiento inverso la curvatura de sus anillos. Conocer su deformación permite aprovechar al máximo su capacidad resistente.
Clasificación:
Según su material:
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Materiales cerámicos: Pueden utilizarse como estructura de la escalera, del peldaño o como revestimiento. Las estructuras cerámicas de una escalera pueden ser escalonadas o de bóveda catalana, denominada bóveda tabicada. La estructura cerámica del peldaño constituye su propio acabado si el ladrillo es visto es visto, o puede precisar otros materiales que a revista, como, por ejemplo: piezas cerámicas, de piedra, de prefabricados de hormigo o de chapas metálicas. Las piezas cerámicas también pueden utilizarse como revestimiento de una estructura de igual o distinto material.
Clasificación:
Según su material:
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Hormigón
armado: Por su facilidad para concretar formas especiales, su resistencia al fuego, su durabilidad y facilidad de ejecución, el hormigón armado se convierte en un material preferencial para la ejecución de estructura. Puede utilizarse como elemento estructural acabado o elemento estructural revestido. Metales:
Los metales pueden constituir el elemento resistente de la escalera o ser el revestimiento. Como entramado metálico se extiende una malla resistente donde se combinan distintos perfiles metálicos.
Análisis de carga:
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:
Análisis de carga:
O como tramos de losa plana apoyados en sus dos extremos transversales:
Análisis de carga:
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 luz estas se pueden diseñar 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.
Construcción de escaleras:
Generalidades:
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Uno de los principales aspectos geométricos que se deben considerar antes de ejecutar el replanteo de la escalera es verificar los siguientes elementos: Geometría
del espacio donde se desarrollará la escalera Altura total Largo total Dimensiones de la escotilla del entrepiso Ancho libre de la escalera, considerando los revestimientos especificados
Construcción de escaleras:
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Escalera de madera: (Replanteo de la escalera) 1. Verificados los puntos antes expuestos, se puede dar inicio al replanteo en forma segura. Montados los tabiques de la estructura que conforman el o los costados de la escalera en obra gruesas, se debe realizar el trazado y replanteo de las líneas que determinan el ancho, arranque y llegada de la escalera 2. Se realiza el trazado desde la línea de inicio de la contrahuella del primer peldaño. La ubicación de esta línea de referencia debe coincidir con la longitud total de la escalera, medida desde la contrahuella de la última grada
Construcción de escaleras:
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Escalera de madera: (Componentes auxiliares de fijación) 3. En esta primera etapa, se traza el perfil de la escalera en los muros de apoyo, con el objeto de fijar a la estructura de los tabiques y entre los pie derecho piezas auxiliares de madera para el anclaje y apoyo de las zancas. 4. Después se procede la colocación de componentes auxiliares para la fijación de los revestimientos y el anclaje de las zancas a la plataforma horizontal. 5. Una vez colocadas la totalidad de estas piezas auxiliares, los paramentos interiores de los tabiques de apoyo deben ser revestidos con tablero contrachapado u OSB, en un espesor mínimo de 9 mm
Construcción de escaleras:
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Escalera de madera: 6. Se procede a descontar los espesores de huella y contrahuella en cada escalón o peldaño. El perfil obtenido corresponde a la forma de las zancas de la escalera que servirán de apoyo a los componentes de terminación, es decir, huellas y contrahuellas en madera cepillada o en contrachapado estructural, (este último caso para la posterior colocación de alfombra u otro tipo de pavimento similar). Las zancas o largueros deben ser confeccionados con piezas de madera seca en cámara, idealmente con un contenido de humedad inferior al 15 %.
Construcción de escaleras:
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Escalera de madera: (Anclaje inferior y superior de las zancas) 7. En el extremo inferior de la escalera, conformado por los largueros y la plataforma base de piso (hormigón o madera), debe anclarse una pieza de madera o conectores metálicos que cumplan la función de evitar el deslizamiento de los largueros, debido al empuje producido por la acción de las cargas actuantes Si el anclaje de la pieza de madera se realiza sobre radier de hormigón, la madera debe ser impregnada con sales de CCA y ser colocada sobre una doble lámina de material aislante. En el extremo inferior de la escalera, conformado por los largueros y la plataforma base de piso (hormigón o madera), debe anclarse una pieza de madera o conectores metálicos que cumplan la función de evitar el deslizamiento de los largueros, debido al empuje producido por la acción de las cargas actuantes
Anclaje superior de la zanca a la estructura de entrepiso por medio de conectores metálicos o unión clavada con contrachapado
Construcción de escaleras:
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Escalera de madera: 8. Con el trazado, fabricación y fijación de las zancas o largueros, sólo resta la fabricación, ajuste y colocación de huellas y contrahuellas.
Construcción de escaleras:
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Escalera de madera: (Fabricación y colocación de huellas y contrahuellas) 9. Cuando se especifica que las huellas de la escalera sean resueltas en madera cepillada, debe utilizarse un espesor mínimo de 41 mm (piezas de 2” x 10” encoladas de canto). Además, la luz máxima entre zancas, que corresponde a los apoyos de cada huella, no debe exceder de 60 cm. 10. En el caso de las contrahuellas puede especificarse madera cepillada de 19 mm de espesor. Cuando la terminación de la escalera corresponde a alfombra o a algún otro tipo de pavimento de espesor no mayor a 10 mm, la huella y contrahuella, que en este caso pasan a ser base de pavimento, pueden ser conformadas con tablero contrachapado de 18 mm de espesor mínimo y será necesario incorporar, aparte de un limón o travesaño central, piezas de 2 ” x 3” que actúen como apoyo de borde en cada huella.
Construcción de escaleras:
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Escalera de madera: 11. Una vez colocadas la totalidad de huellas y contrahuellas, se debe verificar que la estructura completa se encuentre convenientemente apoyada a sus tabiques laterales.
Construcción de escaleras:
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Escalera de madera: (Fijación de otros componentes)
12. Se debe tener la precaución de realizar la fijación de la baranda de la escalera en la etapa de estructuración de la misma. Los pilarejos de la baranda deben anclarse convenientemente a su base y a la estructura de la escalera de modo de otorgar seguridad a los usuarios.
13. Mediante líneas marcadas en las gradas ejecutadas en sentido horizontal y que representan la distribución uniforme de los balaustres, se realizan las perforaciones en el zócalo para la colocación de dichos componentes de la baranda.
Construcción de escaleras:
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Escalera de madera: 14. En términos generales, la baranda de una escalera es el principal elemento de seguridad durante el avance o tránsito por ella. Por lo tanto, la ejecución de este componente se debe realizar con materiales adecuados, sobre todo en lo que se refiere a la calidad de la madera, tipo, número de fijaciones y anclajes utilizados.
Construcción de escaleras:
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Escalera de concreto: (Replanteo de la escalera) 1. Sobre la superficie del muro que se encuentra un extremo de la escalera, se marca el inicio y el fin del tramo a trazar. A la distancia vertical, se le divide entre el número de contrapasos; y a la distancia horizontal, se le divide entre el número de pasos. 2. Luego se traza el fondo de escalera, teniendo en 2. cuenta que el espesor mínimo es de 15 cm o el que especifique los planos.
Construcción de escaleras:
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Escalera de concreto: (Encofrado de la escalera) 3. Siguiendo la línea que marca el fondo de la escalera, se arma la rampa que servirá de base para el encofrado. Luego, se encofran los contrapasos, usando tablas de 1 ½” de espesor que tengan un largo igual al ancho de la escalera. Estas tablas se deben asegurar con tacos de madera en sus extremos, y además, se debe colocar un listón de refuerzo en el centro de las tablas para que no se curven por la presión del concreto fresco.
Construcción de escaleras:
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Escalera de concreto: (Colocación del fierro de escalera) 4. Primero se coloca la armadura de acero longitudinal y transversal que va en el fondo de la rampa. Sin olvidar que se debe colocar dados de concreto que nos garanticen el debido recubrimiento. 5. Luego, se procede la colocación del acero superior, bastones de una longitud que debe estar indicada en el plano de estructuras. 6. En el extremo inferior y superior de la escalera debe haber “mechas” de acero provenientes de la cimentación o de la losa de techo según corresponda. Éstas deben cumplir con las longitudes determinadas en los planos y servirán para enganchar los refuerzos de la escalera a la estructura del edificio
Construcción de escaleras:
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Escalera de concreto: (Preparación del concreto) 7. El concreto a usarse deberá ser de la misma calidad que el de las columnas y el de los techos. La proporción recomendable es de una bolsa de cemento por 1 saco de arena gruesa, 1 saco de piedra chancada y la cantidad de agua necesaria para obtener una mezcla pastosa que permita un buen trabajo.
Construcción de escaleras:
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Escalera de concreto: (Vaciado de concreto) 8. Antes de iniciar el vaciado, se deberá humedecer con agua el encofrado, esto evitará que la madera seca absorba el agua del concreto. 9. El concreto se debe empezar a vaciar por la parte más baja y debe terminarse por la parte superior. Si lo hacemos en sentido contrario, el concreto resbalará por la rampa de la escalera, produciéndose una separación de la piedra de la mezcla. El vaciado debe hacerse de manera continua hasta terminar toda la escalera. Durante este proceso debe compactarse el concreto con una vibradora.