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ESCALERAS (^) Juan José Suárez
ch 13.
ch 36.
Paso humano 73 cm.
36.5 36. Ancho del paso de una persona subiendo
CÁLCULO Y TRAZADO DE ESCALERAS
Las superficies con pendiente o rampas, pueden ser transitadas con cierta facilitas hasta una inclinación aproximada de unos 15º, sobrepasando esta inclinación habría que intercalar escalones, sobre todo en plazas o jardines. Por otro lado, tratando de romper con las llamadas barreras arquitectónicas y cumpliendo con las normas para atención a los minusválidos o personas de movilidad reducida, las rampas de accesos a lugares públicos o edificios deben ser del 8%, si la longitud del tramo no supera los 10 m se admite hasta un 10% de pendiente y 12 % de inclinación como máximo si el tramo no supera los 3 m
Sobrepasando los 20ºy hasta los 75º, no encontramos las escaleras como tradicionalmente las conocemos, y entre los 75º y los 90º se hallan las escalas.
No obstante, podemos considerar que la inclinación más adecuada para las escaleras de edificios debe encontrarse entre los 30º y los 37º.
El paso humano normal mide entre 70 y 75 cm., Sin embargo, cuando asciende este se acorta considerablemente. Podemos considerar que para que una escalera sea cómoda el esfuerzo de quien la sube debe ser mínimo, consideramos un esfuerzo el echo de articular excesivamente la rodilla y elevar un pie del suelo para apoyarlo en un peldaño. La altura del paso medio de una persona cuando asciende por una escalera es de unos 36, cm. ; de lo cual se deduce que la longitud del paso natural es dos veces mayor que la longitud del paso dado en vertical
75°
90°
8°
20°
30°
35°
45°
15°
73 cm. Rampas Disminuidos físicos
Rampas, Escalera exteriores sitios públicos
Comienzo escaleras
Ascensión cómoda
Límite escaleras
Zona de Ascensión Vertical (Escalas)
Podemos considerar en cada peldaño dos partes muy importante La parte donde apoyamos el pie de se denomina HUELLA, es por tanto, la distancia horizontal del peldaño. El echo de tener una huella muy pequeña, que dificulta el apoyo de la planta de pie adecuadamente, lo que hace que escalera
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sea peligrosa. Se simboliza con la letra h
- Por ello la huella debe encontrase por encima de los 27 cm La altura de un peldaño se conoce como CONTRAHUELLA , y atendiendo a lo anterior, se ha establecido lo siguiente:
- La altura que debe tener un escalón (contrahuella) deberá encontrase entre los 15 y los 18 cm, en ningún caso deberá superar los 18,5 cm. , considerándose incómoda y peligrosa si supera esta medida.
- El cuerpo y su mecanismo de equilibrio hace que el echo de ascender por una escalera sea un acto automático, por lo que cada pie se eleva lo suficiente para subir por la escalera. Esto indica que si un escalón modifica su tamaño en altura dentro de un mismo tramo de escalera, el resultado puede ser un tropiezo, lo que también equivaldría a una caída. Por ello, TODO LOS PELDAÑOS DE UN MISMO TRAMO DE ESCALERA DEBEN MEDIR LO MISMO.
Por otro lado, se denomina TRAMO a la parte de la escalera que contiene los escalones entre dos mesetas o descansillos.
30°
ch 17,
h 29,
Módulo de ascensión cómoda
MODULO DE ASCENSIÓN IDEAL.
Basándose en el estudio el paso medio humano el matemático y arquitecto francés François Blondel en el siglo XVII planteó una fórmula por la que se obtiene una mayor comodidad en la ascensión de tramos, relacionando entre sí las medidas de las contrahuellas y las huellas. La regla más conocida para el cálculo de escaleras es la denominada regla de la medida del paso también conocida como teoría de Rondelet y consiste en:
2 contrahuellas + 1 huella = 60-65 aproximándose a 63
Podemos considerar una relación idónea la siguiente:
Contrahuella ch=17 cm. Huella h=29 cm.
2x17 + 29 = 63 cm.
En construcción es como común encontrarse con:
h = 30 cm. ch = 17,5 cm.
Incluso industrias que se dedican a la construcción de materiales de revestimiento para escaleras dispone de peldaños prefabricados con esas medidas.
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Otros elementos que componen la escalera
Mesetas o descansillo (rellano): Parte horizontal o descansillo, desprovista de peldaños, que divide la escalera en tramos.
Zanca : Rampa inclinada sobre la que se construye los escalones, generalmente es una loza de hormigón armado cuyo espesor viene determinado por la longitud del tramo. Ojo de la escalera : Hueco que queda entre dos tramos.
Línea de huella: se denomina así la línea trazada sobre la proyección horizontal de una escalera, que indica la dirección de ascensión de una persona apoyándose en el pasamanos, por ello se coloca a una distancia aproximadamente. de 51 cm del mismo.
Caja de Escalera : Espacio vacío cerrado por muros o paredes que contiene la escalera.
Arranque y Desembarco: Zona de inicio y llegada de la escalera. En cada tramo el último peldaño coincide con la meseta o desembarco, por lo que no encontraremos siempre una huella menos que contrahuellas.
Podemos encontrar 3 tipos de escaleras:
Escaleras Rectas
Hélice o caracol
Curvas
Mixtas (compuestas por tramos curvos y rectos).
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ESCALERAS RECTAS:
Podemos considerar como escalera recta, aquella cuyos tramos son también rectos. Es la tipología mas empleada, pero por otra parte, si la pendiente de los tramos es muy inclinada, resulta la además peligrosa e incómoda. Por esta razón se divide su longitud en tramos cortos con descansillos en medio.
Los materiales empleados en su¡ construcción son muy variados: Piedras Madera Hormigón armado Estructuras metálica
PROCESO DEL CÁLCULO
Para realizar el cálculo de escaleras RECTAS, debemos tener en cuenta las siguientes consideraciones:
1º.-.La altura a salvar: Se considera a efectos del cálculo la altura entre plantas: Altura libre (del piso a la parte inferior del forjado) + Canto del forjado. En los accesos a las cubiertas planas debemos añadir 5 cm. De altura para evitar que el agua de lluvia, basuras, etc. penetre en la caja de escalera.
2º.- A efectos del cálculo se considera la escalera totalmente terminada y vestida, es decir, desde el piso de la planta inferior al piso de la plata superior.
El proceso que se sigue es el siguiente:
Para calcular el número de escalones o peldaños:
Se divide la altura a salvar entre la contrahuella máxima es decir 18 cm.
Altura a salvar: Ch. máxima (18 cm) = nº peldaños.
Redondear el resultado al alza
Para establecer el alto de la contrahuella:
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Total 3,96 m. Ejemplo 2
Altura a salvar = 3,10 m. Altura libre: 2,80 m. Canto de forjado: 0,30 m.
Escalones: 310 cm: 18 cm (CH tipo)= 17,2222 aprox. 17 escalones. 1º Intento
Contrahuella (CH) 310 cm: 17 escalones = 18,23 cm
Como podemos comprobar la CH sobrepasa 18cm. pero no llega a 18,5 cm., podría ser admisible pero es mejor realizar un segundo intento, añadiendo un escalón más, con lo que se consigue igualar los tramos en n de peldaños y rebajar el alto de la Contrahuella.
2º Intento
Contrahuella (CH) 310 cm : 18 escalones = 17,2 cm
Huella adecuada 2 x 17,2 + h = 63 H= 63-(2 x 17,2) = 28,6 cm
Escalera : 18 escalones Contrahuellas de 17,2 cm. Huellas de 29 cm. Tramos : 2 tramos de 9 escalones
Ancho: 1 m.
Longitud de la caja escalera:
8 huellas por tramo (*) x 29 cm de huella = 232 cm. Mesetas (arranque y desembarco) + 200 cm.
Total 4,32 m.
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Ejemplo 3
Edificio de 2 planta compuesto por local y vivienda
Altura a salvar = 4,80 m. Local comercial. Altura libre: 4,50 m. Canto de forjado: 0,30 m.
Altura a salvar = 3,10 m. Acceso a la vivienda. Altura libre: 2,80 m. Canto de forjado: 0,30 m. Acceso a la azotea 0.05 m
En este ejemplo debemos tomar la escalera del edificio no en su conjunto sino por las alturas a salvar, tratando de igualar no obstante ambos tramos.
Para el Local:
Escalones: 480 cm : 18 cm (CH tipo)= 26,6666 aprox. 27 escalones.
Huella adecuada 2 x 17,77 + h = 63 H= 63-(2 x 17,77) = 27,46 cm
Para el acceso a la vivienda:
Nº de peldaños: Altura libre 2,80 + forjado 0,30 + acceso azotea 0,05 =3,15 m
3,15 : 18 = 17.5 escalones - redondeo 18 escalones Contrahuella: 3.15 : 18 escalones = 17,5 cm. .
Para tratar de igualar ambas huellas (local y la vivienda) con la finalidad de que todos los tramos tengan el mismo ancho, aunque ligeramente diferente una parte de otra de la escalera (5 mm), se debería aumentar la huella a 29 cm. Pasaría ligeramente de 63 pero está dentro de lo admisible
Local: 2 x 17,77 + 29 = 64,54 cm.
Vvda: 2 x 17,2 + 29 = 63,4 cm.
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(^11 7 )
Tramo 2 Tramo 1 18
17
16
15
14
13
12 6 5 4 3 2 1 Tramo 2
24 23 22 21 20 (^171819)
16
15
14
12 13
10
9 8 26
27 28
(^29 ) 31
30
32 33 34 35 36
42 41 40 39 38 37
(^28 )
Veamos la representación del ejercicio nº 3:
Tramo
Tramo
Tramo 4 Tramo 5
Por último, como no es posible determinar par la planta las altura y el cumplimiento de las normas de seguridad y comodidad, es necesario en cualquier caso la representación del alzado de la escalera, el proceso sería el siguiente.
1º Se parte de la cualquiera de las plantas que se coloca en la parte inferior del dibujo.
2º Se levantan línea perpendiculares a las paredes de la caja de escalera para delimitar la misma.
3º Se colocan las mesetas para ello se realiza un sencillo cálculo:
Se considera el punto de partida el punto de arranque como altura 0 (que no coincide necesariamente con la cota de la vivienda). Se multiplica el nº de peldaños del 1º tramo por la contrahuella, en el ejercicio : 9 x 17,77 cm = 159.93 cm ( no debe rendodearse). Por lo tanto la meseta 2 y el desembarco 3 equidistan la misma distancia. La meseta del tamo 4 y 5 se procede de igual manera 9 x 17, 2 cm = 154,8 cm 4º Por cada contrahuella de la planta se elevan líneas paralelas, el espacio que queda entre ellas representa la huella. 5º Se añade a la derecha y a la izquierda una línea más a la misma distancia que las otras, debido a que como hemos dicho, en cada tramo nos falta una huella que coincide con la meseta. 6º Teniendo en cuneta la dirección de ascensión del tramo dibujamos una línea inclinada desde el 1º escalón (altura
- hasta la última huella que corta la meseta. Esta es la zancada De esta manera sencillamente cada punto de intersección entre la zancada y la línea de contrahuellas nos va delimitando el perfil de los escalones.
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ESCALERAS- Página nº 11
27 escalones ch 17,777cm 3 tramos de 9 escalones
9 escalones de 1 tramo9 x 17,177cm = 159,99 cm.
Altura de la 1ª meseta
Dibujo de la sección de una escalera
32°
7º Una vez dibujados los peldaños se dibuja la losa de la escalera. Este viene determinado por el cálculo de la estructura
Por último debemos tener en cuenta a la hora de dibujar el perfil de la escalera que tramo queda cortado y cual no, para representar en primer término el que queda cortado y en segundo el que queda detrás.
= 2,00 m
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Escaleras de Caracol o de Hélice
Este tipo de escaleras tienen especial aplicación en lugares donde se dispone de poco espacio para desarrollar una escalera de tramos rectos. La Escaleras se desarrolla en espiral, haciendo girar los peldaños a medida que se asciende. Sin embargo hay que tener en cuenta que a cambio del ahorro de espacio se pierde en comodidad y seguridad. Estas desventajas pueden reducirse deformando progresivamente los peldaños, por métodos de compensación. En cambio, es decorativa y práctica.
La planta de este tipo de escaleras es circular, aunque también pueden ser elípticas. Según el tipo o envergadura pueden disponer de un hueco central u ojo o ser ocupado este por un elemento resistente donde se sujetan o empotran los peldaños, llamado árbol En este último caso, los peldaños son elementos individuales que se sujetan al árbol, careciendo de zancada. El diámetro del árbol suele oscilar entre 12 y 20 cm.
El diámetro mínimo de la planta para el trazado de la escalera es de 1,5 m. siendo la medida más común 1,50 m, 1,60 m y 1'90 m
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La situación de la escalera en el lugar de ubicación, determina el arranque y sentido de la escalera. En este tipo de escalera ha de tenerse en cuentas que es más fácil subir que bajar y por este motivo es preferible subir en sentido horario. Además dado que suele pisarse el peldaño por la parte más ancha del mismo, ha de fijarse por este lado el pasamanos
Relación entre la huella y la contrahuella.
La relación comentada que debe existir entre la huella y la contrahuella no puede aplicarse a las escaleras de caracol, dado que es forzoso adaptarse al espacio disponible.
En estos casos la altura de la contrahuella no debe ser mayor de 18 cm. Ni menor de 11 cm.
La huella en su dimensión menor (la que está pegada al árbol)no deberá ser inferior a 15 cm.
La longitud del peldaño no puede ser inferior a 50 cm.
Es necesario tener muy en cuenta la altura del paso en estas escaleras ( cabezada ), de modo que la persona que la utilice no tenga que subir encorvado. Teniendo presente que la estatura media humana oscila entre 1,70 m y 1,80 m., la altura del paso no debe ser inferior a 2 m, medido desde un peldaño a su paralelo superior.
Proceso para calcular una escalera de caracol
Lo habitual al diseñar este tipo de escaleras es dividir el circulo de la planta en 11 o 12 partes o peldaño. Esto produce huellas con un ángulo entre 18º y 32º , además cuando ha dado una vuelta completa la altura de paso entre el escalón nº 1 y el 13 suele ser la correcta.
El proceso del cálculo es similar al de las escaleras rectas, es necesario determinar 1º el nº de peldaños y a
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Ejemplo 1
Altura entre pisos 3,04 (Altura total)
Teniendo espacio para desarrollar la escalera de1, 60 m.
1º Determinamos el número de peldaños dividiendo la altura total entre la contrahuella tipo:
3,04 : 18 = 17 peldaños.
2º A continuación comprobamos la cabezada o altura del paso, multiplicando el nº de peldaños que entra en una vuelta completa por ejemplo 12 por la contrahuella:
18 cm x 12 peldaños = 216 cm.
La escalera del ejemplo es bastante empinada. En el supuesto de que sea necesario para logra una mayor comodidad reducir el alto de la contrahuella deberemos aumentar en la planta el nº de peldaños.
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Representación del Alzado
En las escaleras de caracol para comprobar su desarrollo y cumplimientos de las alturas en lugar de una sección se suele dibujar una alzado. El procedimiento es similar al de las escaleras recta. Aunque esta ocasión debemos trazar líneas perpendiculares a la planta al comienzo y al fina de cada escalón, teniendo en cuenta que el árbol obstruye la visión de partes de los peldaños.
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Sobre ella y a partir de o’ se traza una división de cualquier magnitud (debe de ser lo más exacta posible para evitar
errores). Esta primera magnitud es el primer escalón.
A continuación para el 2º escalón se traza dos unidades de la misma longitud que utilizamos para el primero. Para el escalón 3 utilizamos 3 unidades, y así sucesivamente hasta el total de escalones que deseamos compensar (En el dibujo hasta el escalón nº 4). El primer escalón que se compensar suele ser el más próximo al centro del
arco o’ en el dibujo el escalón nº 9.
A partir de o’ trazamos una línea recta paralela al tramo recto. Prolongamos la línea de contrahuella del peldaño 4 hasta la línea que acabamos de dibujar. A continuación se une el punto de intersección de esta prolongación con la última división que hicimos en la línea inclinada. Sólo queda trazar paralela por cada división a esta línea. A continuación se unen las marcas de estas línea paralelas modificando la posición de la contrahuella.
Hay que mencionar que este método se aplica sólo a la mitad de la escalera porque el resto es simétrico.
2. Método de la línea interna
Este procedimiento es un poco más complejo que el anterior pero por el contrario más exacto.
En primer lugar trasladamos la medida interna de cada huella (la más próxima a la barandilla) sobre una línea A-B.
Se levanta con la magnitud real de cada huella, un perfil de la escalera. Se une con una recta los escalones de cada
tramo y se comprueba gráficamente que los escalones de la parte curva tienen una pendiente demasiado
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pronunciada. A esto segmentos los denominaremos C-D, D-F y F-G.
Por el punto medio de la línea de máxima pendiente ( D-F ), se traza una línea perpendicular que se prolonga por
arriba y por abajo. A este punto medio lo vamos a llamar K.
Tomamos la distancia que existe entre el punto K y los vértices del segmento ( D-F ). A partir de los vértices de este
segmento trasladamos la distancia tomada sobre las otras rectas desde sobre la recta C-D y desde F sobre la recta F-
G.
Des esta manera obtenemos dos nuevos puntos que denominaremos I y J.
A partir de estos puntos y direcciones contrarias, según la inclinación de la recta que los contiene, se traza dos rectas
perpendiculares, una por I y otra por J. Estas se prolonga hasta que corte con la recta que trazamos por K.
Estos puntos de corte ( X y Z ) son los centros de los arcos cuyo radio será igual a la distancia hasta I y J.
El proceso siguiente consiste en prolongar o bien retroceder los escalones, comprendidos entre I y J hasta estos
arcos dibujados
Con este procedimiento conseguiremos una nueva dimensión de las huellas, que trasladamos a la recta A-B ,
obteniendo la distancia 1’ para el peldaño 1, 2’ para el 2, etc. E invertiremos el proceso llevando esas nuevas magnitudes al borde interno de la escalera. Solo resta unir el borde externo con el interno y obturemos los escalones compensados.
