Escaleras estructurales

¿QUE SON LAS ESCALERAS?
Sabemos que las escaleras comunican, por medio de escalones o peldaños, el desnivel existente entre dos plantas, dos zonas con plantas de diferentes alturas o para comunicar en una ordenación exterior.
Las Escaleras se diseñan dentro de ciertas normas establecidas en las ordenanzas de la construcción para ofrecer comodidad y seguridad a quienes las transitan.
Formanparte, junto con ascensores, montacargas, escaleras mecánicas y rampas del grupo de estructuras y elementos que sirven para las comunicaciones verticales en los edificios.
En todo caso siempre deben existir escaleras normales o de emergencia para permitir la evacuación fluida en el menor tiempo posible. Siempre dentro del marco establecido por las normas en vigor.

Elementos de una escaleraEscalón o peldaño: cada uno de los componentes dispuestos para servir de apoyo a los pies y poder ascender o descender.
Huella: plano horizontal de un peldaño.
Contrahuella: plano vertical o altura de un peldaño.
Escalón de arranque: primer peldaño de una escalera.
Voladizo: parte del escalón o huella que no se apoya en ningún punto. Es un saliente de un elemento que lo sostiene y éste vuelatotalmente.
Descansillo: zona o plataforma donde se unen dos tramos de una escalera.
Pasamanos: parte superior de una barandilla.
Barandilla: compuesta por pequeños pilares coronados por el pasamanos.

Estructura de una Escalera
En la construcción de una escalera tenemos dos elementos diferentes:
1. El soporte
2. Los peldaños
La estructura o soporte puede realizarse en diferentesmateriales tales como hormigón armado, de Ladrillo, madera o acero. Cada uno de estos materiales define una solución estructural diferente; de manera que pueden ejecutarse: bóvedas tabicadas con materiales cerámicos, o losas de Hormigón Armado y zancas de acero, o de madera y viguetas de Hormigón Armado o pretensado.
Algunos acabados para escaleras:

Calculo de escalera de concreto de un solotramo
EJEMPLO
Considerar Ancho (b) = 1.60m
S/C = 0.60 T/m2
Acabado= 0.10 T/m2
Paso (P)= 30cm
Contrapaso (CP)= 18cm
Diseñar por flexión el momento positivo (+) Mumax

P

t
CP

b
Ln

7 pasos @ 0.30m
e=hm
0.40m
1.60m
0.25m

Al Eje
Al Eje

t= espesor de escalera
Resolución

h
t

hm

1er Paso: En base a los datos:
Primero se calcula “t”:
Fórmula:
t= Ln25 , Ln20t= PROMEDIO

t= 3.7m25 , 3.7m20
t= 0.15m, 0.19m
t= Prom. = 0.17m

2do Paso: Luego se calcula el Cos
Fórmula:
Cos = PCP2+P2
OJO: Utilizar datos en cm.

Cos = 30182+302
Aproximar a 4 decimales.
= 301224
Cos = 3034.9857 = 0.8575 cm

Para calcular hm
Aproximar a 2 decimales.
Fórmula:
hm = tCos + CP2
OJO: Utilizar datos en cm.

hm =170.8575 + 182
= 19.83 + 9 =28.83 cm

3er Paso: Metrado de cargas
Wu = 1.2WD + 1.6WL
Wu= Carga Total
WD= Carga Muerta
WL= Carga Viva

Mayorización de Carga

Para obtener la carga de la escalera y el descanso.

“hm” y “b” en metros.
Tramo Escalera
Peso Propio (PP) = 1.2 x hm x b x 2.4T/m2
Acabado = 1.2 x 0.10T/m2 x b
S/C = 1.6 x 0.60T/m2 x b

1.2 x 0.2883m x 1.60 x 2.4 T/m2= 1.33 T/m
1.2 x 0.10 T/m2 x 1.60m =0.19 T/m
1.6 x 0.60 T/m2 x 1.60m = 1.54 T/m
Wu2 = 3.06 T/m

Descanso
Peso Propio (PP) = 1.2 x t x b x 2.4

Acabado = 1.2 x 0.10T/m2 x b
S/C = 1.6 x 0.60T/m2 x b

1.2 x 0.17m x 1.60 x 2.4 T/m2 = 0.78T/m
1.2 x 0.10 T/m2 x 1.60m = 0.19 T/m
1.6 x 0.60 T/m2 x 1.60m = 1.54 T/m
Wu1 = 2.51 T/m

DESCANSO

PELDAÑOS
(Tramo de Escalera)



4to Paso: Diagramas

W2 = 3.06 T/m
F2 =W2(d2)= 7.038 T
F1 = W1(d1)= 4.32975 T

B
A
W1 = 2.51 T/m

0.20m
1.60m
1.725
2.30
0.125m
7 pasos @ 0.30m

∑Fx = 0
RA + RB = 11,36775
∑MA = 0 4.32975 x 1.7252 + 7.038 x (1.725 + 2.302) = (1.725+2.30)RB
23.96865938 = 4.025RB
5.9549 Tn= RB

∑MB = 0 7.038 x 2.302 + 4.32975 x (2.30 +1.7252) = (1.725+2.30)RA
21.78653438 = 4.025RA
5.4128 Tn = RA

RA + RB =...