E.T.S.A. Sevilla. “C.A.1.” CURSO 1º. CONSTRUCCIÓN I. PLAN 1998. “Introducción a la Construcción Arquitectónica“
TEMA 3.6:
ESCALERAS Y RAMPAS
1. Definiciones y Terminología......................................HOJA 01
2. Diseño y Trazado de Escaleras. ...............................HOJA 04
3. Clasificación..............................................................HOJA 08
4. Representación de Escaleras. ..................................HOJA 09
5. Enlaces y Estructuras de Escaleras..........................HOJA 10
Rafael GARCÍA DIÉGUEZ
Antonio GARCÍA MARTÍNEZ
REVISADO 27 / 12 / 00
(Nº REGISTRO DE LA PROPIEDAD INTELECTUAL P. S: SE-1434-02)
REFERENCIAS:
− " Diccionario visual de la arquitectura". F.C. Ching.
− "Teoría y Practica de la Construcción de edificios". M. Mittag.
− "Tratado de Construcción". H. Schmitt.
− "Escaleras". F. Schuster
− "Escaleras de Acero". K. Hoofmann y H. Griese.
− "Construcción racional de la casa" E. A. Griffini.
NORMATIVA.
− ORDENANZAS MUNICIPALES VIGENTES.
− NBE-AE-88, NBE-CPI-96.
− NTE-EAZ, NTE-EHZ, NTE-RS*
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1. DEFINICIONES Y TERMINOLOGIA.
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. En caso de
verticalidad entre arranque (A) y desembarque (B) se
resuelve el acceso o transporte mediante
ascensores
(1)
.
Las rampas son superficies normalmente planas, con
pendientes continuas, que alcanzan los 15º (26,8 %)
(2)
producen el deslizamiento de los usuarios y objetos,
pese a su revestimiento antideslizante. Se precisa
quebrar esta superficie mediante planos horizontales
sucesivos llamados escalones.
Las escaleras son elementos constructivos que
proporcionan acceso entre dos planos (plantas)
situadas a distinto nivel, constituida por peldaños o
escalones
(3)
.
En los cuadros resúmenes adjuntos (pag 3) se
recogen las características dimensionales de los
peldaños y pendientes, que determinan las diferentes
clasificaciones y denominaciones de las rampas,
escalinatas y escaleras.
TERMINOLOGÍA.
Consideramos importante conocer desde el inicio ciertos
conceptos utilizados de continuo
(4)
.
Peldaño o escalón, es la parte de la escalera que se apoya el pie
en ascenso o desscenso. Se denomina huella (H) a la proyección
horizontal y contrahuella (C) a 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.
Se entiende por zanca (Z) al elemento 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.
(1) En el indice clasificatorio de las NTE quedan prevenidos en I instalaciones; T transporte; A ascensores.
(2) Se adopta el límite de 15º según M. MITTAG, siendo 20º según SCHUSTER.
(3) Según MITTAG escaleras de peldaños de 20º a 45º, mientras que SCHUSTER propone 15 º- 45º.
(4) Se procura hacer el uso preciso de los terminos y definiciones contenidas en el "Léxico de la
construcción" del IET.CC (Instituto Eduardo Torroja de la Construcción y el Cemento)Edicción 1962.
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1. Meseta, rellano, descanso o descansillo 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.
2. Tramo de escalera (T) o tiro, es la parte de una escalera
comprendida entre dos plataformas horizontales. El conjunto de la
escalera estará compuesto de un número de tramos determinados
que le da nombre.
3. Ojal (O), ojo o hueco de escalera, 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. El vacio de la escalera es
el espacio determinado por la caja en estructura horizontal para
su realización.
Dentro de las multiples 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.
Mamperlan 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.
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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2. 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.
1. CONDICIONES DE COMODIDAD
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.
Esta ecuación conjuntamente con la medida del pié
humano (una talla 42 mide 27,5 cm.) nos conduce a
que el tamaño de la huella y la contrahuella deban
estar en relación, planteando la ecuación adicional de
H – C = 12, que garantiza la comodidad de la escalera.
Despejando estas dos ecuaciones obtenemos una
escalera de 29 cm. de huella y 17 cm. de contrahuella
(relación 29/17) como ideal para la comodidad, pero
existen otros factores que influyen en la elección de la
pendiente.
2. ELECCION DE LA PENDIENTE
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).
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Aunque los distintos textos especializados proponen clasificaciones pormenorizadas, consideramos
que las escaleras se pueden clasificar en cuatro grupos basándose en su pendiente.
a) Rampas y Rampas Escalonadas. Las rampas se definen por
su pendiente, que es pequeña. Para circulación peatonal las
pendientes máximas son del 8% o 10% dependiendo de la
longitud de la rampa (la limitación viene dada por la normativa de
accesibilidad a edificios de personas con minusvalía). Para
vehículos en rampas de acceso a aparcamientos la pendiente
máxima es del 18%, aunque es recomendable no ajustarse al
máximo por razones de comodidad, además las normas
municipales suelen limitarlas a menores pendientes (16% en el
caso de Sevilla).
Las rampas escalonadas se asemejan en sus pendientes a las
rampas, con la única diferencia de que cada cierta distancia en su
recorrido disponen de un peldaño que permite acortar la longitud
de la rampa. En su diseño debe cuidarse la distancia entre los
peldaños para ajustarla al paso humano.
b) 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:
RECOMENDADAS MÍNIMAS
Edificios Públicos 30,0/16,0 29,0/17,0
Centros de enseñanza 29,0/17,0 28,0/17,5
Viviendas colectivas 28,0/17,5 27,0/18,0
Viviendas unifamiliares 26,0/18,0 25,0/19,0
Lógicamente, se comprobará que las escaleras cumplan las
condiciones particulares de diseño y las de seguridad exigidas
por la normativa en vigor en cada caso y lugar.
c) 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.
d) Escaleras Verticales. Son escaleras adosadas a paramentos
verticales, denominadas escaleras de pates.
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Aparte de las escaleras de las escaleras, que son elementos
fijos, existen elementos mecánicos que también cumplen la
misión de unir los diferentes niveles de un edificio. Son: las
escaleras mecánicas, los tapices rodantes o cintas
transportadoras y los ascensores. Respecto a ellos, como
elementos mecánicos debe contemplarse:
- No son considerados como medios de evacuación en
caso de emergencia, por lo que su empleo no exime de la
disposición de escaleras.
- Los modelos disponibles son limitados y sus condiciones
dimensionales son estrictas. Caso de plantearse su uso
deben conocerse previamente sus características
(dimensionales, peso propio, cargas de frenado, ...) para la
adecuada reserva de espacio y montaje.
Las escaleras y rampas son elementos que acondicionan al
uso, partes edificadas a diferentes nivelesy son fijas. además
de estos medios existe la posibilidad de instalar otros
mecanizados como son: las escaleras mecánicas, tapices
rodantes (horizontales) rampas mecánicas (ligeramente
inclinados) y los ascensores.
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.
(frecuentemente menor que el ancho de la propia escalera)
Viviendas unifamiliares: > 0.90 m.
Viviendas plurifamiliares: > 1.10 m.
Sótanos y altillos de viviendas: > 0.75 m.
Iglesias, escuelas y hospitales: > 1.30 m.
Teatros y cines: > 1.50 m.
Grandes almacenes: > 1.50 m.
Dependiendo del uso que se vaya a dar a la escalera, se
recomiendan los siguientes anchos mínimos:
LONGITUD DE LOS TRAMOS
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 opbjetos.
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.
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CONDICIONES DE SEGURIDAD
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.
- Es más peligroso bajar una escalera que subirla.
- 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.
NORMATIVA DE SEGURIDAD
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. La normativa más importante y que deben cumplir todas las edificaciones, sin
excepción, es la NBE-CPI-96 sobre condiciones de protección de incendios en los edificios.
Esta norma especifica el número de escaleras necesario y el ancho mínimo de cada escalera en
función del uso, situación en el edificio, forma de la escalera y número de ocupantes del edificio o
zona. Asimismo impone especificaciones precisas en cuanto a la forma y dimensión de los peldaños,
barandillas de escalera y número máximo de peldaños de cada tramo.
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.
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3. CLASIFICACION.
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. En estos casos es más seguro que la
escalera no disponga de chicarriclanes y se utilicen escaleras de
escalones compensados, ya que los peldaños trazados
radialmente producen un brusco y peligroso cambio de pendiente.
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4. REPRESENTACION DE ESCALERAS.
Como en los otros aspectos de un proyecto el nivel
de definición de las escaleras será superior a medida
que se avance en el desarrollo del diseño del edificio.
Al nivel de anteproyecto se representarán los
escalones y los descansillos, indicando con una
flecha el sentido de ascensión de la escalera. En su
caso se acotarán los descansillos y los tramos de
peldaños. En las secciones se dibujarán los peldaños
indicando las cotas de desembarco en cada planta, y
si el trazado de la escalera fuese complejo, las cotas
de desembarco en cada descansillo.
En el proyecto de ejecución se representarán de
acuerdo a las siguientes consideraciones:
1º Los planos que definen las escaleras son como
mínimo los siguientes:
- Planta acotada a la misma escala del resto del
edificio (1:100 o 1:50)
- Sección a la misma escala del resto del edificio.
- Detalle de Sección a escala 1:20 de cada tramo
distinto de la escalera.
- Detalle de formación de peldaños a escala 1:5
- Detalle de barandilla a escala suficiente.
2º Se marcará el sentido de ascensión con una
flecha, que tendrá su inicio y final en las posiciones
de arranque y desembarque respectivamente.
3º Se indicará el número de peldaños de cada
tramo, numerándolos en sentido del ascenso y
acotando un peldaño, los peldaños de un tramo y los
descansillos.
4º Se tendrá en cuenta que las plantas se
representan como si se cortasen a 1 m. de altura o a
un tercio de su altura total; por lo que serán
perceptibles el tercio inferior de la escalera que
arranca en la planta representada y dos tercios de la
escalera que desembarca en dicha planta. Si se trata
de la planta más baja, el tramo superior debe
representarse como proyectado.
5º Deben indicarse las cotas de altura de pavimento
terminado en el arranque y desembarque.
6º Deben darse detalles constructivos suficientes y
a escala adecuada de las zancas y sus apoyos,
formación de peldaños y barandillas.
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5. APOYOS Y ESTRUCTURA DE ESCALERAS.
Existen muchas formas de resolver las escaleras desde el punto
de vista de estructural, pero atendiendo al comportamiento
resistente de sus componentes se pueden clasificar en tres
grupos:
1º Zancas y peldaños resistentes. Pueden estar resueltas con
cualquier material, siendo más frecuentes en caso de escaleras de
madera o acero. La zanca puede estar en posición central y los
peldaños serían voladizos o en posición lateral y los peldaños
serían asimilables a vigas biapoyadas.
2º Zanca estructural o portante resistentes y peldaños
autoresistente. Se caracterizan porque la zanca no es lineal sino
superficial y sobre ella se disponen los peldaños apoyados en
toda su longitud. Como ejemplo más frecuente se encuentran las
escaleras resueltas con peldaños de ladrillo apoyados sobre una
losa de hormigón.
3º Peldaños resistentes. Es el caso de las escaleras con
peldaños empotrados en una pared (de pates o apoyo lateral) o en
un macizo central (escaleras de caracol), y las escaleras de
peldaños colgados.
En cada caso los elementos de la escalera deberán ser
calculados de acuerdo al sistema estático que proceda y con los
requerimientos de peso propio y sobrecargas que se deduzcan de
los materiales elegidos y el uso a que se destine el edificio
respectivamente. A la vista de los presentado y aprendido del
texto de H. HENGEL "Sistema de estructuras" el elemento
constructivo escalera puede ser resuelto por uno o varios de los
cinco sistemas planteados.
- Forma activa.
- Superficie activa.
- Masa activa.
- Cargas verticales.
1 a 3 Tramo empotrado por ambos lados. 4 a 7 Tramo empotrado por un lado (en 6 y 7 en
voladizo). 8 a 10 Tramo de apoyo libre por ambos lados. E
m
= empotrado en el muro de la caja. E
z
=
empotrado en zancas (zanca de pared o zancas libres). A = asiento libre (sobre resalto de pared,
ménsula, zanca, etc.). El empotrado fijo como → 1 , 2 , 3 , 6 solo es seguro cuando el asiento es
suficientemente ancho y la carga superior es lo bastante grande.
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