EL ARTE Y CÁLCULO DE ESCALERAS

 

PODCAST

(Literatura digital)

El documento "CLASE ESCALERA 2025 - ARQ. RAMOS.pdf" explora el diseño y la construcción de escaleras y rampas, presentado por la arquitecta Ma. Victoria Ramos de FAU-UNNE en 2025. El contenido abarca la definición, función y clasificación de escaleras según su ubicación, forma, materiales y uso. También se discuten los ángulos óptimos para la comunicación vertical y los métodos de cálculo y diseño de escaleras para asegurar comodidad y seguridad. Finalmente, se introduce el concepto y el método gráfico de compensación de escaleras, incluyendo ejemplos y bibliografía relevante para una comprensión completa del tema.

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1. Introducción y Definición

Las escaleras son elementos fundamentales en la arquitectura, definidas como "elementos estructurales diseñados para proporcionar acceso vertical entre diferentes niveles dentro de un edificio". Su diseño no solo debe considerar la funcionalidad, sino también la estética.

Importancia en el diseño (Funcionalidad y Estética): Un diseño adecuado de escaleras es crucial para garantizar:

·         La comodidad de los usuarios.

·         La capacidad de evacuación en casos de emergencia.

·         La accesibilidad para personas con movilidad reducida.

2. Clasificación de Escaleras

Las escaleras pueden clasificarse según varios criterios:

2.1. Basada en la Ubicación:

·         Escaleras Interiores: Se encuentran dentro de un edificio, conectando diferentes niveles como pisos, entrepisos o sótanos.

·         Escaleras Exteriores: Ubicadas fuera del edificio, proporcionan acceso a distintos niveles desde el exterior (ej. escaleras de entrada, de emergencia en fachadas, o para terrazas/balcones).

2.2. Basada en la Forma:

·         Recta: Una dirección lineal.

·         Cuarto de Vuelta: Giran 90 grados.

·         Media vuelta con descanso: Giran 180 grados con una plataforma intermedia.

·         Curvas: Escaleras con una trayectoria curva.

·         Helicoidal: Escaleras que giran alrededor de un eje central, con un vacío central más amplio que las de caracol.

·         Caracol: Escaleras que giran alrededor de un poste central, ocupando un espacio circular compacto.

2.3. Basada en el Material:

·         Madera: Ofrecen calidez y versatilidad.

·         Metal: Proporcionan resistencia y una estética moderna o industrial.

·         Hormigón: Durables y robustas, permiten diversas formas.

·         Mixtas: Combinan dos o más materiales.

2.4. Basada en el Uso:

·         Escaleras Principales: Diseñadas para tráfico frecuente y para causar una primera impresión en los visitantes, a menudo con un enfoque estético prominente.

·         Escaleras de Servicio: Utilizadas por personal de mantenimiento o para cargas pesadas. Generalmente ubicadas en áreas menos visibles.

·         Escaleras de Emergencia: Diseñadas específicamente para evacuación en situaciones de emergencia. Deben cumplir con regulaciones estrictas de seguridad y accesibilidad.

3. Elementos Constituyentes de una Escalera

Para comprender el diseño y cálculo, es fundamental conocer sus componentes:

1.      Caja de la Escalera: El espacio vertical donde se aloja la escalera.

2.      Peldaño o escalón: Compuesto por:

·         Huella: La superficie horizontal del escalón donde se apoya el pie.

·         Contrahuella: La altura vertical del escalón.

1.      Tramo: Serie consecutiva de peldaños sin interrupción.

2.      Descanso: Plataforma horizontal que interrumpe un tramo de escaleras.

3.      Zanca o limón: Elemento estructural inclinado que soporta los peldaños, puede ser interior o exterior.

4.      Ojo de la escalera: El vacío central en escaleras que giran sobre sí mismas (ej. de media vuelta, helicoidales).

5.      Arranque: El primer escalón o el inicio del tramo inferior.

6.      Llegada: El último escalón o el final del tramo superior.

7.      Línea de huella: La trayectoria imaginaria por donde se camina en una escalera, utilizada para medir las huellas.

8.      Ancho de tramo: La anchura de la escalera, importante para el flujo de personas.

9.      Baranda: Elemento de seguridad que incluye:

·         Pasamanos: Barra superior para el apoyo de la mano.

·         Pilares: Elementos verticales que sostienen el pasamanos.

·         Balaustres: Pequeños postes verticales que rellenan el espacio entre el pasamanos y los peldaños o el suelo.

1.      Altura libre de paso: La altura mínima vertical libre sobre la línea de paso, que debe ser entre 2.00 y 2.40 metros, dependiendo del reglamento provincial.

4. Ángulos Óptimos para Comunicaciones Verticales

La inclinación de las escaleras y rampas es crítica para su funcionalidad y comodidad. La fuente presenta diagramas que ilustran ángulos óptimos según el uso:

·         Rampas: Generalmente con pendientes bajas (ej. 12%-5.5°, 1:16 = 6.25% para peatones; 22%-10° para automóviles).

·         Escaleras: Varían desde 33%-15° (jardines, parques) hasta 75%-35° (viviendas) o incluso 100%-45° (azoteas).

·         Escaleras mecánicas: Tienen pendientes específicas.

·         Escaleras de máquina o molineras: Tienen ángulos más pronunciados (ej. 66%-75°, 42°).

·         Escaleras marineras o de gato: Prácticamente verticales (90°).

Para viviendas, comercios, oficinas, etc., los ángulos suelen estar entre 26° y 38°, con relaciones de huella y contrahuella específicas para la comodidad y seguridad (ej. 29 cm de huella y 17 cm de contrahuella para máxima comodidad, 45° para huella y contrahuella de 21 cm para lugares poco transitados).

5. Cálculo y Diseño de Escaleras

El cálculo de una escalera implica varios pasos, siguiendo reglamentos de construcción (ej. de Resistencia-Corrientes):

1.      Calcular la altura a salvar: Diferencia entre el nivel de piso terminado de la planta baja (PB) y el de la planta alta (PA).

·         Ejemplo: h a salvar = 3.20 m (PA) – 0.20 m (PB) = 3.00 m.

1.      Cálculo del Número de Escalones:

·         Fórmula: N° de Escalones = h a salvar / h ideal de contrahuella.

·         Ejemplo: 3.00 m / 0.175 m = 17.14 escalones. Se adopta un número entero, por ejemplo, 17 escalones.

1.      Cálculo de la altura de Contrahuella (C): Este valor no se redondea.

·         Fórmula: C = h a salvar / n° escalones.

·         Ejemplo: 300 cm / 17 esc. = 17.64 cm.

1.      Cálculo de la Huella (H): Basado en la fórmula de la comodidad (relación de paso de Blondel).

·         Fórmula: (2 x Contrahuella) + (1 Huella) = 61 cm a 63 cm.

·         Ejemplo: Despejando H, si se busca 63 cm: Huella = 63 cm – (2 x 17.64 cm) = 27.72 cm. Se adopta un valor práctico, por ejemplo, 28 cm de huella.

1.      Verificaciones: Es crucial comprobar las dimensiones para asegurar comodidad y seguridad:

·         De comodidad: HUELLA – CONTRAHUELLA = 12 CM (Ej: 28 cm – 17.64 cm = 10.36 cm, se tolera una diferencia de hasta 2 cm).

·         De seguridad: HUELLA + CONTRAHUELLA = 46 CM (Ej: 28 cm + 17.64 cm = 45.64 cm).

·         De Pera: 4/3 CONTRAHUELLA + HUELLA = 52 CM (Ej: 4/3 x 17.64 cm + 28 cm = 51.52 cm).

1.      Cálculo de Desarrollo Mínimo Necesario: Espacio lineal que ocuparía la escalera sin descansos.

·         Fórmula: N° de CANTIDAD HUELLAS x LONG. HUELLA.

·         Ejemplo: 16 (número de huellas = número de escalones - 1) x 28 cm = 448 cm (4.48 m). "Significa que necesito 4,48 mts lineales para subir 3,00 mts."

6. Consideraciones sobre el Espacio Disponible para la Escalera

Después de calcular las dimensiones ideales, se compara el "Desarrollo Mínimo Necesario" con la "Longitud de Línea de Huella Disponible" en planta.

·         A - Longitud de Línea de Huella < Desarrollo Mínimo Necesario: La escalera no puede desarrollarse con las huellas calculadas. Se debe intentar reducir la huella o recalcular.

·         B - Longitud de Línea de Huella = Desarrollo Mínimo Necesario: La escalera será lineal y sin descansos.

·         C - Longitud de Línea de Huella > Desarrollo Mínimo Necesario: Hay espacio "sobrante". Esto permite:

·         Desarrollar una escalera con una línea de huella no recta.

·         Incorporar descansos (si hay espacio suficiente).

·         Readecuar la línea de huella moviendo el arranque o la llegada.

·         Si no hay espacio para descansos, se recurre al método de compensación.

7. Compensación de Escaleras

La compensación es un ajuste geométrico de los escalones para mantener una huella uniforme en escaleras que cambian de dirección o cuando la longitud del desarrollo supera el espacio disponible. Se aplica cuando otras opciones (añadir más escalones, reducir huellas, ampliar contrahuellas) no son viables o por cuestiones de diseño.

Condiciones a tener en cuenta para la compensación:

·         El ángulo del limón interior debe transformarse en un arco con un radio no menor a 0.25m. Un ojo más grande facilita la compensación.

·         La medida del limón interior no puede ser menor a 0.12m dentro del radio de compensación.

·         No puede haber más de 4 huellas corridas con esta medida mínima.

·         Sobre la línea de huella, la medida debe ser igual en todo el recorrido de la escalera.

Método Gráfico de Compensación (Pasos simplificados): El proceso implica dibujar una línea horizontal que representa la longitud de las huellas a compensar. Luego, mediante construcciones geométricas con circunferencias y líneas auxiliares (determinando puntos M, A, F, P), se obtienen las nuevas dimensiones de cada peldaño en el limón interior. Estas dimensiones se trasladan al diseño de la escalera en planta para crear los peldaños compensados, asegurando que la huella sobre la línea de paso sea uniforme y cumpla con las normativas mínimas (ej. no menos de 12 cm en el limón interior). La simetría se utiliza para completar el diseño de la escalera compensada.

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