EJEMPLO DE DISEÑO DE UNAS ESCALERASREGRESAR A TALLER

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:

O como tramos de losa plana apoyados en sus dos extremos transversales:

o como una losa inclinada trabajando en voladizo apoyada en una viga o estructura que la recibe por medio de esfuerzos de torsión (escalera autoportante).

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. Veamos:

0,80 0,952,10

s

b

Muro o elemento de apoyo

Sentido en que viajan las cargas

Sentido en que viajan las cargas

Viga o elemento de apoyo

cos

hhv

El ángulo θ de inclinación se calcula con la altura entre pisos y la longitud horizontal de las escalas:

1.2

40,12/tan

L

pisosentrehº7.33

Prediseño: igual que en una losa maciza normal se debe determinar un espesor de diseño que cumpla con lo requerido para efectos de deflexiones. La tabla C.9-1(b) nos da unos espesores tentativos:

mL

h horizontal 19,020

85,3

20

Para losas con quiebres su rigidez se aumenta y sus deflexiones disminuyen por lo tanto este espesor se podría rebajar un poco. En este caso se dejará como está.Dimensiones de los peldaños: los peldaños obedecen a medidas preestablecidas: huellas (parte horizontal) cercano a 0,30mcontrahuellas (parte vertical) cercano a 0,17mEn nuestro edificio las medidas son:

Contrahuellas: 175,0

16

80,2

.

lascontrahueldeNo

entrepisoshllahcontrahue

Este cálculo se puede hacer también despejando el número de huellas de 17cm necesarias para subir la altura entrepisos. Una vez conocidas el número de contrahuellas se determina el número de huellas.

Huellas: !30,0

7

10,2

.bien

huellasdeNo

inclinadotramoLhuellab

Cargas de diseño:

Para el diseño se consideran las cargas actuando en la proyección horizontal de las escaleras y no en su verdadera longitud inclinada. Note que la carga viva que especifica la norma siempre es en proyección horizontal ya que corresponde a una carga gravitacional, esto es, siempre hacia abajo. Peso propio: se puede hacer por tramos considerando que la carga en el tramo inclinado es un poco mas grande

Tramo inclinado23

5,524*7.33cos

19,0

m

kN

m

kNwp

Tramo plano23

6,424*19,0m

kN

m

kNwp

Muchas veces, por simplificar, no se hace esta diferencia y se trabaja con el peso propio del tramo inclinado.

Peso peldaños:23

8,130,0

1*21*

2

175,0*30,0

m

kN

mm

kNwpel

Acabados:2

3

0,130,0

21*)175,030,0(*03,0

m

kN

mm

kNmwaca

Peso total por m2:

3,8

0,1

8,1

5,52

totalw

waca

wpelm

kNwp

Esta carga correspondería al tramo inclinado para se puede colocar sobre toda la escalera.Carga viva: 3kN/m2

Carga de diseño:

27,164,17,1

m

kNCMCVWu

Diseño:Se diseña para un ancho de 1 metro

L 3,85 mW 16,7 kN/mVu 32,1kN/m 32,1Mu 30,9 kN-m/mAs 5,3cm2en un m de ancho

24,04.,24,03,5

29,1aNomSrefuerzo

!,12319*100*6,642

cumpleVcVum

kNcmcm

cm

NVc

mcmatemperaturdeAcero /42,3100*19*0018,0: 2