Trabajo de Escalera

 

  REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA UNIVERSIDAD POLITECNICA TERRITORIAL DEL ESTADO BARINAS “JOSE FELIX RIBAS”  PNF. CONSTRUCCION CIVIL

 Autores: Ubencio Morales C.I. 5.127.556 José Padilla C.I. 8.051.605 Eduvigida Aguirre C.I. 6.748.601 Socopó, junio 2013

 

INTRODUCCION

Las escaleras son elementos importantes en una edificación las mismas que necesitan ser analizadas con detenimiento, no solamente como aislada en si, sino también como parte de un todo, especialmente en el comportamiento sísmico es por eso que se requiere tomar en cuenta los criterios adecuados para que las escaleras se encuentren lo suficientemente aisladas o ubicadas de tal manera que se pueda hacer un análisis con consideraciones las mas aproximadas a la realidad. Se tienen escaleras, desde las estructuralmente mas simples, como son las de un tramo o dos tramos apoyadas longitudinalmente y diseñadas como una losa cualquiera con armadura en un solo sentido, escaleras apoyadas transversalmente escaleras con escalones en voladizo o las mas sofisticadas como las autoportantes o helicoidales. Podríamos mencionar desde un punto de vista constructivo, las escaleras vaciadas en sitio o las prefabricadas que pueden ser en su totalidad del tramo o por peldaños.

 

Escalera:  es

una

construcción

diseñada

para

comunicar varios espacios situados a diferentes alturas. Está conformada por escalones (peldaños) (peldaños)   y puede disponer de varios tramos entre los descansos (mesetas o rellanos).  Aunque las formas fundamentales son las mismas, por la inclusión de nuevos materiales e innovadores sistemas constructivos, muchas y muy variadas son las soluciones en materia de escaleras, dándole en muchos casos el carácter de protagonista en la estancia donde se encuentran. Tipos de escaleras

Básicamente existen tres tipos de escaleras:  

Escaleras Rectas

Existen muchas variantes, por ejemplo, dentro de las rectas, hay escaleras sencillas de un solo tramo con o sin descansillo intermedio, y otras formadas por varios tramos rectos cambiando la dirección en los descansillos intermedios.  

Escaleras Curvas

Las

escaleras

curvas

permiten

diferentes

combinaciones: circulares,   combinaciones: circulares,

ovaladas, elípticas, semicirculares con ojo interior o no. Dentro de las escaleras circulares incluimos las de trazado radial en sus escalones, aunque la forma de la caja sea rectangular. Las escaleras circulares que definen un círculo completo en su desarrollo y

 

que no poseen ojo central, se denominan escaleras denominan escaleras caracol; caracol;   son escaleras de poco ancho (entre 0,50 y 0,70 m), con el inconveniente que son muy incómodas para descender. 

  Escaleras Compensadas

Dentro de las escaleras mixtas se debe evitar que en la combinación de los tramos rectos con curvos exista un cambio brusco, para ello se realiza una compensación del tramo recto al curvo para lograr un paso gradual al usuario. Dentro de este tipo, hay escaleras con giro de 180º (media vuelta) y con giro de 90º (un cuarto de vuelta).  A continuación se enuncian distintas formas de construcción de las mismas.   Fijas

o

  Escalera ciega: aquella en que no existe un hueco vertical entre los



diversos tramos que se solapan.   Escalera con descansos o rellanos:  aquella cuyos tramos están



separados por descansos.   Escalera cuadrada: la de tramos iguales por cuatro lados, y a



escuadra. 

  Escalera de ida y vuelta : la que tiene sus tramos en dos sentidos

opuestos.

  Escalera de caracol:  la que se construye con tramos de forma



circular ascendente.   Escalera imperial:  la que posee un tramo de ida y dos tramos de



vuelta más estrechos, paralelos al primero y laterales.

 

  Transportables, o ligeras

o

  Escalera de mano: la portátil.



  Escalera chapera: la fija que se emplea en las obras y que está



formada por dos maderos inclinados y paralelos sobre los cuales se clavan unos travesaños más o menos anchos.   Escalera de cuerda:  la formada por dos maromas paralelas unidas



por varios travesaños o barrotes de madera o hierro en forma de peldaños.   Escalera de escapulario: la portátil que se pone en la pared de los



pozos de las minas.   Escalera de espárrago: conformada por un madero atravesado por



pequeñas estacas salientes.   Escalera de tijera, o doble : la compuesta de dos escaleras de mano



unidas por la parte superior con bisagras.   Por su uso

o

  Escalera de incendios o de urgencias: la que sirve para evacuar un



edificio en caso de incendio u otro tipo de catástrofes. Suele estar situada en el exterior de la edificación, o en el interior de un recinto protegido mediante muros y puertas resistentes al fuego.   Escalera de servicio:  la destinada al uso del servicio, de menor



importancia que la principal hecha para facilitar la circulación.   Escalera hurtada: la disimulada.



  Por su mecanismo

o

  Escalera mecánica: la a: la que dispone de peldaños móviles.



 

  Por su sistema constructivo

o

  Escalera a la catalana : la conformada por tres capas de rasillas,



recibidas con yeso, que siguen la línea del anti-funicular. 

  Escalera colgada:  aquella cuyos escalones no están fijos más que

por un lado en el muro el muro y por el otro libres, es decir, colgados.

  Escalera de ojo colgada: la que en medio deja un vano circular o



cuadrado en lugar de las almas y cuyos peldaños se sostienen uno a otro por su garganta de semicañón.

Escalera de un tramo

Escalera de dos tramos

Escalera de un tramo curvo con escalones compensados

Escalera de cuatro tramos

Por el número de tiros   Escalera de un tiro:   cuando todos sus tramos se agrupan en igual



dirección y sentido, uno tras otro.

 

  Escalera de dos tiros: cuando algunos tramos se agrupan en una



dirección y sentido y el resto en otro sentido y otra dirección.   Etc.



 A continuación algunas de las diferentes partes y elementos que componen una escalera  

Altura entre plantas: es la distancia que media entre la cota

superior del pavimento del pavimento de dos plantas consecutivas.  

Arranque: es el inicio de la escalera en sentido ascendente.

 

Anchura o ámbito de la escalera : es el ancho de paso de la

escalera.  

Caja de escalera: es el espacio que contiene la escalera

cuando ésta posee su recinto propio.  

Contrahuella: o tabica diferencia de altura entre dos peldaños

consecutivos o entre éstos y un descansillo. un descansillo.    

Descansillo, Rellano o Meseta: es elector de la escalera con

mayor superficie, donde se interrumpe la secuencia de escalones. Debe evitarse el partirlos con escalón (en forma de abanico o triángulo) por razones de seguridad. En los descansillos intermedios rectos las medidas deben ser cómodas para no interrumpir el paso normal de una persona. La fórmula que se utiliza para calcular su longitud es:   L = Nº de pasos x 64 + huella del escalón

o

Ejemplo: Un descansillo de un solo paso en una escalera con 28 cm de huella es L = 64 + 28 = 92 cm.

 

Uno de dos pasos será:   L = (64 x 2) + 28 = 156 cm.

o



   

Desembarco de la escalera: es la meseta final de la escalera. Escapada: es la altura libre vertical entre el plano horizontal

(huella) y el forjado (techo superior). por lo general la altura mínima es de 2,10 m.  

Flecha: Con la flecha la flecha se indica en los planos (planta) el sentido

ascendente de la escalera.  

Huella: se denomina huella denomina huella a la parte horizontal del del peldaño.  peldaño.  

 

Línea de Paso o de Huella: la línea de paso es la línea por la

que se pasa la mayoría de las veces, y donde se calculan las fórmulas de contrahuella / huella; es de mucha importancia en escaleras curvas o con peldaños no rectangulares. En éstas últimas se considera una línea separada de 40 cm. del ojo del  ojo de la escalera.   escalera.  

Ojo de Escalera: es el espacio libre interior

entre bordes internos de dos o más tramos de una escalera.  

El peldaño El peldaño o Escalón: es la superficie de apoyo y elevación,

 

Pendiente:

elemento para pasar de un nivel a otro, se compone de huella y contrahuella. La La pendiente,  pendiente,  

es

la

relación

entre contrahuella entre  contrahuella y huella;  huella; se  se puede indicar en grados (gradiente), en tanto por ciento o mediante la relación entre huella y contrahuella.  

Tramo de la escalera:   es cada secuencia consecutiva de

escalones entre dos descansillos. El número de escalones no debe ser inferior a 3 ni superar los 16.

 

 

Vuelo del Escalón: es la parte del escalón que sobresale por

su canto anterior a fin de lograr mayor superficie de pisada. El vuelo máximo puede ser de 4 cm., ya que tal elemento sobresalido puede ocasionar tropiezos al usuario. El vuelo no se considera en el cálculo de pendientes ni en la relación huella/ contrahuella. Zanca: el elemento resistente, cada una de las vigas las vigas que sirven   de soporte sobre el cual descansan los escalones de cada tramo de la escalera.  

Pendientes:

La pendiente adecuada define una escalera

cómoda y segura.

Escaleras en concreto

Son elementos de concreto armado moldeadas en el sitio de construcción, amarrados a las vigas, sin embargo es conveniente que los peldaños estén despegados de las paredes, para esto se requiere que la viga que sostiene la rampa dela escalera debe estar amarrada a las vigas y no a las paredes. Proceso Constructivo:  

Trazado del perfil de la escalera, esto se reali realiza za sobre la pared que va paralela ala escalera según medidas de planos. Deben trazarse todos los peldaños y la losa inclinada ó rampa donde se apoyan los peldaños, que tiene un espesor como mínimo de 10 centímetros.

 

Armado del encofrado. Siguiendo la línea línea del grueso de la rampa, se arma el encofrado para la base de la escalera.

 

Colocación de la armaduría de la rampa dela escalera, anclando las varillas tanto a la viga como a la fundación.

 

 

Colocar los contra moldes de los peldaños verificando la uniformidad de los mismos

 

Vaciado del concreto iniciando en la parte baja, terminando en la más alta.

 

Vibrado del concreto.   Curado del concreto.  

Desencofrado a los siete días.

 

Colocación del revestimiento Escaleras en acero estructural

Las escaleras construidas con metal se asocian con una apariencia industrial y de construcción, pero también se pueden utilizar para complementar un tema arquitectónico o para mejorar la seguridad de sitios públicos. Una variedad de bandas de rodadura de acero están disponibles, pero los peldaños de rejilla son especialmente prácticos en lugares donde el agua y el calor son un problema.  

Tamaños estándares de las rejillas de acero   Rejillas de acero estructural



La barra de acero de rejilla estructural es un producto de soporte de carga, con una amplia gama de aplicaciones para uso industrial y comercial. La rejilla se fabrica en paneles prefabricados o para cumplir con un diseño o función específica. Las rejillas permiten que el aire, la luz y el calor pasen a través, mientras que el diseño de enrejado combina la fuerza con un uso económico de materiales. Es fácil de limpiar, aspecto especialmente importante en las cocinas comerciales y operaciones agrícolas e industriales,

 

manteniendo al mismo tiempo una superficie fuerte y adecuada para el tráfico.   Construcción de rejillas



La rejilla metálica se compone de barras de soporte con barras transversales o barras engarzadas, perpendiculares a las barras de soporte para mantenerlas en su lugar. La rejilla puede ser fabricada a partir de aleaciones de acero al carbono, aluminio o acero inoxidable, dependiendo de las necesidades del proyecto. El acero inoxidable puede soportar altas temperaturas y es resistente a la corrosión. Muchas configuraciones están disponibles, incluyendo variaciones en la separación de las barras, calidad superficial y fuerza de soporte de carga.   Escaleras de rejilla



La mayoría de productos de rejilla se pueden adaptar como escalones de seguridad. La rejilla mantiene las bandas de rodadura libre de escombros y materiales resbaladizos, mientras que la resistencia al deslizamiento se puede aumentar con recubrimientos o mediante el diseño de la rejilla de modo que los caminantes no atoren sus zapatos en los espacios d de e las barras. La resistencia al fuego es otro atributo de la reja, y las salidas de emergencia se construyen usualmente con peldaños de rejilla de acero. Las escaleras pueden ser construidas en varias formas para satisfacer los requisitos arquitectónicos, tales como escaleras de caracol, o la combinación de las bandas de rodadura con otros materiales.   Construcción de escaleras con rejillas de acero estructural



Las escaleras de acero unen con peldaños de rejilla fijados a los largueros

 

metálicos. Los largueros consisten en secciones rectangulares huecas, canales o placas, que están atornilladas o soldadas a los miembros de soporte. La longitud de la banda de rodadura máxima depende de la anchura, el espesor del soporte y del tipo de superficie de la banda de rodadura, pero están disponibles en una amplia gama de anchos de banda de rodadura. Las superficies de la banda de rodadura se pueden fabricar en diferentes estilos de rejilla para adaptarse al entorno, mientras que las rejillas rechapadas pueden ser sólidas o perforadas con diferentes patrones

Disposiciones y detallado del acero de refuerzo

según las

normas COVENIN

Para que una estructura de concreto armado tenga un buen comportamiento frente a cargas estáticas y dinámicas, no basta con un buen diseño y una buena construcción, el buen detallado de la armadura de acero es fundamental para que esto se logre. El detallado del acero de refuerzo viene a ser la última etapa en la fase de diseño de cualquier elemento de concreto armado, y éste consiste en la preparación de dibujos de colocación, detalles de las barras de refuerzo, ubicación de las armaduras y todos los aspectos que se puedan incluir en los planos de manera que se interprete correctamente la disposición del acero dentro de la sección de concreto por parte de las personas encargadas de materializar la estructura que fue diseñada, y así evitar que los elementos queden armados en forma diferente a como fueron calculados. “El detallado de acero incorpora el proceso de razonamiento por el cual el

diseñador permite que cada parte de la estructura funcione con seguridad bajo las condiciones de servicio y con eficiencia cuando se somete a las cargas últimas o deformaciones. (Gutiérrez y Moreno, 2008)” 

 

 A través de un correcto detallado del acero de refuerzo no sólo debemos garantizar la seguridad de la estructura sino que debemos optimizar la utilización de los recursos, en éste caso las barras de acero, para que la etapa de construcción se lleve a cabo en forma eficiente y así se disminuyan los costos y los plazos de ejecución. En edificios de concreto armado generalmente se tienen elementos de geometría muy similar o idéntica, por lo que se pudiera hacer una estandarización de los esquemas de armado de elementos de características similares, siempre y cuando se respeten las condiciones de seguridad Para el caso de losas de concreto armado existen patrones de detallado que se han generado por experiencias de distintos ingenieros y que se han incluido en Normas, manuales y libros. En general, se procede de igual manera para los distintos tipos de losas de concreto armado con sus respectivas variaciones en cuanto a la sección. Una vez hecha la resolución de la losa en la que hemos calculado la cantidad de acero de refuerzo (expresada en unidades de área) que debemos colocar en las diferentes secciones de cada elemento de acuerdo a sus solicitaciones máximas, debemos seleccionar la denominación de cabilla que vamos a utilizar y el número de cabillas necesarias para cubrir el área de acero que demanda la sección. Para ello se anexan las siguientes tablas que son una herramienta útil a la hora de seleccionar las cabillas a utilizar.  

 

  Tabla 1 _ Sección total de Acero para distintos números de barras.

Es común que se utilicen combinaciones de barras de distintos diámetros debido a que pudiese ocurrir que con la utilización de un único diámetro no se obtenga un área de acero cercana al área de acero requerida  

La siguiente tabla presenta la sección total de acero para combinaciones de barras de distintos diámetros, con la que se puede seleccionar una combinación de barras que aporte un área de acero lo más semejante posible al área de acero requerida.

 

  Tabla 2 _ Sección total de Acero para combinaciones de barras de distintos diámetros

Se debe chequear que el número y la combinación de barras seleccionada permita una adecuada disposición de las mismas a lo largo de la sección transversal, ya que debemos respetar el espaciamiento que debe haber entre

 

cada barra para que éstas se adhieran eficientemente al concreto y para que permitan el paso del concreto a través de ellas durante el vaciado. En la siguiente tabla se indica el número de barras permisibles por ancho de sección para los diámetros de barra más comúnmente usados Tabla 3 _ Número de cabillas permisibles por ancho de sección

En losas macizas, es recomendable utilizar barras de un solo diámetro ubicadas a una distancia uniforme unas de otras, de manera que el proceso de armado sea más rápido y sencillo. Como se ha dicho anteriormente, el método más utilizado para calcular el acero de las losas macizas es considerarlas como una viga continua y asignarle un ancho tributario que generalmente es de un metro, lo que quiere decir que obtendremos el área de acero por metro de ancho de losa. La siguiente tabla es de gran utilidad para la selección del número de cabillas y su espaciamiento para éste tipo de losas.

 

Tabla 4 _ Distribución de las barras de Acero en un metro de ancho.

  “Se debe recordar, que realizar un despiece conlleva a la incorporación de

un gran número de aspectos que van desde conocimientos, experiencia, practicidad hasta economía; por lo que cada despiece lleva en sí, un aporte personal y único de aquel que lo esté realizando. Tratar de construir un procedimiento mecánico o sistemático que abarque todas las posibilidades y todos los criterios que se involucran en un despiece es pues, poco probable, de la misma forma que resultaría difícil conseguir un procedimiento para hacer una escultura, una pieza musical o una poesía.(Andrés Gutiérrez, Francis Moreno 2008).”  

 

El Ingeniero Estructural tiene la libertad de seleccionar el número y la combinación de barras que desee, sin embargo existen ciertas limitantes del tipo constructivo que radican en lo económico, por lo que hacemos las siguientes recomendaciones basadas en investigación bibliográfica y en conversaciones con ingenieros de reconocida experiencia en el proceso del detallado de estructuras de concreto armado   No se recomienda utilizar en el despiece barras N°7 (7/8”) ya que no



se encuentran en el mercado y sólo se obtienen a través de pedidos para proyectos de gran envergadura.   El diámetro mínimo a utilizar como refuerzo longitudinal en losas es la



barra N° 3 (3/8”) y en vigas la barra N° 4 (1/2”).     No es conveniente utilizar la barra N° 11 (1 3/8”) debido a que es muy  



difícil de cortar y doblar, lo que se traduce en demoras en el proceso de colocación y montaje del acero de refuerzo.   No es adecuado utilizar combinaciones de barras que difieran en tres



o más números entre sus denominaciones. Ej: no se recomienda combinar barras N° 3 (3/8”) con barras N°7 (7/8”), ya que hay tres denominaciones entre ellas. Se deben combinar barras de denominaciones continuas.    Algunos ingenieros consideran que es más rendidor usar pocas



cabillas de diámetros grandes que usar muchas cabillas de diámetros pequeños para cubrir un área de acero determinada, ya que se emplea más tiempo y personal cortando, doblando y montando muchas cabillas pequeñas que pocas grandes.

 

  Otros consideran más conveniente cubrir el área de acero con varias



cabillas pequeñas que con pocas cabillas grandes, ya que las cabillas pequeñas son más fáciles de cortar y doblar, además que requieren menor longitud de desarrollo y de solape que las de diámetros mayores.   Por razones del tipo estructural, se considera más conveniente la



utilización de cabillas de diámetros pequeños ya que presentan mejor adherencia que las de diámetros grandes.   Se debe evitar el congestionamiento de acero en el ancho de la



sección para lo que se recomienda usar la Tabla 3 y 4.   Evitar la colocación del acero de segunda capa ya que se considera



que tiene poca adherencia. Como se sabe, a lo largo y ancho de la losa existen distintas solicitaciones y en consecuencia tendremos distintos requerimientos de acero, por lo que no sería lógico y sería muy poco rentable colocar la misma cantidad de acero para todos los tramos de losa. Sin embargo, hay una cantidad mínima de acero que debemos suministrar a lo largo de toda la losa según las ecuaciones (3) y (4) de la sección de Resolución de Losas. En las secciones donde la demanda de acero sea mayor a la suministrada se deben colocar más barras hasta satisfacer la demanda. No existe un procedimiento bien definido que nos indique como comenzar y terminar un despiece, de hecho la Norma no hace mención específica de tal aspecto, sino que sólo establece los requisitos para realizar el detallado y diseño de elementos de concreto armado y sobre las características que debe tener el acero de refuerzo para que contribuya adecuadamente en la

 

resistencia de los mismos. Por tal razón, existe una holgura considerable que debe aprovechar el diseñador a la hora de tomar decisiones sobre el despiece, dos procedimientos comúnmente utilizados se mencionan a continuación:   Colocar acero cubriendo el mínimo a lo largo de toda la luz de cálculo



y reforzar con más acero en llas as zonas donde se requiera. Esto se puede realizar comparando el momento último actuante en la sección en estudio con el momento resistente de la misma con el acero suministrado hasta que el momento resistente sea mayor que el actuante. O bien se puede realizar comparando el área de acero requerida en la sección con el área de acero suministrada por las distintas combinaciones de cabillas de las Tablas 1 y 2, siendo ésta última una solución mucho más práctica que la primera.   El otro procedimiento sería cubrir toda la luz de cálculo con el acero



que se requiere en las zonas de momento máximo e ir cortando las barras donde ya no se necesiten, es decir en los puntos teóricos de corte. Este procedimiento generalmente se basa en el diagrama de momentos, en el que se buscan los puntos de inflexión del mismo para cortar las barras.  A continuación se citan algunos a aspectos spectos de importancia del Capítulo 7 de la Norma, en el que se especifican los requisitos para el detallado del acero de refuerzo.   Los diámetros mínimos de doblez del acero de refuerzo serán los de



las siguientes tablas:

 

 

Gancho estándar  

El término gancho estándar se emplea para designar lo siguiente:   En el acero de refuerzo longitudinal:



  Una vuelta semicircular (180°) más una extensión de 4 db pero no

o

menor de 7 cm en el extremo libre   Una vuelta de 90° más una extensión de 12db en el extremo libre.

o

  En el acero de refuerzo transversal:



menores, nores, una vuelta de 90° más una   En barras N° 5 (16M) o me

o

extensión igual a 6db en el extremo libre de la barra.   En barras N° 6 a N° 8 (20M a 25M), una vuelta de 90° más una

o

extensión de 12db en el extremo libre de la barra.   Barras N° 8 (25M) y menores, con ganchos de 135° más una

o

extensión de 6db en el extremo libre.

 

  En los nodos de las estructuras con Nivel de Diseño ND1, según el

o

 Artículo 11.10, y las estructuras con Niveles de Diseño ND2 o ND3, según el Capítulo 18, los estribos y ligaduras cerradas requeridos deben tener en ambos extremos ganchos con un doblez no menor de 135°, con una extensión de 6db pero no menor de 7.5 cm, que abrace el refuerzo longitudinal y se proyecte hacia el interior de la sección del miembro. Los ganchos de los estribos sucesivos arriostrando la misma barra longitudinal deben estar alternado de extremo a extremos. Cuando excepcionalmente se usen estribos o ligaduras de una rama, el doblez en uno de los extremos debe ser un gancho de no menos de 180°, con una extensión de 6db pero no menor de 7,5 cm y en el otro extremo un gancho de no menos de 135° con una extensión de 6 db.   La separación libre entre barras paralelas de una capa no será menor



que db ni menor que 2,5 cm.   En miembros comprimidos, ligados o zunchados, la separación libre



entre barras longitudinales no será menor que 1.5db, 4 cm.   Los valores límites para la separación libre entre las barras se aplicarán



también para la separación libre entre los empalmes por solape, y entre éstos y las barras adyacentes.   En muros, losas y placas (con excepción de losas y placas nervadas), la



separación para el refuerzo principal no será mayor que tres veces el espesor del muro, la losa o placa ni más de 45 cm.   El recubrimiento mínimo del acero de refuerzo en elementos de concreto



armado son los establecidos en la tabla 7.2.4 de la Norma.

 

  Si el elemento está expuesto a condiciones de clima severas, o si estará



expuesto al contacto de agentes químicos se recomienda consultar los  Artículos 4.3 y 4.4 de la Norma. 

  Si se requieren recubrimientos especiales mayores que los de la tabla

7.2.4 para la protección contra el fuego privarán los valores más exigentes.



  Se debe colocar acero de refuerzo para contrarrestar los efectos de

retracción por fraguado y temperatura, las cuantías son las indicadas en la siguiente tabla:

 

    La separación máxima del refuerzo por retracción y temperatura será



cinco veces el espesor de la losa o 45 cm. la que sea menor.   En los nervios de losas reticuladas o losas nervadas, por lo menos una



barra inferior debe ser continua o debe empalmarse en el apoyo utilizando un empalme por solape en tracción Clase A o solape mecánico o soldado que cumpla con el Artículo 12.3 y cuando se trate del apoyo final, debe terminar en un gancho estándar. Las placas deben cumplir con los requisitos del Capítulo 13.   En losas macizas cuya luz libre no exceda de 3 m podrá utilizarse una



misma malla electrosoldada con alambres de diámetros iguales o menores de 6 mm, como refuerzo negativo y positivo, siempre y cuando este refuerzo sea continuo a través de los apoyos o esté debidamente anclado en ellos. La malla podrá curvarse desde un punto situado sobre el apoyo y cerca del borde superior de la losa, hasta otro localizado en el centro de la luz y cerca de la cara inferior de la misma.

 

Una de las hipótesis fundamentales del diseño estructural en concreto armado es que se considera que el concreto y el acero de refuerzo se deforman en conjunto. Para que esto sea cierto, las barras de acero deben adherirse firmemente al concreto que las rodea, por lo que requieren de cierta longitud para desarrollar la adherencia y evitar que se deslicen dentro del concreto. El Capítulo 12 de la Norma contempla todo lo que se refiere a longitudes de transferencia.   En cualquier sección de los miembros de concreto reforzado, la tracción



o compresión en el acero de refuerzo se transferirá a cada lado de dicha sección mediante prolongación del refuerzo o su anclaje mediante ganchos o dispositivos mecánicos, o una combinación de ambos.   Los ganchos no se considerarán efectivos para transferir compresión.



La longitud de transferencia de la tensión de diseño, conocida como longitud de desarrollo, Ld, varía en función del diámetro de la barra o alambre con resaltes y se calcula con la ecuación 3.33 o mediante las ecuaciones particulares de la Tabla 3.25, pero siempre será mayor o igual a 30 cms.

(1)

con las siguientes limitaciones:

 

El índice del acero de refuerzo transversal Ktr, se calculará con la ecuación (2), pero de manera simplificada se permitirá usar el valor de Ktr = 0, aún cuando esté presente el acero de refuerzo transversal.

(2)

Donde:  Atr = Área total del acero de refuerzo transversal contenido en una sección de concreto que está dentro de la separación s y que atraviesa el plano potencial de falla del acero de transferencia, en cm2 .

cd = El menor valor entre el recubrimiento y la separación del acero de

refuerzo; véase la Tabla 12.2.1.b de la Norma. n = Número de barras o alambres que transfiere sus tensiones. α, β, γ, λ = Factores de modificación de la longitud de transferencia, dados

en la Tabla 12.2.1.b de la Norma.

 

    La longitud de transferencia Ld, de las mallas de alambres con resaltes



electrosoldados, medida desde la sección crítica hasta el extremo del alambre, se calculará como el producto de la longitud de transferencia Ld multiplicada por el factor de modificación λ aplicable, según se establece en la Tabla 12.2.1.b de la Norma.   Se permitirá reducir la longitud de transferencia cuando el acero colocado



es mayor que el requerido, según se establece en la Tabla 12.2.1.b de la Norma, pero Ld no será menor de 20 cm., excepto cuando se calculen los empalmes por solapes según la Subsección 12.3.1.3 de la Norma.

 

  Para mallas de alambres con resaltes electrosoldados, con un alambre



transversal como mínimo dentro de la longitud de transferencia y a menos de 5 cm del punto de la sección crítica, el factor de modificación para la longitud de transferencia de las mallas de alambres electrosoldados, λ,será el mayor valor entre:

(fy – 2460) / fy ≤ 1,0 y 5db /Sw ≤ 1,0    Para mallas de alambres con resaltes electrosoldados, sin alambres



transversales dentro de la longitud de transferencia o con un alambre a menos de 5 cm de la sección crítica, el factor de modificación de mallas electrosoldadas λ será tomado como 1,0 y la longitud de transferencia se

determinará como si se tratase de un alambre con resalte. También se permitirá tomar el factor de recubrimiento β=1,0 para alambres con recubrimiento epóxico.   La longitud de transferencia de tensiones para barras y alambres con



resaltes en compresión, Ldc, se calculará con la ecuación (3) y el factor de modificación λc de la Tabla 12.2.2 de la Norma, pero en ningún

caso Ldc será menor que 20 cm.  



Ldc

=

0,075

db (3) 

fy

/

≥ 0,004

db

fy

 

    En los miembros solicitados a flexión, las secciones críticas para que el



acero de refuerzo pueda desarrollar su capacidad resistente se localiza en los puntos de tensiones máximas y donde se interrumpen o doblan los aceros de refuerzo dentro del tramo, debiéndose cumplir las disposiciones en la Subsección 12.2.3.1.   Los aceros de refuerzo se prolongarán más allá de la sección en la cual



ya no se requieren para resistir flexión, excepto en los extremos de miembros simplemente apoyados y en el extremo libre de los volados, una distancia igual a la altura útil del miembro ó 12 db, la que sea mayor.   Los aceros de refuerzo en tracción que se continúan más allá de la



sección donde se doblan o interrumpen por no requerirse más para resistir flexión, tendrán una prolongación no menor que la longitud de transferencia Ld.   De no ser posible la prolongación del acero tanto para momentos



negativos como para momentos positivos, se debe anclar el mismo con la utilización de ganchos respetando las características de gancho estándar del Capítulo 7 de la Norma. La longitud de anclaje mediante gancho estándar Ldh para barras con resaltes en tracción, se calculará con la ecuación (4), usando los factores de modificación aplicables. En todo caso λdhLdh no será menor que 8db ni 15

cm.

(4)

 

  El factor β se especifica en la Tabla 12.2.1.b, excepto que se usará β=1,2 para las barras con recubrimientos epóxicos. El factor de modificación λdh, se especifica en la Tabla 12.4 de la Norma.

  En las barras ancladas mediante ganchos en los extremos discontinuos



de los miembros, y cuyos recubrimientos, tanto lateral como superior e inferior, sean menores que 6 cm, los ganchos de estas barras se confinarán mediante estribos cerrados o ligaduras con separación menor de 3db, a lo largo de la longitud de anclaje. El primer estribo encerrará la porción doblada del gancho, dentro de 2db del extremo de la curva, dondedb es el diámetro de la barra con gancho. En este caso no se aplicarán los factores de modificación de la Tabla 12.4 12 .4 de la Norma.   En ocasiones es necesario empalmar barras debido a que se requiere de



mayor longitud de la disponible. Los empalmes pueden ser por solape, acción mecánica o soldadura según el Artículo 12.3 de la Norma.

 

  La Tabla 12.3.1 de la Norma clasifica los empalmes por solape a



tracción.

 A partir de las disposiciones que presenta la Norma y de la experiencia de los ingenieros que fueron consultados, se hacen las siguientes recomendaciones:

Utilizar la longitud de gancho estándar establecida por la Norma y no una longitud mayor, ya que se ha demostrado que aumentando dicha longitud no se obtienen ganancias en cuanto al comportamiento del elemento

Figura 1 _ Gancho estándar

 

Tabla 5 _ Ldh según ecuación (12-8)

para f´c=250Kgf/cm2 y β=1. Longitud de gancho 135° para armaduras transversales y a 90° para refuerzo longitudinal.



  Chequear que el concreto del macizado sea capaz de resistir las fuerzas

cortantes producidas cerca de los apoyos, de lo contrario suministrar acero de refuerzo transversal, en forma de estribos cerrados como se muestra en la figura 2, hasta alcanzar un resistencia al corte en la sección mayor que la fuerza cortante última.

Figura 2 _ Estribos para reforzar macizado en zona cercana al apoyo de losa maciza

  Tanto en losas macizas como nervadas se acostumbra a colocar acero



positivo (en la parte inferior de la losa) a lo largo de toda la luz y acero

 

negativo (en la parte superior) sólo donde se necesite, lo que generalmente ocurre en los apoyos. Siempre respetando las longitudes de desarrollo de cada barra como se muestra en la Figura 3.

Figura 3 _ Longitudes de acero mínimas en losas. losas .

  Para las barras que serán cortadas, se pueden considerar cualquiera de



los siguientes criterios: o

  Si se tiene el diagrama de momentos:

(5)  o

  Si se tiene una envolvente de momentos, es decir no se conocen los

puntos

de

inflexión: (6) 

 

 

o

  Si

se

tiene

área

de

acero

requerida.

(7)    Se debe tratar de no cortar barras.



  Si es estrictamente necesario realizar cortes, se deben hacer en zonas



de tracción pequeña.   Si se necesitan cortar varias barras, los cortes deben ser escalonados,



es decir no cortar varias barras en el mismo punto.   Colocar estribos adicionales en las zonas donde se cortan barras



(recordemos que no es común que se coloquen estribos en losas, éste punto está más enfocado en las vigas).   Los empalmes por solape del acero negativo (As-) se puede hacer en



cualquier tramo de la luz, excepto en la zona de confinamiento ni en puntos de Mmáx. se suele hacer en la región central de los tramos entre apoyos o en zonas de momento cero o muy pequeño.   Los empalmes por solape del acero positivo (As+) se deben hacer fuera



de los nodos, fuera de la zona de confinamiento y fuera de las zonas de Mmáx. Se acostumbra a darle continuidad al acero a través de los nodos prolongándolo de 15cm a partir de la cara del apoyo o Ld más allá del eje del apoyo lo cual no se considera un solape. Esto se basa en los requisitos de integridad estructural.

 

  Figura 4 _ Colocación de acero de refuerzo longitudinal de acuerdo a requisitos de la Norma COVENIN 1753-2006

  Colocar acero de repartición por retracción y temperatura y respetar su



longitud de desarrollo y empalme como se muestra en la figura 5.

Figura 5 _ Longitud de transferencia de malla de alambres electrosoldada con resaltes

  En losas nervadas que tengan un extremo libre o en voladizo se debe



colocar un nervio de borde o de cierre de 10cms de ancho, armado empíricamente con una cabilla de ½” abajo y otra arrib a y estribos de una

 

rama de ¼” de diámetro ubicados a una separación igual a la altura del

nervio que debe ser la misma altura del espesor total de la losa.   Se presentan las siguientes tablas que contienen las longitudes de



desarrollo calculadas con la ecuación (12-3) y de solape a partir de la Tabla 12.3.1, para distintos diámetros de barra, Solape Tipo B y concretos de f'c = 210 kg/cm2 y f'c = 250 kg/cm2 respectivamente, que son comúnmente usados en estructuras típicas de concreto armado.

Tabla 6 _ Longitudes de desarrollo y solape f'c = 210 kg/cm2, Fy = 4200 kg/cm2, Solapes Tipo B  B 

 Armadura superior su perior es la armadura horizontal que tiene por debajo 30 cm o más de concreto.

 

Tabla 7_ Longitudes de desarrollo y solape f'c = 250 kg/cm2, Fy = 4200 kg/cm2, Solapes Tipo B

 Armadura superior es la armadura horizontal que tiene por debajo 30 cm o más de concreto Siempre se debe verificar que se cumplan los requisitos adicionales que se presentan en el Capítulo 18 de la Norma: Los empalmes, sean por solape, por soldadura o mediante conexiones mecánicas, cumplirán con el Artículo 12.3. Adicionalmente, los empalmes cumplirán con las siguientes restricciones: a. No se permiten empalmes por solapes:

1. 2. En una distancia igual a Lcf , según las ecuaciones de la Tabla 18.3.4. 3. En ninguna otra zona donde el análisis estructural indique que debido a

las posibles incursiones de la estructura en el dominio no elástico de la respuesta, el acero de refuerzo por flexión alcance su tensión cedente. b. En toda la longitud de solape se colocará acero de refuerzo transversal

formado por estribos cerrados, que cumplan con los requisitos del acápite b de la Sección 7.2.2, siendo la separación no mayor que d/4 ó 10 cm.

Como anexo a esta sección se agregan las siguientes figuras que representan varios detalles típicos que se utilizan en las armaduras de losas y serán de gran utilidad al momento de realizar un despiece con características similares a los que se muestran. Dentro de los nodos.

 

  Figura 6 _ Corte de una sección típica de losa maciza

Figura 7 _ Disposición del refuerzo en abertura de losa maciza

 

  Figura 9 _ Detalle de la junta Losa-Muro.

 

Figura 8 _ Disposición del refuerzo de una losa en volado.

 

 

Figura 10_ Detalle de encuentro de Losa con con Viga normal en un extremo.

Figura 11 _ Detalle de encuentro de Losa con Viga Semi-invertida en un extremo.

Análisis y diseño de escaleras

Para el trazado de escaleras, se adopta como norma general una huella extensa en pendientes poco pronunciadas; en cambio, en subida empinada, se realizan huellas mas cortas. Según su uso y tomando en cuenta que:

 

 

El paso normal de una persona sobre terreno horizontal mi mide de entre 55 y 65 cm. de longitud.

 

En terrenos en subida, el paso se acorta, en ascensión vertical se reduce a la mitad.

 

Para

que

un una a

escalera

sea

cómoda, cómoda ,

las las huellas  huellas (H)

y

las contrahuellas las  contrahuellas (C) deben guardar la relación indicada en la normativa expresada más arriba.  

En pendientes muy empinadas como por ejemplo en las escalas de las embarcaciones, se emplean fórmulas específicas.

 

Del mismo modo, para pendientes mucho menores, de ángulo pequeño, se utilizan en rampas o en la combinación de rampas y escaleras.

Siempre es más difícil bajar que subir una escalera. Por razones de seguridad, se recomienda que la relación huella/contrahuella se mantenga igual en todo el recorrido de la escalera, ya que el usuario realiza ese avance escalonado (tanto el ascenso como el descenso) con cierto automatismo y equilibrio definido por la pendiente, si se modifican cualquiera de sus dos dimensiones (H /C), trastabilla y pierde el equilibrio pudiendo caer.   Dimensiones



Se deben tener en cuenta las dimensiones que marca las normas COVENIN   Proporciones de los Peldaños



Indicamos a continuación las contrahuellas (alturas entre peldaños) mas usuales en relación al destino de la escalera:

 

  Escaleras al aire libre y en jardines: entre 14 y 16 cm.



  Escaleras principales en viviendas: entre 17 y 18 cm.



  Escaleras para teatros, cines, edificios públicos: entre 16 y 17 cm.



  Escaleras de servicio: 20 cm. como máximo.



  Escaleras a desvanes, altillos o sótanos: 22 cm. como máximo.



Inclinaciones mayores se utilizan en las llamadas  escaleras de mano, o de tipo molinera   Anchura 



El proyecto de una escalera además de la relación huella/contrahuella, considera las dimensiones correspondientes a su anchura, a las dimensiones del recinto o la caja de escaleras donde se sitúa la misma. El

ancho

de

una escalera queda

reducida

a

menudo

por

las barandillas o zancas.  zancas.   De acuerdo a la normativa vigente, el ancho útil de una  escalera, es la luz libre entre pasamano y pasamano o entre pasamano y muro. La anchura del tramo está en relación con la cantidad de personas que la puedan utilizar al mismo tiempo; de manera que: Ancho de Escalera

Para 1 persona......... 1,00 m. (mínimo 0,75 m.) Para 2 personas........ 1,30 m. (mínimo 1,10 m.) Para 3 personas........ 1,90 m. (mínimo 1,80 m.)

 

Para evitar aglomeraciones con los consiguientes accidentes, las puertas de acceso a escaleras deben tener como mínimo el mismo ancho de la escalera. Tipo de Construcción   Viviendas Unifamiliares y Multifamiliares hasta 2 Plantas:



 Ancho del Tramo > o = a 0,90 m.   Viviendas Multifamiliares con 2 plantas ó más; 1 apart. por planta:



 Anchura del Tramo > o = a 1,00 m.   Multifamiliares con más de 2 plantas y más de 1 apart. por planta:



 Anchura del Tramo > o = a 1,10 m.   Sótanos y Altillos en Casas Familiares:



Se considera anchos > o = a 0,70 m.   Escaleras Libres :



Se considera anchos > o = a 0,90 m.   Escuelas, Hospitales, Iglesias:



 Anchura > o = a 1,30 m.   Grandes Tiendas:



 Anchura entre 1,50 m. y 2,00 m.   Lugares de Reunión:



 Anchura entre 1,25 m. y 2,50 m.   Teatros y Cines :



 Anchura entre 1,25 m. y 1,80 m. Cuando la anchura supera el 1,90 m., se pueden dividir por medio de una barandilla; una  barandilla;   cuando la escalera supera una anchura de 2,50 m, es imprescindible el uso de barandilla intermedia.

 

Las dimensiones de una escalera se calculan en función de la cantidad de personas que circulan por ella y del tiempo necesario para desalojar el edificio. La normativa contra incendios reglamenta y fija las dimensiones a emplear en cada caso.   Longitudes: Descansillos



Los descansillos Los  descansillos se utilizan pa para ra cortar una secuencia en tramo recto, el número mínimo por tramo se considera de tres peldaños entre descansillos. Cuando se construye una escalera de estas características, conviene destacar la diferencia de niveles, pudiendo iluminar o revestir los peldaños de diferentes tonos, pues se corre el riesgo que pasen inadvertidos con peligro de caída. El número mínimo por tramo es de tres escalones; el máximo entre descansillos se establece entre 16 y 18 escalones. En el e l tramo recto la escalera no cambia de dirección; cu cuando ando forma un ángulo de 90º, tenemos un descansillo de cuarto de vuelta. Si la escalera está formada en ida y vuelta p por or dos tramos de 180 180º, º, el descansillo será de media vuelta. Cuando la escalera cambia de dirección, en cada descansillo, se dispone de la barandilla continuando el recorrido sin interrupción. La superficie de cada descansillo debe permitir que el usuario continúe ascendiendo o descendiendo sin alterar el ritmo.  Altura de Paso Libre

 

La altura de paso libre se mide desde el borde anterior del escalón terminado hasta el borde inferior del techo terminado. Se establece como altura mínima de paso: 2,10 m.   Estructura de una escalera



En la construcción de una escalera tenemos dos elementos diferentes: El soporte

La estructura o soporte puede realizarse en diferentes materiales tales como  hormigón armado, como armado,   de Ladrillo, madera o acero.  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 de

Armado y

zancas

de de acero,  acero,  

o

de

madera y viguetas y viguetas de de Hormigón  Hormigón Armado o pretensado. Losas de concreto armado

Estas losas de hormigón de hormigón armado son las más empleadas en la construcción ya que el material posee gran resistencia y protección contra incendios, posee buen aislamiento acústico y puede dejarse el material a la vista como acabado final. Las losas se comportan como vigas de hormigón armado trabajando a la flexión.

Sus

apoyos

pueden

estar

en

los

muros

(practicando

rozas), forjados rozas),  forjados y jácenas.  jácenas.   En forjados y jácenas la armadura la  armadura de la la losa  losa se conecta a la general del edificio, estableciéndose unión consolidada.

 

Las losas pueden adoptar formas quebradas formando descansillos; también tiene la ventaja de que este material, hormigón, se puede moldear adoptando la forma de la escalera: curvas o mixtas, conforme al encofrado previo.   Zancas



El

material

más

utilizado

para zancas es para zancas

el

acero,

en

forma

de perfiles de  perfiles laminados, ya sean planos, compuestos, normalizados; tipos IPN, IPE, UPN o HEB, uniéndose HEB, uniéndose por soldaduras. soldaduras.   Las zancas trabajan a la flexión la flexión y pueden abarcar uno o varios tramos de escalera, en conjunto con los descansillos intermedios y finales. Este sistema tiene un armado rápido, mejor para tramos rectos que curvos. Suele construirse apoyadas en forjados u otros elementos estructurales como jácenas, pilares o paredes. Puede construirse en huecos abiertos donde queda a la vista la estructura de las zancas. las  zancas. Se  Se utiliza también en exteriores, en escaleras de emergencias o de incendios. Seguridad

Las escaleras deben ofrecer seguridad y comodidad; es importante tener en cuenta los materiales con que se recubren los peldaños, lograr que su superficie sea antideslizante para evitar resbalones o que presente una superficie regular sin resaltos. Cuando la escalera está situada al aire libre, se utiliza por lo general un emparrillado metálico o una superficie similar para limpiar la suela de los zapatos ya que resulta mejor ubicarlo delante de la escalera que delante de

 

la puerta de la casa. Deberá tenerse en cuenta que en épocas invernales el hielo puede producir resbalones. Para evitar en ascenso dar con la punta del pie en la contrahuella y para incrementar superficie, suele dejarse sobresalir la huella o entrar la contrahuella. Pasamanos y Barandillas

En escaleras de hasta cuatro peldaños no se necesita colocar barandilla; cuando la escalera de cinco peldaños tiene una anchura de paso menor o igual a 1,25 m., deberá contar con unos pasamanos a un lado. Para escaleras entre 1,25 m. y 2,50 m. de anchura, debe llevar pasamanos a ambos lados. Las escaleras con anchura mayor a 2,50 m., deben dividirse con una barandilla intermedia. La altura de la barandilla se mide verticalmente desde la superficie de apoyo del escalón (pie) hasta la superficie de apoyo del pasamano (mano). Los

materiales

empleados

para

el

pasamano

pueden

ser

de madera, de  madera, metal  metal o plástico.  plástico.   En el diseño de este elemento debe resolverse su continuidad para ofrecer seguridad en todo el trayecto al usuario. Criterios de diseño de la escalera condiciones según norma:

1.-El paso normal varía entre 60 y 75 centímetros.

 

2.-El paso en escalera varía entre 45 y 50 Cms. 3.-En escalinatas el peralte es pequeño, varía entre 5 y 14 Cms. y la huella es amplia de uno o dos pasos. 4.-En escaleras la huella cómoda varía entre 28 y 32  32 Cms. Y el peralte varía entre 15 y 18  18 Cms. Como máximo. 5.-En el desarrollo horizontal, la huella nunca deberá ser mayor de32 Cms. 6.-La longitud de la huella debe ser algo mayor que la longitud del pié de una persona.

 

  CONCLUSIONES

Las escaleras son elemento fundamental en el diseño de un edificio, pero aun en su construcción. La seguridad del usuario depende de ellas. Durante el desarrollo de este trabajo se ha analizado el diseño de un medio de elevación de de personas de movilidad reducida. Para ello se han revisado todos aquellos elementos obligatorios y las aproximaciones necesarias para su diseño o para posteriormente buscar los fabricantes de componentes y seleccionar el que más se ajusta a las especificaciones del mismo.

 

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  Directorio de empresas en España y productos de construcción para

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Escaleras en Construmatica Empresas   Precios de Escalera s en Banco Bedec/ITeC

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  Libros sobre Escaleras en Construmatica

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   Artículos sobre Escaleras en Construmatica

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