Escaleras de Hormigón
Modelado en Cypedad

Arquitectura e Ingeniería






Spectra Ingeniería

Cypecad tiene un módulo para el cálculo de escaleras que dispone de una gran variedad de tipos y formas. Vamos a ver como se accede y cuales son:

El comando que usamos es el de la imagen:

Cuando hacemos clic en nuevo núcleo de escaleras vamos a ver la ventana de dialogo para crear cualquiera de los tipos arriba descriptos.

Veamos como se completan los datos:

1. Como primer punto, debemos estar situados en el nivel en que la escalera comienza.

2. REFERENCIA: Colocamos un nombre de referencia.

3. GEOMETRIA: Con las referencias del gráfico, dentro de la pestaña “Datos el Núcleo de Escaleras” colocamos los valores en las casillas correspondientes.

Los valores de geometría van en metros, el giro indica hacia donde va a doblar el descanso en caso de que lo hubiera. Y se puede elegir que el ultimo escalón sea antes del descanso o que sume su huella al ancho del descanso. En este último caso, el desarrollo en planta de la escalera será mayor. El programa permite el ingreso de cualquier valor numérico entre 0.5 y 10 m para el ancho y entre 0.1 y 3 m para huella o contrahuella. Debemos elegir el que arquitectónicamente sea correcto.

4. CARGAS: Ahora vamos a ingresar los datos de cargas muertas adheridas a la escalera y la sobrecarga de uso. El peldañeado se refiere a si los escalones serán construidos luego utilizando ladrillos o si serán hormigonados en un solo vaciado junto con la losa de la escalera. El segundo punto Barandillas, nos permite introducir la carga manualmente, dependiendo del material con que se construyan las barandas. El valor debe ser expresado en toneladas/metro. El solado corresponde a la carga de mortero de asiento y revestimiento de los escalones. La categoría de uso no se ingresa desde este cuadro, sino que se hace desde el inicio de la carga en datos generales. Por último, colocamos la sobrecarga de uso o carga útil también expresada en toneladas / metro cuadrado. UN PUNTO MUY IMPORTNTE ES QUE EN NINGUN MOMENTO CONSIDERAMOS LA CARGA DE PESO PROPIO DE LA ESCAALERA PROPIAMENTE DICHA. Ese dato lo calcula el programa de forma automática.

5. TRAMOS: Ahora vamos a pasar a la pestaña Tramos. En ella vamos a ver en primera instancia el siguiente cuadro de dialogo.

6.  El dato Referencia es el mismo que pusimos en la pestaña “Datos de núcleo de escaleras”. Lo que vamos a hacer ahora es crear un tramo nuevo, para ello utilizamos el botón crear (con el signo +).  Luego de lo cual tendremos activa la ventana de tramos.

7. TRAMO: Ahora ponemos en referencia el nombre que queremos darle a nuestro tramo a crear, luego la cantidad de tramos consecutivos iguales y la tipología que va a tener nuestro tramo. Veremos a continuación las tipologías que dispone el programa. Utilizando nuevamente el botón crear .

8. TIPOLOGIAS.

Colocaremos como primera medida una referencia, esta es distinta a las anteriores y debe corresponder al tramo de que se trata. Si tildamos el casillero que dice espesor de losa, podremos colocar ese valor manualmente, si lo dejamos sin tildar, el programa va a calcular el mejor espesor disponible para el esfuerzo que requiera el tramo. A continuación, colocaremos el desnivel del arranque, si queremos que lo haya, según se indica.

En la misma imagen podemos observar lo que se denomina recrecido inicial, que es la información que corresponde a la casilla que sigue, podemos o no considerar ese recrecido.

Pasamos ahora a lo que se denomina forma, que es donde vemos la gran variedad de opciones que se dispone, en primera instancia pueden ser predefinidas o libres. Vamos a describir ellas a continuación.

9. FORMAS.

Formas Predefinidas. Tiros rectos.

Formas Predefinidas. Tiros curvos y rectos.

Forma Libre. Podemos agregar tramos de forma libre usando el botón crear.

Cualquiera de las opciones que elijamos, el programa nos va mostrando en tiempo real como se constituye el tramo que se esta creando, y en todo momento vamos viendo el desarrollo horizontal del tramo y la altura que salva. Es muy importante que la altura que salva la escalera coincida con el desnivel de los pisos en cuestión, ya que si hay un error mayor a 4 cm la escalera no podrá calcularse.

Podemos variar el numero de escalones, el ancho de descanso, la Longitud horizontal inicial y final de cada tiro, de manera que siempre apoyen en una viga o en una losa del nivel inferior y superior. Podemos modificar el ancho del ojo de la escalera y es importante siempre estar controlando la geometría resultante que se puede ver en tiempo real.

Respecto del descanso, este puede ser apoyado o descanso libre. En el caso de ser apoyado, podemos indicarle su situación, si ese apoyo es frontal, lateral, o ambos. En lo que se refiere al tipo, podemos indicarle si es en un muro de mampostería, de hormigón, con conectores o tensores. Y en el caso de ser muros, podemos indicarle el ancho sobre el cual se apoya.

El programa admite los siguientes tipos de apoyo para los bordes de los descansos:

  • Tensor: es el caso de barras que sujetan el borde del descanso al elemento estructural (generalmente una viga) situado en la planta superior por encima del descanso. El programa requiere el ancho para considerar el peso del muro de ladrillo situado entre el descanso y la planta superior.
  • Muro de mampostería (*)
  • Muro de hormigón (*)
  • Con conectores: %s: se trata del caso de conectores de cortante que vinculan los descansos a un elemento estructural tipo viga o muro, al cual se le transmite la reacción en el extremo.

(*) Su peso se aplica sobre el elemento estructural de la planta inferior situado bajo el borde apoyado del descanso. Se tiene en cuenta el peso propio de un muro de espesor dado y de una altura igual a la diferencia de cota entre el descanso y la planta inferior. Se considera un peso específico de 1.60 t/m³ para el caso de muro de mampostería y de 2.50 t/m³ para el caso de muro de hormigón. Si existiese un tramo de muro entre el descanso y la planta superior, o cualquier otro cerramiento, el usuario debe aplicar a la planta inferior la carga lineal correspondiente al peso de dicho elemento.

10. INTRODUCCIÓN: Una Vez definido nuestro tramo tipo, damos aceptar, hasta lograr que se nos muestre la planta de la escalera a introducir en la obra.

Debemos llevar al lugar deseado y haciendo clic en el elemento en el cual se va a apoyar, definimos su posición y giro. Seguramente será conveniente usar el botón de ortogonalidad, para hacer que la posición sea perfectamente ortogonal con el edificio.

Cuando el tramo se ha introducido, se pone en color rosa, y nos permitiría ingresar el mismo tramo en cualquier otra parte de la obra, si queremos terminar con el proceso de introducción, hacemos clic con el botón derecho del mouse y damos cancelar. De esa forma nuestra escalera será considerada dentro de la obra. Podemos verificar si todo esta bien, haciendo una vista en 3D del edificio.

Se ve que la escalera empieza en el nivel en el que estábamos situados y termina en el que le indicamos con la cantidad de tramos iguales creados.

Si la escalera se puede ver en el 3D, se puede calcular, de lo contrario hay un error en la altura que salva. En esta imagen, se ve que el descanso no tiene apoyo real en obra, por lo cual cuando se haga el calculo completo de la obra tendremos un aviso que hay cargas fuera de planta, esto se soluciona colocando las estructuras de sostén necesarias para la escalera.

11. CALCULO Y RESULTADOS: Una vez que introducimos la escalera a la obra, nuestro menú de escaleras tendrá habilitados todos sus comandos. Podemos editar, borrar, mover o girar el núcleo que acabamos de introducir, y también podemos ver el despiece, esfuerzos y desplazamientos. Cuando hacemos clic en ver el despiece, tendremos que hacer clic también en el núcleo que queremos ver y nos aparecerá la siguiente pregunta:

Al responder si, el programa va a calcular la escalera y nos da el resultado gráficamente del armado.

Podemos también ver el comportamiento de la estructura de la esclera viendo los esfuerzos. Nuevamente hacemos clic en el botón esfuerzos y desplazamientos y luego en el núcleo a revisar. Nos da una ventana donde podremos ver deformaciones, isovalores de esfuerzos de distintos tipos, desplazamientos, etc. Todos ellos referidos a hipótesis de carga de peso propio, cargas permanentes o sobrecargas de uso.

Finalmente, de las memorias de cálculo, podemos obtener una memoria de calculo completa y detallada de nuestra escalera. Según se ve en el informe con el que concluimos este tutorial.

MEMORIA DE CÁLCULO ESCALERA

1.- DATOS GENERALES

  • Hormigón: H-20
  • Acero: ADN 420
  • Recubrimiento geométrico: 3.0 cm

Acciones

  • CIRSOC 201-2005
  • Configuración de la cubierta: General

2.- NÚCLEOS DE ESCALERA

2.1.- Escalera 1

2.1.1.- Geometría

  • Ancho: 1.000 m
  • Huella: 0.280 m
  • Contrahuella: 0.175 m
  • Peldañeado: Realizado con ladrillo

2.1.2.- Cargas

  • Peso propio: 0.375 t/m²
  • Peldañeado: 0.119 t/m²
  • Barandillas: 0.300 t/m
  • Solado: 0.100 t/m²
  • Sobrecarga de uso: 0.300 t/m²

2.1.3.- Tramos

2.1.3.1.- Tramo 1

2.1.3.1.1.- Geometría

  • Planta final: Losa 2
  • Planta inicial: Losa 1
  • Espesor: 0.15 m
  • Huella: 0.280 m
  • Contrahuella: 0.175 m
  • Nº de escalones: 17
  • Desnivel que salva: 2.98 m
  • Apoyo de los descansos: Muro de mampostería (Anchura: 0.20 m)

2.1.3.1.2.- Resultados

2.1.3.1.3.- Cómputo

  • Volumen de hormigón: 1.12 m³
  • Superficie: 7.2 m²
  • Cuantía volumétrica: 144.6 kg/m³
  • Cuantía superficial: 22.5 kg/m²
2.1.3.1.4.- Esfuerzos
  • N: Axil (t)
  • M: Flector (t·m)
  • V: Cortante (t·m)

Compártelo con un Amigo:

Share on facebook
Facebook
Share on linkedin
LinkedIn
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on twitter
Twitter
Share on skype
Skype
Share on email
Email
Share on print
Imprimir