Escaleras Terminado

Tecnología de la Construcción I EDIFICACIONES II ESCALERAS

DOCENTE:

Ing. Wilfredo Contreras Mendoza

Tecnología de la Construcción

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Contenido

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1 Introducción

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2 Imágenes de Escaleras

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3 Una Mirada Histórica

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4 Tipologías Básicas

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5 Elementos de las Escaleras

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6 Relación Huella/Contrahuella

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7 A Tener en Cuenta en el Diseño de Escaleras

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8 Dimensiones

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9 Estructura de una Escalera

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10 Materiales de Acabado

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11 Seguridad

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12 Pasamanos y Barandillas

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13 Proceso Constructivo

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14 Consideraciones

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15 Conclusiones

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1. INTRODUCCION

Las Escaleras comunican, por medio de escalones o peldaños, el desnivel existente entre dos plantas, dos zonas con plantas de diferentes alturas o para comunicar en una ordenación exterior. Las Escaleras se diseñan dentro de ciertas normas establecidas en las ordenanzas de la construcción para ofrecer comodidad y seguridad a quienes las transitan. Forman parte, junto con ascensores, montacargas, escaleras mecánicas y rampas del grupo de estructuras y elementos que sirven para las comunicaciones verticales en los edificios. Por lo general, la circulación habitual en edificios, se realiza por medios mecánicos, como en los casos de ascensores, escaleras mecánicas y montacargas, que economizan energía y tiempo para los usuarios. A pesar de ello, como medida de seguridad, en todos los casos deben existir escaleras normales o de emergencia para permitir la evacuación fluida en el menor tiempo posible. Siempre dentro del marco establecido por las normas en vigor.

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2. Imágenes de Escaleras

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3. Una Mirada Histórica

La escalera constituye uno de los elementos arquitectónicos más antiguos , existiendo ya en las primeras construcciones conocidas de que se tenga registro. Ya en las primitivas cabañas sobre pilotes se las utilizaba. También era empleada con sentido religioso, como elemento de conexión entre el cielo y la tierra, o de ascensión hacia las alturas para alcanzar la Divinidad. Por ejemplo, en las civilizaciones mesopotámicas, se levantaban los zigurats, o las pirámides escalonadas de las civilizaciones mayas o aztecas.

Pirámide Escalonada A pesar de la evolución que han tenido las escaleras de mano, se han seguido colocando en los exteriores de edificios como elemento de realce para remarcar el emplazamiento en el cual se situaban. Tiempo más tarde, alrededor de los siglos XV y XVI, se situaron en el interior de las edificaciones, manteniendo su carácter respecto de las cualidades del edificio y de los propietarios. Fue el período en que comenzaron a crearse diseños de gran valor ESCALERAS

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arquitectónico con un lenguaje de formas elegantes y suntuosas para brindar representatividad y sentido de poder (Ejemplo del Renacimiento Italiano: Escalera de la Biblioteca Laurenciana, Miguel Ángel Buonarotti, Florencia).

Escalera de la Biblioteca Laurenciana Con el empleo de nuevos materiales y nuevas técnicas constructivas, en el siglo XX, combinando el acero con el hormigón armado, se han concretado diseños en estructuras de las más diversas formas, de tal manera que se ha renovado el antiguo lenguaje formal de éstos elementos constructivos. 4. Tipologías Básicas

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. 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, 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 caracol; son escaleras de poco ancho (entre 0,50 y 0,70 m), con el inconveniente que son muy incómodas para descender. ESCALERAS

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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 soluciones: TIPOS DE ESCALERAS

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Escalera a la Catalana Escalera Cerrada Escalera Circular Escalera Compensada Escalera de Barco Escalera de Zanca de Cremallera Escalera sin Zanca Escalera de Caracol Escalera de Caracol con Alma Escalera de Caracol con Ojo Escalera de Dos Tramos Escalera de Ida y Vuelta Escalera de Mano

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Escalera de Máquinas Escalera de Tres Tramos a Escuadra Escalera de Un Tramo Escalera Desdoblada Escalera Fija Escalera Helicoidal Escalera Imperial Escalera Mecánica Escalera Mixta Escalera Molinera Escalera Recta Escalera de Peldaños Encastrados Escalera de Husillo

5. Elementos de las Escaleras

Definimos a continuación algunos términos usuales de las diferentes partes y elementos que componen una escalera : 

Altura entre plantas

Es la distancia que media entre la cota superior del pavimento de dos plantas consecutivas. 

Arranque

El arranque es el inicio de la escalera en sentido ascendente. 

Anchura o ámbito de la escalera

El Anchura o ámbito de la escalera, es el ancho de paso de la escalera. 

Caja de escalera

La Caja de Escalera, es el espacio que contiene la escalera cuando ésta posee su recinto propio.

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Contrahuella

La Contrahuella o Tabica diferencia de altura entre dos peldaños consecutivos o entre éstos y un descansillo. 

Descansillo , Rellano o Meseta

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 Daremos un 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. 

Desembarco de la escalera

Desembarco, es la meseta final de la escalera. 

Escapada

La 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 se indica en los planos (planta) el sentido ascendente de la escalera.

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Huella

Se denomina huella a la parte horizontal del 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 ESCALERAS

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curvas o con peldaños no rectangulares. En éstas últimas se considera una línea separada de 40 cm. del ojo de la escalera. 

Ojo de Escalera

Ojo de escalera circular El ojo de escalera es el espacio libre interior entre bordes internos de dos o mas tramos de una escalera. 

Peldaño o escalón

El peldaño o Escalón es la superficie de apoyo y elevación, elemento para pasar de un nivel a otro, se compone de huella y contrahuella. 

Pendiente

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

Tramo de la escalera

El Tramo de la Escalera es el 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 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

La zanca es el elemento resistente, cada una de las vigas que sirven de soporte sobre el cual descansan los escalones de cada tramo de la escalera.

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6. Relación de Paso/Contrapaso

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Según el RNE (Reglamento Nacional de Edificaciones) por razones ergonómicas y de seguridad, en las escaleras fijas, los valores de C y P, expresados en centímetros, deben cumplir la siguiente relación:

2C + P = 60 - 63 cm.

El paso o huella debe tener un mínimo de 25 cm. El contrapaso o contrahuella entre 15 a 18 cm. La garganta o zanca medirá 15 cm. El ancho se variable. •

Para hallar la pendiente la relación será: Tg

α =

H/L

Dónde: H: Altura de la escalera. L: Largo de la escalera.

7. A Tener en Cuenta en el Diseño de Escaleras

El paso normal de una persona sobre terreno horizontal mide 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 una escalera sea cómoda, las huellas (H) y 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. 8. Dimensiones

Se deben tener en cuenta las dimensiones que marca el Código Técnico de la Edificación: Documento Básico de Seguridad de Utilización ESCALERAS

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Proporciones de los Peldaños

Indicamos a continuación las contrahuellas (alturas entre peldaños) más 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. En escalas de emergencia, por ejemplo de las chimeneas, se separan los peldaños o barras a una distancia de 30 cm. aproximadamente. 

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. 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.

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Viviendas Multifamiliares con 2 plantas ó más; 1 apart. por planta :

Anchura del Tramo > o = a 1,00 m. ESCALERAS

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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; 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.

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Longitudes: Descansillos

Los descansillos se utilizan para 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 tramo recto la escalera no cambia de dirección; cuando forma un ángulo de 90º, tenemos un descansillo de cuarto de vuelta. Si la escalera está formada en ida y vuelta por dos tramos de 180º, 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.

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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: 2,15 m. 9. Estructura de una Escalera

En la construcción de una escalera tenemos dos elementos diferentes: 1. El soporte 2. Los peldaños La estructura o soporte puede realizarse en diferentes materiales tales como Concreto armado, de Ladrillo ,madera o acero. Cada uno de estos materiales define una solución estructural diferente; de manera que pueden ejecutarse: bóvedas tabicadas con materiales cerámicos, o losas de ConcretoArmado y zancas de acero, o de madera y viguetas de Concreto Armado o pretensado. 

Sistema de Bóvedas Tabicadas

Construcción tradicional de gran sencillez en su ejecución y notable resistencia estructural. Su nombre deriva de la forma en que funciona estructuralmente, ya que actúa como una bóveda provocando empujes en las paredes donde apoya (como en los arcos). Su construcción consiste en la superposición de varias hojas de mahones o ladrillos. Se emplean del tipo más fino, como máximo de 4 cm. El aglomerante empleado en la primera hilada es yeso, se realiza como encofrado perdido; en las hiladas siguientes se usa mortero de cemento o cal. Deben trabarse las juntas de las piezas cerámicas cuidando que las hiladas no coincidan. Este sistema permite realizar los tramos en forma independiente, apoyándose en los forjados o paredes directamente; o por tramos sucesivos, apoyando el tramo superior sobre el inmediato inferior. Estas estructuras de escaleras suelen construirse en recintos, limitadas por paredes estructurales que absorben los esfuerzos. Estas bóvedas toman la silueta de un arco carpanel, que posee sus líneas de arranque a diferente altura. 

Losas

Estas losas 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 y jácenas. ESCALERAS

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En forjados y jácenas la armadura de la 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 el acero, en forma de perfiles laminados, ya sean planos, compuestos, normalizados; tipos IPN, IPE, UPN o HEB, uniéndose por soldaduras. Las zancas trabajan a 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. Se utiliza también en exteriores, en escaleras de emergencias o de incendios.

10. Materiales de Acabado

Generalmente los peldaños son de fábrica de ladrillos o Concreto sobre el elemento estructural, y se revisten con diversos materiales como: piedras naturales o piedras artificiales, moqueta, vinilo, goma, gres, etc. En algunos casos se emplea piedra maciza para los peldaños, utilizándola para escaleras exteriores. 11. 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.

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12. Pasamanos y Barandillas

Escalera mecánica 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 un pasamano 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, metal o plástico. En el diseño de este elemento debe resolverse su continuidad para ofrecer seguridad en todo el trayecto al usuario. 13. PROCESO CONSTRUCTIVO

La escalera de concreto es una losa dentada e inclinada, que nos permite subir o bajar de un nivel a otro. Una escalera está conformada por tramos, descansos y barandas. Los tramos están formados por escalones; por pasos y contrapasos.

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Las escaleras pueden ser construidas dentro o fuera de la vivienda y las condiciones que deberán cumplir las siguientes: Las escaleras contaran con un máximo de diecisiete pasos entre un piso y otro. Si el número es mayor, se deberá intercalar un descanso que tendrá como mínimo 0.90 m de longitud. En cada tramo de escalera, los pasos y contrapasos serán uniformes, debiendo cumplir con un mínimo e 25 cm para los pasos y un máximo de 18 cm para los contrapasos.

TRAZADO DE ESCALERA

Sobre la superficie del muro que se encuentra a un extremo de la escalera, se marca el inicio y el fin de los tramos a trazar. La distancia vertical, se divide entre el número de contrapasos; y a la distancia horizontal, se le divide entre el número de pasos. Con estos puntos de referencia y la ayuda de una wincha y un nivel, hacemos el trazo respectivo.

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Luego se traza el fondo de escalera, teniendo en cuenta que el espesor mínimo es de 15 cm o el que especifique los planos.

ENCOFRADO DE ESCALERA

Siguiendo la línea que marca el fondo de escalera, se marca la rampa que servirá de base para el encofrado. Luego, se encofran los contrapasos, usando tablas de 1 ½ de espesor que tengan un largo igual al ancho de la escalera. Estas tablas se deben asegurar con tacos de madera en sus extremos, y además, se debe colocar un listón de refuerzo en el centro de las tablas para que no se curven por la presión del concreto fresco.

COLOCACION DE FIERRO DE ESCALERA

Primero se coloca la armadura de acero longitudinal y transversal que va en el fondo de la rampa. Recuerde que debemos colocar dados de concreto que nos garanticen el debido recubrimiento. Luego, se coloca el acero superior, bastones de una longitud que debe estar indicada en el plano de estructuras. En el extremo inferior y superior de la escalera debe haber “mechas”, de acero proveniente de la cimentación o de la losa de techo según corresponda .estas deben cumplir con las longitudes determinadas en los planos y servirán para enganchar los refuerzos de la escalera a la estructura del edificio.

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PREPARACION DEL CONCRETO

El concreto a usarse deberá ser la misma calidad que el de las columnas y el de los techos. La proporción recomendable es de una bolsa de cemento por un buggy de arena gruesa,1 buggy de piedra chancada y la cantidad necesaria para obtener la mezcla pastosa que permita un buen trabajo, tal como se ve en el recuadro.

VACIADO DEL CONCRETO

Antes de iniciar el vaciado, se deberán humedecer con agua el encofrado, esto evitara que la madera seca absorba el agua del concreto. El transporte del concreto se efectuara mediante latas, que deben estar limpios para evitar cualquier contaminación de la mezcla. El concreto se debe vaciar por la parte más baja y debe terminarse por la parte superior. Si lo hacemos en sentido contrario, el concreto resbalara por la rampa de la escalera, produciéndose una separación de la piedra de la mezcla. El vaciado deberá hacerse de manera continua hasta terminar toda la escalera. Durante este proceso debe compactarse el concreto con una vibradora. En caso de no contar con una, se “chuzara” con una varilla de acero. El desencofrado debe hacerse después de 7 días, tiempo durante el cual debemos mojar el concreto con bastante agua para evitar rajaduras y garantizar el buen desarrollo de la Resistencia. 14. CONSIDERACIONES:

Es muy frecuente que no se le dé la debida atención al acabado del concreto en los pasos y contrapasos. Esto puede traer picados y nivelados que se pueden evitar fácilmente, sí se usa un buen encofrado y se pone un poco de esmero en el acabado final. Antes del trazo y después del encofrado, es recomendable chequear que las dimensiones de cada una de las secciones de la escalera sean correctas. Para ello, debemos debemos verificar las alturas de los contrapasos que generalmente son como máximo 18 cm y el ancho de los pasos que son 25 cm. un diseño incorrecto ocasionara escaleras demasiado inclinadas, estrechas, largas e incomodas.

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15. CONCLUCIONES 

Si existen niños porque es un espacio público o de mucha circulación infantil, deberá situarse otro pasamanos más bajo.

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El ámbito de paso de circulación de un individuo será de 65 a 70 cm.

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La altura del techo sobre la escalera estará más o menos a 215 a 250 cm.

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Siempre es más difícil bajar que subir una escalera.

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La altura adecuada del pasamanos será de 80 a 85 cm. de altura.

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Para que una escalera sea cómoda, los pasos (P) y los contrapasos (C) deben guardar la relación indicada en la normativa ya expresada.

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