Escaleras Helicoidales

Introducción:

En los últimos años las escaleras y su geometría (espiral, helicoidal, elíptica y combinaciones) se han vuelto bastante populares. Muchas variaciones de estos tipos de escaleras existen. Un buen número de investigadores han continuado con diferentes conceptos en la parte analítica, numérica, de diseño y valoración experimental.

Una escalera está construida con varios escalones que van ascendiendo de un piso a otro, estas pueden o no tener descanso.

Existen tres formas básicas en que las escaleras son planificadas.

La escalera recta de vuelo: Esta va de un piso a otro en una sola dirección

La escalera con un cuarto de giro: Esta va de la parte inferior hacia un descanso en donde se produce un giro de 90° y continúa ascendiendo hacia el piso siguiente.

La escalera con medio giro: Esta haciende con un descanso entre pisos que gira 180°, luego asciende en paralelo con respecto al tramo inferior. Este tipo de escaleras algunas veces es llamado ¨pata de perro¨ o ¨tipo tijeras¨.

Con respecto al material, las escaleras pueden ser construidas en concreto, acero, madera o combinaciones.

Métodos Clásicos

Hace unos años atrás los métodos más utilizados para el análisis de escaleras eran: El Método Generalizado Bangash basado en Gould (1963) solución numérica (cargas uniformes con varias condiciones al límite); Método de Taleb (1964) Cargas Simétricas y Cargas Asimétricas; Método de Intersección en el Espacio de Placas; Método Liebenger (1956, 1960, 1962) y el Método de Siev (1962, 1963)

Para escaleras Helicoidales dos Métodos eran los más usados: El método Morgan (1960) y el Método Cohen (1955).

Métodos Modernos

Análisis de gradas sin losas. También conocidas como ortopoligonales.

METODO DE SAENZ AND MARTIN (1961)

En este análisis se asume que, debiendo al principio a la posibilidad de la existencia de una viga rígida al inicio del descanso a una parte gruesa de la losa que termina, las gradas están fijadas al final por razones arquitectónicas las huellas son de la misma medida son iguales o diferentes en número. La figura 3,9 muestra que cuando las gradas son cortadas en la mitad y x1 =1 en este corte o sección, el diagrama M1 es construido de una manera usual como se la describió anteriormente. Generalmente los momentos de torsores fuerzas de corte y fuerzas axiales se generan. Ya que estas cargas son simétricas y las gradas en la figura 3,10 son cero, y desde que el diagrama de momento M0 es construido. Este esta mostrado en la figura 3.10.

Números pares e impares de huellas:

Numero impar de huellas :

Numero par de huellas :

Para un numero de huellas iguales , una carga de P/2 es considerada en la parte superior dela contra huella intermedia.

Para numero impar de huellas:

Donde:

Tablas 3,7 y 3,7 dan los valores de C1 a C4 donde :

Tabla 3,6 Para número impar de Huellas:

Tabla 3.7 Para número par de huellas.

Por lo tanto:

Momento de lapso medio cuando es simplemente apoyada:

Entonces:

Numero igual de huellas:

Ahora tomar la carga P/2 en la cima de la contrahuella (de la contrahuella de la mitad), los coeficientes C1,C2,C3 y C4 son cambiados para números pares. De manera similar cada uno de ellos es evaluado. Estoy valores están dados a continuación:

Las bases de las ecuaciones,Tablas 3.6 y 3.7 estan preparadas para gradas con numero par e impar de huellas.

EJERCICIO:

Las gradas orto poligonales ascendentes con finales lejanos fijos son sujeto de cargas uniformes w = wD + wL

Donde:

wD, es el factor de carga muerta

wL, es la carga impuesta factorizada

La flexibilidad es nuevamente adoptada como se muestra en la figura:

Ambos finales son moderados y

L = longitud horizontal total

= (n+1) L1 momento de inercia de cualquier punto de referencia = Io

Io = Ih1/I

Por lo tanto Io/ i para la contrahuella = 1

Por simetría X1 = X2

Es interesante notar que los momentos finales en los apoyos para gradas orto poligonales simétricas, sin descanso, son igual a los momentos de una viga recta sujeta con el mismo tramo y carga.

La simplificación de distribuir el peso de la contrahuella entre la longitud de las huellas es aceptable con la alta precisión de propiedades provistas de las escaleras que tienen más de cuatro huellas.

Por lo tanto las cargas uniformes pueden ser consideradas dentro de una carga concentrada:

w = P/ L1

Caso Generalizado de número par e impar de bandas de rodadura de espesor variable en escaleras orto poligonales

Considere la posibilidad de una escalera orto poligonal con cualquier número de pasos o peldaños donde "n" puede ser par o impar. Dejar que el espesor de la hella sea "to" y la de la contrahuella sea "tr". Una vez más el valor de K se escribirá como:

El momento M extremo fijo en cualquier extremo puede ser representado

La ecuación 3,41 contiene dos términos: el MF extremo momento fijo para una estructura sencilla que se encuentra fuera de los soportes y K con relación de n en el soporte.

La variación de KB versus n se puede determinar fácilmente y se representa. La figura 3.17 muestra una gráfica de comparación Kb n para las rotaciones diferentes h1/L1

Escaleras Helicoidales.

Introducción.

Una de las geometrías arquitectónicas más elegantes y más populares para escaleras constituye la geometría Helicoidal.

El desarrollo tridimensional de la escalera determina que la estructura se encuentre simultáneamente sometida a torsión, flexión, cortante y carga axial, aunque la última carece de importancia en el diseño.

Una escalera Helicoidal es una estructura espacial de eje curvo que generalmente se encuentra sustentada en sus dos extremos opuestos.

El comportamiento ante la torsión de los elementos de hormigón armado.

Se puede tomar una pieza de hormigón, de sección transversal

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