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Escalera de bricolaje: al segundo piso en una casa de madera

La escalera es uno de los módulos constructivos más complejos.. En organizaciones de construcción más o menos acreditadas, el diseño de escaleras se dedica a especialistas especiales, y solo a ellas. Pero ahora, con un aumento constante de los precios de los trabajos de construcción, incl. proyecto y terreno edificable, muchos promotores individuales prefieren construir su casa por su cuenta, empezando por el proyecto. Y el costo de los terrenos en lugares con una infraestructura bastante desarrollada inclina inmediatamente a elegir una casa de dos o un piso y medio. En el cual debe haber al menos una escalera. Sí, y en una casa de un piso o en una casa de campo, debes subir al ático y bajar al sótano. Y lo mejor es hacerlo de una forma más cómoda y segura. Es decir, en cualquier casa no puedes prescindir de una escalera.

En este artículo hablaremos de lo que necesita saber para hacer una escalera con sus propias manos o elegir una compra típica según sus necesidades. Y también, para que el lector pueda evaluar correctamente las ventajas y desventajas de las instrucciones paso a paso y en vídeo de otras fuentes. Detrás de la aparente sencillez de las escaleras se esconde una base natural muy sólida, que sólo se puede ver con cierto conocimiento. Y el uso constante de escaleras, que tienen el mismo aspecto que las demás, pero están un poco mal diseñadas, puede provocar problemas de salud crónicos.

En los manuales de construcción y en las normas sobre escaleras, parecería que todo está descrito hasta el más mínimo detalle. Pero se centran en las escaleras públicas de los edificios de apartamentos; Es imposible tener en cuenta toda la diversidad de características y requisitos individuales mediante normas generales. En cuanto a las escaleras en casas particulares, tanto el SNiP nacional como los DIN "extranjeros" se limitan a las instrucciones más generales. Tampoco vamos a dar ninguna receta universal para construir escaleras. Pero te contamos:

Cómo elegir la escalera adecuada para tu hogar.
Cómo calcularlo para tu familia específica.
¿De qué forma se puede “comprimir” la escalera para que, sin perder comodidad, ocupe un mínimo de superficie útil?
¿Cuáles son las características de la construcción de escaleras de diferentes tipos?

El artículo utiliza materiales recibidos de los diseñadores y constructores de escaleras más experimentados; la mayoría de ellos son únicos. Diseñar y construir escaleras en una casa con su ayuda le permite ganar entre el 3 y el 7% del área total del edificio en relación con el resultado de "comprimir" escaleras estándar en el proyecto, teniendo en cuenta el pago por consultas. Sabiendo cuánto cuesta construir una plaza común en tu región, tú mismo podrás calcular cuánto de tu dinero ganado con tanto esfuerzo o de la hipoteca, que debes pagar al menos dos veces, ahora no tienes que dejarlo ir a el viento, es decir, enterrarlo debajo de las escaleras.

Sobre escaleras de caracol

La pasión por las escaleras de caracol no es solo un homenaje a la moda, aunque son realmente elegantes y permiten, como dicen entre ellos los diseñadores, “activar una creatividad loca” utilizando casi cualquier material adecuado para la construcción en las combinaciones más arbitrarias, ver fig.

Una escalera de caracol no sólo ahorra espacio. Su principal e invaluable ventaja es que le permite estirarse a cualquier altura dada de antemano, limitada a la misma y mínima área debajo de las escaleras. No menos importante es el hecho de que usted mismo puede hacer una escalera de caracol, sin ninguna habilidad de constructor, y los kits listos para ensamblar (ver figura) son varias veces más baratos que cualquier escalera hecha a medida y salen a la venta en una amplia gama con un diseño para todos los gustos.

Sin embargo, Las escaleras de caracol no están exentas de serios inconvenientes:

El tamaño de la parte del escalón para caminar (la banda de rodadura, ver más abajo) es óptimo solo en un lugar y justo donde nunca se pisa, exactamente en el medio.
El ángulo de inclinación de las escaleras dentro del ancho del escalón cambia tres veces o más.
Las escaleras de caracol para zurdos y diestros deben realizarse en forma de espejo: para diestros, giradas en el sentido de las agujas del reloj (hacia la derecha) y viceversa para zurdos.
Los muebles y otros objetos voluminosos de los pisos superiores deberán levantarse a voluntad, pero no por las escaleras.

Demos algunas explicaciones adicionales. Al ítem 1: es común que una persona camine con las piernas ligeramente separadas, de lo contrario el cuerpo se esfuerza por caer hacia un lado. Las modelos practican el andar en el podio con largos entrenamientos y caminan con él solo en los desfiles (e incluso allí sucede que se caen), pero en la vida, como todos los demás.

Al punto 2: en escalones con inclinación variable, la pierna derecha e izquierda tienen que pisar con distinto alcance y frecuencia, para lo cual el sentido táctil (memoria muscular natural) no está adaptado. Además, el centro de gravedad del cuerpo experimenta tirones no sólo hacia arriba y hacia abajo, sino también hacia los lados. Esto conduce a un aumento de la fatiga y aumenta el riesgo de trastornos musculoesqueléticos; consulte a continuación para obtener más detalles.

Al punto 3: los zurdos empiezan a subir escaleras con el pie izquierdo y los diestros con el derecho. En las escaleras, torcidas en la dirección equivocada, la sensación táctil y el ritmo de movimiento realmente necesario resultan actuar de manera desincronizada, en contrafase. Esto exacerba el efecto de los factores negativos descritos en el párrafo anterior.

Todos estos impactos tienen un efecto acumulativo, es decir, hasta que no se supera un determinado umbral cuantitativo no afectan, y luego afectan inmediatamente. Es por eso una escalera de caracol entre pisos solo se puede utilizar en edificios residenciales con zonificación clara por piso: el primero es residencial, donde la familia pasa la mayor parte del tiempo, y el segundo es dormir, donde suben / bajan no más de 3-4 veces al día.

Video: un ejemplo de montaje e instalación de una escalera de caracol.

¿Donde empezamos?

Subir cualquier escalera sin un proyecto es una pérdida de tiempo. Pero el diseño de escaleras sin una consideración constante de las propiedades del material utilizado es imposible. Es por eso Ya en la etapa de diseño preliminar de la casa, es necesario elegir el material para las escaleras.. Construirlo o modificarlo en una casa existente también da cierta libertad de elección, por lo que primero se debe considerar la cuestión del material. En el transcurso de la presentación, también tocaremos las características esenciales de las tecnologías y daremos ejemplos de diseños. Y puedes personalizarlos de manera experta leyendo la sección sobre diseño, que se encuentra al final del texto.

Selección de materiales

En las casas privadas, las escaleras caseras suelen estar hechas de madera, metal u hormigón armado. Todos ellos soportan sin problemas la carga SNiP requerida de 150 kg, y la mayoría de los tipos y mayores, de 250 kg, al igual que el suelo.

Árbol

Según la tecnología, la opción más sencilla y asequible para un aficionado al bricolaje.. Sin embargo, con el precio no todo es tan sencillo. Las escaleras hechas de madera de coníferas de veta recta se secan rápidamente, comienzan a crujir y tambalearse. Esta desventaja se compensa en gran medida por el hecho de que la escalera de madera está débilmente conectada en términos de carga con la estructura del edificio y puede repararse o rehacerse sin iniciar una revisión importante, pero estos son costos y trabajo adicionales periódicos, y la madera industrial no se convertirá en más barato en el futuro previsible.

Durante 100-300 años o más, sirven escaleras hechas de maderas duras densas en capas delgadas: roble, haya, nogal, arce, fresno. Pero la tala de estos árboles está estrictamente limitada por ley, la madera se vende sólo bien envejecida y tratada con control de plagas, por lo que la madera dura es cara y la madera larga es muy cara. Las escaleras de olmo y eucalipto son prácticamente eternas, pero las biocenosis correspondientes a estos árboles son extremadamente vulnerables ecológicamente, por lo que la madera de olmo y eucalipto se recolecta en cantidades mínimas y toda se destina a las necesidades de la industria del calzado (olmo, para bloques para zapatos de élite) y Ingeniería Mecánica. El olmo y el eucalipto comerciales no se venden ampliamente.

Nota: A la madera dura le gustan mucho los hongos, los gusanos y los insectos. Por lo tanto, con la fabricación independiente de escaleras a partir de ellas, la primera operación de producción es la limitante.

Sin embargo, en la vida cotidiana, las escaleras hechas de madera de coníferas ordinaria son aplicables en los siguientes casos:

Las escaleras del ático, especialmente plegables o retráctiles, ver más abajo, al final. El microclima del ático le proporcionará una vida útil no menor que la de las vigas.
Las escaleras a un ático habitado estacionalmente o al piso y medio, en la estación fría, separadas de la vivienda por una puerta hermética y sin calefacción, según el mismo principio.
Escalera en una cabaña de uno y medio a dos pisos, habitada solo en la estación cálida. El microclima de la habitación también decide aquí.
Escalera al ático o al entrepiso para dormir. Estas escaleras son fáciles de impregnar adecuadamente con una emulsión de agua y polímero, barnizadas o pintadas, lo que las protegerá durante mucho tiempo de la desecación. Y en cuyo caso no será muy caro sustituirlo, es decir. Estas escaleras son de tamaño pequeño, ver más abajo.

Sobre escaleras elegantes

Las tecnologías modernas de diseño asistido por computadora le permiten imprimir inmediatamente plantillas para los detalles de escaleras de madera de la configuración más extraña, ver fig. Un proyecto encargado en Internet o desarrollado de forma independiente en línea cuesta muy poco. No es mucho más difícil construir una escalera usted mismo que una normal; la tecnología es la misma, ver más abajo. El uso de tales escaleras le permite ahorrar entre 1,5 y 2 metros cuadrados. m de superficie, que puede decidir el destino del proyecto en su conjunto.

Pero los requisitos fisiológicos y ergonómicos en los programas son generales, promediados según SNiP o DIN, y por razones de economía, los valores límite de los parámetros se utilizan de forma predeterminada. Es por eso, al solicitar un proyecto o configurar un sistema CAD, determine primero los parámetros personales/familiares, como se describirá a continuación, e informar a sus desarrolladores o "eliminarlos" usted mismo seleccionando un programa en línea que le permita hacerlo.

Sobre escaleras-muebles

Escalera de madera "3 en 1"

La madera es un material estructural extremadamente flexible. Permite, mostrando cierta ficción, construir una escalera que no resta espacio útil en absoluto. Por ejemplo, en la fig. a la derecha - el producto "3 en 1": una escalera al entrepiso para dormir (cama - ático), también es un armario, también es un estante para almacenamiento. Si le colocas barandillas sordas, no dirás que se trata de una escalera. Y para la construcción, necesitará las tablas más comunes, una sierra, un martillo, un taladro y una herramienta de medición. Sin tecnologías de alta información.

Tecnología de escalera de madera

Todos los productos de madera se fabrican en general según la tecnología habitual de "madera" y las mismas herramientas. Sin embargo, una escalera de madera, en esencia, es un mueble sujeto a la estructura del edificio. Pero sólo en teoría tiene paredes perfectamente planas y ángulos exactamente rectos, incluso sin acabados. Una escalera de madera, por su ligereza, ligereza y pureza de tecnología, se fija al suelo acabado en una habitación totalmente acabada. Por tanto, en relación con él, aparecen algunas características:

En la parte posterior de la cinta de papel tapiz se dibuja una plantilla para una viga de soporte adyacente a la pared (cordones, ver sobre diseño) o se imprime en una impresora A3-A2, en primer lugar, en una escala de 1: 1.
El patrón de la cuerda del arco se fija temporalmente en su lugar a las paredes, siguiendo todas sus torceduras con curvas.
El patrón de la cuerda del arco se verifica y corrige exactamente en tamaño en el lugar para eliminar espacios en la parte superior, inferior y a lo largo de la pared.
Con la ayuda de lamas que simulan escalones, alineadas horizontalmente en nivel, se corrige la plantilla de la segunda viga portante. Para ello conviene pegarlo sobre una tira de cartón de embalaje.
Según los patrones ajustados, se ajustan las dimensiones horizontales de los escalones y los detalles de la plataforma. ¡La altura de todos los escalones debe ser estrictamente la misma y la plataforma debe estar horizontal!
Se determinan las alturas exactas de los soportes.
Según las dimensiones de la abertura superior, se especifica la altura de la barandilla y sus postes: balaustres.
Los detalles de las escaleras se cortan a medida y se ensamblan en uno; luego un acabado limpio.

Nota: Es mucho más fácil hacer una escalera libre, no unida a la pared. Según los resultados de las mediciones in situ, se ensambla inmediatamente por completo. Las áreas de soporte superiores de las vigas (con mayor frecuencia verticales, hombros) se cortan exactamente en el plano. Luego se coloca la escalera y se ajustan los talones de las vigas a lo largo del piso. Pero de esta manera sólo se construyen las escaleras del ático y los rincones para dormir. Una escalera de madera entre pisos debe fijarse a la pared.

Video: instalación de una escalera de madera.

Metal

Las escaleras metálicas en la construcción privada se utilizan con mayor frecuencia en combinación con otros materiales:

Marco: metal soldado, pos izquierda en la fig.
Escalones: de madera (posición media) u hormigón.
Acabado decorativo: cualquiera al gusto, medios y habilidad, pos.

La intensidad laboral total y el costo de una escalera combinada de metal y madera es aproximadamente un 65% más que una de madera. pero ella el marco de metal es eterno y el acabado se puede reparar o cambiar sin iniciar una reparación importante en el interior y sin interrumpir el uso de las escaleras. También se puede montar una escalera de metal en un edificio ya construido, pero después de su construcción, se requerirá un grado medio de reparación final. La tecnología de instalación general es la siguiente:

Prepare 2 vigas debajo de la plataforma desde el canal de 60-100 mm. La entrada de vigas al muro portante de hormigón, además del acabado, es de al menos 80 mm; en ladrillo y madera al menos 120 mm. No es deseable montar una escalera de metal en paredes de PGB u hormigón celular; Sin embargo, si es necesario, las vigas deben quedar en la pared en todo su espesor, pero al menos 150 mm sin acabado. Estas consideraciones deben tenerse en cuenta a la hora de determinar la longitud de las vigas.
Los nidos se perforan en las paredes debajo de las vigas; en el que es más grueso, una profundidad de 2,3 vigas. Si las paredes están hechas de PGB u hormigón celular, se perforan agujeros pasantes en lugar de nidos.
Primero se introducen en los nidos el haz lejano y luego el cercano.
Las vigas se llevan horizontalmente a lo largo del nivel a lo largo y ancho, y todo el sitio se dibuja en un rectángulo con un cordón a lo largo de las diagonales. Para retirar las vigas de los nidos, se calzan con trozos de chapa desde la parte inferior y por ambos lados. La viga calzada debe quedar bien ajustada en el nido para que no se pueda mover horizontalmente con la mano.
Las vigas del muro de piedra se cementan rociando los nidos con agua de una botella rociadora. En madera, se sellan con un compuesto de aserrín, mezclado espesamente (hasta obtener la consistencia de requesón seco) con clavos líquidos.
Se retira el pavimento y la solera hasta el solape donde caen los talones de las vigas.
Después de 2 semanas, se revisa nuevamente el sitio en cuanto a horizontalidad a lo largo y ancho y cuadratura.
Toman las dimensiones de las vigas inclinadas, las preparan.
Las vigas se sueldan a obra y sus tacones se fijan al techo mediante pernos de anclaje M12x90.
Se restaura la regla y, mientras se seca, se cocinan los marcos de los escalones desde las esquinas.
Los estantes verticales de los marcos de los escalones para hormigonar están orientados hacia arriba; debajo de los escalones de madera - abajo.
Escalones de funda o hormigón.
Realiza el acabado final de las escaleras.

Las escaleras fijas totalmente metálicas no son muy estéticas y, por lo tanto, rara vez se utilizan en la vida cotidiana. Por ejemplo en la fig. a la derecha hay una escalera de caracol de metal soldado. En ambos pisos, superior e inferior, debajo de su bastidor se requieren cojinetes de empuje de acero con un diámetro mínimo de 180 mm. Se fijan a los forjados con 4 tornillos de anclaje M8x120 cada uno.

Esta escalera se puede ennoblecer un poco pegando los escalones desde abajo para ocultar los puntales, madera o XPS y redondeando las superposiciones según el patrón. Después de instalar la barandilla (preferiblemente de acero inoxidable) y pintar las escaleras, se pega caucho corrugado, linóleo o alfombra a la banda de rodadura de los escalones.

Vídeo: escalera combinada de metal y madera.

Sobre escaleras sobre rieles.

Bolzen en alemán significa perno. Los forestales llaman a los pernos de fuerza, que soportan la carga operativa, pernos de escalera, a diferencia de los pernos de fijación. Una escalera sobre pernos significa: una escalera sin vigas de soporte, solo sobre pernos, ver fig. a la derecha.

Las escaleras Boltsevye se encuentran entre las combinaciones de metal y madera. Sus partes importantes son pernos verticales en clips espaciadores que conectan los bordes colgantes de los escalones. Distribuyen la carga sobre los escalones, por lo que una escalera con pernos no es menos confiable que una viga.

No hay menos juegos de piezas a la venta para escaleras empernadas que para escaleras de caracol, y son incluso más económicas. Al diseñar usted mismo escaleras sobre barandillas, debe tener en cuenta lo siguiente:

La instalación de escaleras sobre pernos solo es posible en paredes portantes de hormigón o ladrillo.
Escalones: una tabla hecha de madera de hoja caduca duradera de pequeñas capas con un espesor de 40 mm o más. No se permite sustituir madera por MDF o VDF (Madera Modificada de Alta Densidad, HDF).
Pernos de pared - M8x (120 + espesor de acabado), en anclajes de pinza metálica, 2 por escalón. ¡No utilice tornillos autorroscantes en los tacos!
Pernos verticales - M12x (altura del contrahuella, ver más abajo + 2 espesores de escalón + 35 mm).
Los balaustres hechos de tubos con roscas internas para pernos pueden desempeñar el papel de tuercas, pero la barandilla en sí no soporta la carga, todo cae sobre los pernos.

Video: montaje de escaleras con pernos.

Concreto

Las escaleras de hormigón armado se utilizan sobre todo en la construcción estándar masiva. Aquí prácticamente no hay alternativa a ellos: todos los demás deben ensamblarse en el sitio, y los de hormigón se traen confeccionados con estructuras de hormigón armado y se montan a la par con otras partes de la estructura prefabricada.

En casas particulares se construyen dos tipos de escaleras de hormigón: combinadas con metal (¡no confundir con hormigón armado!) Y monolíticas. En un principio, las losas de escalones y plataformas se realizan vertiendo hormigón en el mismo marco que para una escalera de metal y madera, reforzado con refuerzo. Las superficies horizontales, menos sujetas a desgaste, se acaban de cualquier otra forma.

Una escalera de hormigón combinada es bastante asequible para la fabricación independiente. Su intensidad de mano de obra es aproximadamente el doble que la de uno de metal y madera, pero vale la pena porque puede olvidarse de los chirridos y las reparaciones periódicas de la parte de paso de las escaleras de una vez por todas.

Para escalones y plataformas se necesita uno especial, con mayor resistencia a la flexión. Amasar la solución solo, no tener tiempo de amasar con una batidora de mano hasta que esté completamente homogénea. Su composición (partes - a granel) y método de preparación:

Cemento PC-400 - 1 parte.
Arena de río fina y seca - 2 partes.
Astillas de mármol - 2 partes.
Agua - 0,7 partes.
Plastificante C3 - 0,01 partes.

Para amasar, se enciende una batidora vacía, se cargan secuencialmente virutas de mármol, arena seca y cemento. Amasar hasta secar durante 1 minuto, luego agregar agua en un chorro fino. Amasar por 1 minuto más, agregar un plastificante y amasar por un minuto más. La solución es adecuada para verter dentro de los 20 minutos posteriores al final del lote, por lo que no es necesario exagerar con la carga. Deje que la batidora funcione mejor no a plena carga, se mezclará de forma más homogénea.

La fabricación de escaleras de hormigón vertido sobre metal tiene las siguientes características:

Explicaciones. La solución de la composición descrita se caracteriza por una mayor plasticidad, mantiene bien cualquier acabado y, después del pulido, se ve bien. Sin embargo, es propenso a aislar a los llamados. leche de cemento, que empeora drásticamente la calidad de la pieza acabada, por lo que se debe evitar por todos los medios posibles la fuga de leche.

La placa bajo carga vertical trabaja en general en flexión. Al mismo tiempo, su capa superior se comprime y la inferior se estira. El hormigón aguanta perfectamente la compresión, pero la tensión es repugnante. Esta circunstancia explica la ubicación recomendada del refuerzo.

Vídeo: escaleras de hormigón enmarcadas.

En cuanto a las escaleras monolíticas de hormigón armado, son adecuadas para la construcción individual solo en forma de productos terminados estándar o hechos a medida. No se recomienda construir usted mismo una escalera monolítica por las siguientes razones:

Para evitar que la lechada se derrame y soportar una masa de hormigón muy pesada, se requiere una construcción especial y resistente hecha de madera costosa y de alta calidad: madera curada, contrachapado impermeable de 25 mm, MDF, ver fig. a la derecha.
Para igualar la contracción de la escalera y del edificio, el hormigón debe ser vibrocompactado. En condiciones industriales, la pieza fundida se agita sobre soportes especiales, pero no se pueden utilizar métodos de compactación artesanales manuales. Basta con golpear una vez la armadura con la punta del vibrador y en el espesor del hormigón se forman cavidades llenas de lechada de cemento. Posteriormente, aparecerán grietas y es casi imposible reparar una escalera monolítica conectada a la estructura eléctrica del edificio.

Video: hacer una escalera de hormigón monolítica.

Diseñamos una escalera.

Más de una vez se han utilizado anteriormente términos específicos de escalera. La figura los explica, poco hay que añadir:

Cuerda de arco: la viga portante de la escalera, que percibe cargas tanto verticales como horizontales. Para ello, los escalones de las escaleras chocan contra la cuerda del arco.
Kosour: una viga que soporta solo una carga vertical; los escalones están colocados sobre el kosour.
Banda de rodadura: la longitud (porque los escalones se extienden a lo ancho) de la parte para caminar del escalón sobre la que se coloca el pie. Igual a la longitud del pie de un caminante con zapatos.
Escalones sinuosos: un trozo de escalera de caracol construida entre tramos rectos. "Correr" se utiliza si es imposible encontrar un lugar para aterrizar, porque. Tienen todas las desventajas de las escaleras de caracol. Se les llamó zabezhnye porque todos los que pueden saltar sobre ellos.
En una escalera monolítica, el tamaño de la contrahuella y la altura del escalón son los mismos.
La contrahuella puede estar vacía, entonces se llama espacio y toda la escalera se llama escalera con espacios.
Se fabrica una pala para conseguir el escalón necesario en una escalera empinada, ver más abajo.

Las escaleras con huecos se utilizan mucho en viviendas particulares. Su riesgo de lesiones es mayor que el de los sólidos, es más fácil que se les caigan las puntas de los zapatos. Pero si las mismas personas utilizan las escaleras todo el tiempo, estas desventajas desaparecen. Pero una escalera con huecos es mucho más barata, más fácil de fabricar y obstruye menos la luz. Si la escalera comienza en la sala de estar, la opción con huecos es la más preferible.

Más sobre escaleras

Además, en el proceso de calcular las escaleras, veremos cuán dañinos son estos valores: la huella y la altura del escalón, y cómo no se toleran entre sí. Los valores recomendados por SNiP para escaleras públicas y de servicio se muestran en la fig. a la derecha. Para obtener dimensiones aceptables, la mayoría de las veces es necesario realizar escalones con voladizo. Pero en casas privadas, donde no se puede caminar con una escalera, su tamaño permitido es pequeño y un gran voladizo hace que la escalera sea traumática y fatal para los zapatos.

Los diseñadores de los primeros Jruschov encontraron una solución: las contrahuellas debían estar inclinadas hacia afuera. Mejor cóncavo, como se muestra en la fig. a la izquierda, pero también puede ser plano. Si toda la escalera está revestida con linóleo o alfombra, entonces, sin dañarla, ni al caminante ni a sus zapatos, puede llevar la pala hasta 60 mm.

hombre y escalera

El hombre, como objeto biológico, no se formó en altas montañas, y toda su cinemática y fisiología del movimiento están diseñadas para moverse a lo largo de superficies planas, horizontales o inclinadas. Subir escaleras obliga al cuerpo humano a hacer algo que no le es característico, por lo que las escaleras deben diseñarse de tal forma que los factores inconvenientes afecten menos.

Humano

Sin entrar en detalles de fisiología, inmediatamente tendremos en cuenta que los músculos humanos pueden trabajar en dos ciclos energéticos: glucógeno y oxígeno. Glucógeno: nuestro habitual. Con el glucógeno, cada uno desarrolla una potencia media durante mucho tiempo de acuerdo con su físico y forma física.

El ciclo del oxígeno se activa en una persona no preparada en circunstancias críticas. Con oxígeno, los músculos trabajan a expensas de sus propias reservas de energía. El ciclo del oxígeno le permite desarrollar una potencia muy alta, pero en poco tiempo: el propio depósito de energía de los músculos se quema en 2-3 segundos; se necesita aproximadamente la misma cantidad de tiempo para reponerlo. Los casos conocidos de personas comunes y corrientes que demostraron una fuerza increíble se explican precisamente porque trabajan con oxígeno.

Nota: la persona más común, en las circunstancias más comunes, subiendo corriendo un tramo de escaleras de 17 a 18 escalones de una sola vez, saltando los escalones, desarrolla una potencia de 600 a 1500 W, o 0,8 a 2 hp, en 1,5 a 2 s. .

Cada inclusión de "oxígeno" provoca una contracción involuntaria de los músculos durante aproximadamente 0,1-0,2 s, lo que consume la energía del depósito muscular. Aquellos. 20-30 inclusiones de oxígeno agotan por completo los superpoderes musculares, incluso si no se ha realizado ningún trabajo útil. Este proceso es similar al consumo de combustible para arrancar y calentar un motor de combustión interna.

hombre en las escaleras

Para comprender claramente lo que sigue, es útil imaginar que toda la masa del cuerpo humano está concentrada en su centro de gravedad (CG). En los seres humanos, la TC se sitúa en la región lumbar, ligeramente hacia dentro de la columna vertebral. Cuando se mueve sobre una superficie plana, hacia arriba o hacia abajo, el CG se mueve aproximadamente de manera uniforme y en línea recta; Toda la evolución del hombre ha adaptado su cinemática precisamente a esto.

En las escaleras, el CG experimenta tirones hacia arriba y hacia abajo, y en la escalera en espiral, también hacia un lado. Al mismo tiempo, cada vez hay que acelerar el cuerpo y luego inmediatamente reducir la velocidad. La inercia de una persona no es pequeña: intente dejar caer una carga de 75 a 80 kg desde una altura de escalón de 14 a 18 cm, asegúrese. El sistema nervioso autónomo percibe las sacudidas rítmicas como fuerza mayor y, en las escaleras, con cada paso enciende el oxígeno.

escalera y hombre

Del anterior ya se desprenden conclusiones importantes: es imposible aumentar el número de pasos de una marcha a más de 20, incluso para las escaleras más suaves, un andador se quedará sin fuerza en esa caminata sin motivo aparente. En segundo lugar, entre marchas es muy recomendable disponer plataformas de al menos 1,2-1,5 m de ancho. Solo 2-3 pasos de glucógeno y podrás volver a activar el oxígeno.

Además, un cálculo simplificado de la derivada cero da un mínimo de consumo total de energía en las escaleras con una relación entre la huella y la altura del escalón de 2:1, lo que corresponde a una pendiente de escalera de 30 grados. En realidad, el mínimo cae en un ángulo mayor, aproximadamente 32-34 grados. El hecho es que superar / extinguir la inercia no se produce instantáneamente, sino durante el tiempo de reacción de los músculos, 0,1-0,2 s.

En la dirección de una pendiente menor, los costos de energía aumentan rápidamente, ver fig. Aquí también hay una analogía completa con el motor de un automóvil: al acelerar sin medida en el primero o segundo, primero quemarás todo el tanque y el motor antes de llegar a alguna parte. En concreto: el consumo de energía del depósito para encender/apagar el oxígeno resulta ser mucho mayor que para el movimiento real. Sacamos la tercera conclusión: las escaleras demasiado suaves son inútiles; una pendiente de menos de 28 grados es incómoda y agotadora, y menos de 25 es solo una rampa.

Las pendientes grandes son más económicas. Esto se ve afectado por el hecho de que el CG se mueve de manera relativamente uniforme durante una gran parte del tramo del paso. Una persona promedio no necesitará restaurar el oxígeno subiendo escaleras de 4,5 m en 75 grados, este ángulo se considera el límite para escaleras de uso general.

"Subir" por encima no es sin razón. Al bajar escaleras entra en juego otro factor: el equilibrio del cuerpo. Para que el CG no vaya más allá del área de apoyo y no tenga un "boom", al pasar hay que inclinarse hacia adelante. Pero al bajar las empinadas escaleras no se puede llegar muy lejos con el pie, hay aire. Por tanto, las escaleras muy empinadas tienen que bajar hacia atrás, y se considera que la pendiente máxima de las escaleras públicas es de 45 grados.

Los constructores para los cálculos no utilizan curvas de energía, sino gráficos circulares resumidos, ver fig. Desde la fisiología no queda nada claro, pero los ángulos de inclinación permitidos se muestran claramente. Son algo diferentes de la "energía", porque están promediados estadísticamente.

Escalera para ti

Nosotros necesitamos, Al diseñar una escalera, gane la mayor superficie posible. La forma natural de hacerlo es tomar una pendiente mayor.. Pero no se puede exagerar, ya que se manifestará el daño acumulativo mencionado al principio. ¿Cómo entonces, sin una investigación compleja, encontrar sus propias capacidades energéticas y, en función de ellas, el ángulo de inclinación de las escaleras?

Lo primero que hacemos es determinar la altura promedio Τ de los miembros adultos físicamente completos de la familia. La cinemática "pequeña" con la fisiología es significativamente diferente, una vez más se calientan sólo para el beneficio. Y la gente normal no lleva a los ancianos y enfermos al segundo piso.

Pero ¿por qué: altura promedio sin diferencia de género? Porque en las mujeres, en primer lugar, la TC se sitúa más abajo en relación con la altura. ¿Cuál de los hombres no se lamió furtivamente la boca ante formas apetitosas? En segundo lugar, el ancho del escalón femenino (el parámetro más importante, como veremos más adelante) también es mayor en relación con la altura.

¿Estás sorprendido? Simplemente no se ve, es decir. el andar de las mujeres es suave y el de los hombres, amplio. Pero mire más de cerca la calle: una dama de 165-170 de altura va de la mano de un caballero de 175-180, sin adaptarse en absoluto a él.

Toda esta teoría es necesaria para determinar:

La pendiente límite de la escalera en grados es α \u003d T / 4 - 2;
Ancho de paso normal como d = 0,36 T.

Las fórmulas son válidas para límites de altura de 160-180 cm, para hombres bajos α = 38 grados y para hombres altos 45. No nos ocupamos de la pendiente más pequeña, en primer lugar, porque es muy desfavorable desde el punto de vista energético. Y en segundo lugar, una escalera suave ocupará demasiado espacio, lo que vale la pena.

Tipos y dimensiones de escaleras.

Antes de empezar a contar, veamos qué necesitamos elegir y diseñar. Los principales tipos de escaleras para casas particulares se muestran en la fig. En la fila superior, los primeros 2 desde la izquierda son consola o colgantes. El monolítico se diseña al mismo tiempo que la casa y se compra una compra ya hecha. Cerca hay una escalera sobre los pernos, que ya se mencionó. Los 2 siguientes también pertenecen a la categoría de los colgantes, sobre largueros empujados bajo los escalones. Sus ventajas son más estéticas, no reducen visualmente el volumen de la habitación.

Las escaleras de un solo tramo (primero desde abajo a la izquierda) son raras en casas privadas; con escalones de tamaño normal, la mayoría de las veces simplemente no encajan allí. Se construyen más escaleras giratorias, la siguiente pos. El ángulo de rotación se recomienda de 90 grados si las escaleras suben desde la habitación y de 180 grados si van desde el pasillo. Estos ángulos facilitan el diseño.

Las escaleras con curvas sobre vigas curvilíneas se analizan anteriormente, en la subsección sobre escaleras de madera elaboradas. Las escaleras de caracol se construyen alrededor del interior de una linterna, una media ventana o un ventanal.

Cálculo de escaleras

El cálculo de las escaleras se apoya inviolablemente en 3 "pilares" - principios inmutables:

Todos los escalones, con una precisión de 0,5 cm de la misma altura. Los pasos de "salto" desequilibran el sentido táctil, razón por la cual las lesiones son inevitables con el tiempo;
La escalera debe estar entre habitaciones con el mismo régimen de temperatura. El calentamiento desigual de las escaleras durante la temporada de calefacción puede provocar no solo daños, sino también una violación de la estructura de soporte del edificio;
El cálculo necesariamente termina con un dibujo preciso a escala y con detalles, vea un ejemplo de una escalera de caracol de madera en la fig. Un boceto improvisado no es garantía de fracaso, ni siquiera para un especialista experimentado.

Nota: está permitido construir una escalera entre habitaciones con y sin calefacción si el paso desde el lado cálido está herméticamente cerrado con puertas de cierre automático.

Dimensiones y proporciones

Las dimensiones de la escalera necesarias para el cálculo según el sistema inglés se muestran en la fig. a la derecha:

L es la longitud de las escaleras.
H es su altura (ascenso).
G es la altura del pasaje.
B - ancho total.
W es el ancho del pasaje.
N es el número de pasos.
A - la longitud de la abertura en el techo del piso superior.
P es la altura de la barandilla.
C es el espacio entre los balaustres.

El producto LxB da el área ocupada por las escaleras del piso inferior; AxB - en la parte superior. Su suma es el área total debajo de las escaleras. Estos valores son necesarios para presupuestar y minimizar costes. G según la norma DIN para casas privadas debe tomarse de 185 cm, según SNiP, de 190 cm. De hecho, es mejor atenerse al valor de 195-200 cm. Entonces el huésped alto no inclinará instintivamente su Dirígete al pasillo y no tropezarás.

Aquí la figura también muestra cómo los diseñadores de casas particulares, que no están rígidamente atados a elementos típicos, ganan hasta 5 cm G y hasta 30 cm L: el borde inferior de la abertura superior está biselado. El caso es que la abertura superior debe estar protegida y a una buena distancia de medio metro prácticamente no experimenta carga operativa.

W debe tomarse de 1200 mm para escaleras entre pisos comunes y de 900 mm para escaleras hasta el piso para dormir. Para funcionario o particular (en el ático, entrepiso) - desde 700 mm. N para los cálculos se toma como N-1, porque el suelo de la planta superior es el último peldaño de la escalera. El N admisible en una marcha se analizó anteriormente.

P se toma entre 800 y 900 mm, dependiendo del crecimiento. Su valor no es crítico, haz lo que sea más conveniente. C en familias con niños no debe tomar más de 100 mm; para una familia adulta: hasta 170 mm. Esto está de acuerdo con las normas, es realmente mejor que sea más ancho y colocar una cerca sólida en la parte inferior con una tira, es más seguro.

Nota: No hace mucho, algo gracioso apareció varias veces en las noticias. Cierta pareja decidió tener sexo justo en las escaleras, lo que provocó que la cabeza de la niña se atravesara entre los balaustres y se quedara atascada. Para salir tuve que llamar al Ministerio de Situaciones de Emergencia y a una ambulancia. Verás, la mente está ahí sólo en tamaño para la estupidez...

Cálculo de pasos

La principal dificultad al calcular una escalera es determinar las dimensiones de sus escalones. El ángulo de inclinación energéticamente óptimo de las escaleras es α = 32 grados; entonces la relación entre la altura del escalón l y su huella será igual a tgα = tg 32 = 0,625. Pero el óptimo en términos de área mínima ocupada (y los costos de construcción dependen del cuadrado), determinado por parámetros personales, como se describió anteriormente, α será de aproximadamente 40 grados y tg 40 = 0,84. Estas dos personas testarudas deben unirse a un solo equipo para que nos resulte conveniente.

El método de cálculo es el siguiente:

Basado en tgα \u003d 0,84 y H \u003d (altura del techo + espesor del piso + altura de la solera del piso superior + espesor del piso en el mismo lugar), calculamos la longitud de las escaleras L \u003d H / (tgα) \u003d H / 0,84.
En el borrador del diseño de la casa, buscamos un lugar donde esta longitud encaje con un margen, sujeto al ancho total B. Aquí necesitamos una vena creativa y algo de experiencia: probamos escaleras rectas y giratorias, aplicamos trucos de diseño. , algunos de los cuales se ven a continuación.
Según el lugar elegido, determinamos la longitud constructiva de la escalera Lk.
A partir de él y de H encontramos el ángulo de inclinación real como Α = arctg(H/Lk).
Para empezar, tomamos N-1 = 15, es decir, N = 16 y encontramos la altura del escalón h = H / (N-1). h debe estar entre 140 y 180 mm para una altura familiar promedio de 160 a 180 cm; el óptimo se encuentra por proporción. Si h se desvía mucho de él, corregimos N.
Calcule la longitud de la banda de rodadura como l = h/(tgΑ). Lo más probable es que resulte menos de 280 mm, luego definimos el desplazamiento del escalón como b = 280 - l, no debe ser más de 60 mm para escalones con contrahuella inclinada y no más de 40 mm para todos los otros. Para escaleras con espacio libre, siempre tomamos b = 0; de lo contrario, las lesiones son inevitables.
Si los pasos “no convergen”, repetimos el ciclo de cálculo a partir del paso 2.
Cuando todo parece haber convergido, verificamos el resultado para escaleras comunes de acuerdo con la fórmula de SNiP 2b + l \u003d d, donde d es el ancho del escalón "familiar" definido anteriormente.
Para escaleras individuales y de servicio utilizamos la fórmula b + l = 0,75d para verificación.
Si nuestros resultados específicos concuerdan con las fórmulas estadísticas de SniP con una precisión del 10%, ¡guau! Nos cansamos de las escaleras.
Si no, regrese al punto 2.

Hay un matiz en el cálculo de las escaleras de caracol: el ángulo de divergencia de sus escalones β no debe exceder los 60 grados, y lo mejor es menos de 20 grados. Por tanto, las escaleras radiales se consideran según el principio residual: el resto de la altura total de elevación H, que cae sobre la parte del radio, se fija en proporción a su participación en la longitud total de la escalera, la altura del escalón de la escalera. Se calculan las partes rectas y a partir de ahí se determina su número en el radio. Luego verifican la apertura de los escalones dividiendo el ángulo de inversión de las escaleras por el número de escalones en el arco. En los hogares normales casi nunca surgen problemas.

Sutilezas de diseño

A continuación te presentamos 2 formas bastante conocidas de ahorrar en escaleras sin comprometer su ergonomía y funcionalidad:

"Disposición rusa": las escaleras se realizan en un pasillo ancho ("novorusskaya") con un giro de 180 grados o en una terraza / pasillo con un giro de 90 grados. La primera marcha es larga y alta. Debajo del rellano se colocan un baño combinado adicional, un aseo para invitados, una sala de calderas, etc., y debajo de la marcha se organiza un descenso al sótano.
"Disposición española": la villa está diseñada en una planta y media. El semipiso para dormir se coloca encima del garaje incorporado con una separación por encima de la entrada al mismo y, posiblemente, a los lados, hasta 1 m, luego es posible colocar 2-3 dormitorios pequeños en el semipiso. . Y debido al sótano del edificio, el techo y el piso del primer piso, el entrepiso se desplaza hacia abajo 1 mo más. La altura de las escaleras también se reduce en la misma cantidad. En este caso, la mayoría de las veces es posible hacerlo en general de una sola marcha.

Vídeo: hacer escaleras: desde el cálculo hasta la construcción.

Acerca de las escaleras del ático

En cualquier hogar se necesitan escaleras al ático. Su conocido diseño, que no ocupa espacio útil, se muestra en la Fig. Sólo hay un inconveniente: está a la vista. Puedes deshacerte de ella colgando la escalera de un riel de un trozo de tubo y deslizándola detrás de los muebles en la posición plegada. Entonces tiene sentido colocar una capa decorativa en la cuerda exterior.

Ahora todo tipo de escaleras compactas para ático son populares y los vendedores las ofrecen ampliamente. Los tipos más comunes se muestran a continuación. arroz:

Acerca de las escaleras del sótano

En los manuales de instrucciones a menudo se recomienda construir una escalera al sótano sobre una base separada. Será más fuerte. Este es un error típico de un aficionado: la casa en su conjunto se asienta más rápido y las escaleras simplemente se deformarán o se desprenderán con el tiempo.

Por el contrario, es mejor fijar las escaleras del sótano en la parte superior con cuerdas de arco unidas en forma de cuña a una bisagra giratoria horizontal y redondear los talones. Luego, durante la contracción, el ángulo de inclinación solo disminuirá. Si se nota la obstrucción de los escalones, basta con limar o recortar los talones.

Resumiendo

En general, para escaleras entre pisos de uso general. lo mejor debe ser reconocido como metal-madera o metal-hormigón.. Su mayor intensidad de mano de obra y costo en comparación con los de madera se ven más que compensados por su resistencia y durabilidad.

Para viviendas económicas, en las que de ninguna manera es posible hacer un lugar para una escalera, una escalera de madera modelada por computadora con cuerdas de arco de forma compleja es óptima. Para hacerlo usted mismo, tendrá que esforzarse en su habilidad e ingenio, pero se le quitará el espacio habitable y el material se reducirá al mínimo. La misma escalera es muy adecuada para una residencia de verano, y si la familia está físicamente desarrollada y no es perezosa, entonces un híbrido de "finlandés" con "polaco".

Última nota : aquí no se dice ni una palabra sobre la disposición del porche con escaleras y escaleras de entrada en general. Este es un tema aparte y no menos complicado.