Scara - scari pentru casa, apartament

Mana curenta este o piesa profilata ,situata in mod obligatoriu la partea superioara a balustradei . Ea este fixata solid de balustrada sau de peretii scarilor,pe o singura parte a rampelor ,la scarile care deservesc 1.3 fluxuri,iar la scarile mai late pe ambele parti.

Forma si sectiunea mainii curente urmeaza a fi astfel conceputa ,incat sa fie usor cuprinsa cu mana (vezi anexa fig.23.2.2) .

3. Dimensionarea functionala

In cadrul dimensionarii functionale,se vor determina prin calcul:latimea si inaltimea treptelor ,latimea rampei si a podestelor.

Dimensiunile treptei ,latimea si inaltimea se stabilesc in functie de necesitatile functionale ale cladirii ( vezi anexa fig. 23.1.1) si de destinatia scarii. Inaltimea unei trepte (h) rezulta din conditia n.h=H (anexa 23.1) in care:

n-numarul de trepte ,astfel incat sa fie un numar intreg,

H-inaltimea dintre etaje.

Cunoscand h ,se poate determina latimea treptei b,din relatia lui Blandel:

b+2h=62. 64 cm (23.4)

Latimea rampei sau lungimea treptei se determina din cosiderente functionale si de evacuare rapida a cladirii ,in caz de pericol.

La cladirile de locuit ,cu populatie redusa ,latimea rampei rezulta din conditii functionale si din posibilitatea de a se putea transporta pe scara diferite obiecte.

La cladirile publice (cu aglomerare mare de oameni),latimea scarii rezulta dintr-o dimensionare ,pentru evacuare in caz de pericol.

Se considera ca evacuarea persoanelor se face sub forma de fluxuri,siruri de personae asezate una in spatele celeilalte care circula pe scari spre exteriorul cladirii.

Latimea rampei se determina (fig. 23.1.3) dupa nivelul cu cel mai mare numar de fluxuri ,fara a se cumula fluxurile care vin de la niveluri diferite. Exceptie fac salile de teatru sau cinematograf.

Numarul de fluxuri ,prin care se evacueaza persoanele se determina cu relatia :

F=N/C ( anexa 23.5)

in care :

F-numarul de fluxuri rezultat;

N-numarul de personae care trebuie evacuate;

C-capacitatea de evacuare a unui flux ,pe toata durata operatiei de evacuare .

Rezultatele se rotunjesc la numarul intreg imediat superior. Numarul de personae N se determina din proiectul cladirii sau se stabileste in functie de destinatia acesteia.

La cladirile de locuit ,se considera o persoana la 10 m2(metrii patrati) suprafata utila;la hoteluri ,aria ce revine unei persoane este 8 m2(metrii patrati) ,la care se mai adauga un spor de 12 % pentru persoanele de serviciu si eventualele persoane straine care s-ar afla in cladire.

Capacitatea de evacuare a unui flux (C) este indicate,in functie de destinatia cladirilor. La cladirile de locuit ,capacitatea de evacuare a unui flux este C=90.

Pe baza numarului de fluxuri, se determina latimea scarii ,care este cel putin : 0,80 pentru un flux;de 1,10 pentru 2 fluxuri ;de 1,60 pentru 3 fluxuri ;de 2,10 pentru 4 fluxuri ;de 2,50 pentru 5 fluxuri.

Latimile uzuale de scara sunt cele care corespund la 2.3 fluxuri. Latimea maxima a scarii nu se limiteaza ,dar rampele cu latime peste 2,40 m vor fi impartite pe toata lungimea lor cu balustrade intermediare.

Scarile se vor mentine cu latimea constanta ,pe portiunile unde circulatia este aceeasi.

La cladirile de locuit ,inaltimea si latimea treptelor ,latimea rampei si a podestelor se mentin constante pe toate nivelele scarii.

Podestele vor fi dimensionate functie de numarul de fluxuri care este identic cu cel de pe rampa scarii ,prin care se face evacuarea persoanelor.

Prin dimensiunile functionale ale scarii intelegem dimensiunile de gabarit in stadiul scarii finisate.

4. Tipuri de scari:

Scari exterioare la cladiri

Scarile exterioare (fig. 23.2.3),de la intrare sau de la subsol ,vor rezema fie pe console legate de zidaria peretelui ,fie pe fundatii independente de restul constructiei. Aceste fundatii vor avea aceleasi conditii de fundare ca si fundatiile de mica adancime care nu transmit sarcini mari si anume: sa fie incastrate in terenul bun de fundare sis a depaseasca adancimea de inghet.

Treptele si podestul acestor scari ,rezemate la ambele capete,trebuie sa aiba o panta redusa ,spre partea inferioara a scarii ,pentru a permite scurgerea apei.

Executia acestor scari trebuie sa fie facuta din materiale negelive : piatra sau beton.

Scarile de piatra se realizeaza din rocile cele mai folosite ,calcarele si gresiile . Treptele masive de piatra se taie cu sau fara profil.

Suprafetele treptei si contratreptei pot fi buciardate sau frecate.

Intradosul acestor trepte se lasa ,in general,brut(neprelucrat);daca este vizibil ,se prelucreaza. Treptele din piatra se sprijina unele pe altele,pe o fasie de 3.8 cm.

Scari de beton. Dala pe care se aseaza treptele din beton poate rezema pe o umplutura de pamant ,ca si cofraj. Intre stratul de pamant si dala de beton se interpune un strat de nisip compactat.

Nivelul podestului exterior se recomanda a fi mai jos decat al pardoselii vestibulului de intrare. Intre scara exterioara si constructie se prevede un rost de tasare sau armatura placii parterului se continua cu aceea a scarii.

Scari interioare

Dupa materialele frecvent folosite la executie ,scarile interioare pot fi :

-scari de lemn;

-scari metalice;

-scari din beton armat monolit sau prefabricate.

Scari interioare din lemn

Scarile de lemn au un domeniu restrans de folosire exclusive la locuinte individuale,cu parter si etaj datorita unei comportari deficitare la incendiu.

Lemnul de stejar se utilizeaza mai des la scari ,datorita rezistentei la uzura si a aspectului estetic obtinut prin lustruire.

Scarile de lemn se utilizeaza intr-o casa a scarii proprie ,dar si in holul sau camera de zi a cladirii ,realizand in acest fel un element de decoratie interioara.

Elementele principale de rezistenta ale scarii (anexa fig.23.3),cele doua vanguri de lemn ecarisat ,sunt solidarizate intre ele de treptele executate din dulapi ,de esenta tare (grosime 4.5 cm). Treptele se imbina cu grinda de vang,prin intermediul unor sipci prinse de vang,care urmaresc forma treptelor.

Contratreapta din scandura se prinde de treapta ,la partea ei superioara sau inferioara.

La scarile mai late ,solidarizarea ,intre grinzile de vang ,se face prin buloane metalice cu tije filetate.

Grinzile de vang se ancoreaza la extremitatile de fundatii ,de grinzile planseului sau ale podestului.

Podestele sunt portiuni de planseu care primesc in plus actiunea grinzilor de vang ce reazama intre ele.

Intradosul scarilor de lemn poate fi cu treptele vizibile finisate ori acoperite cu scanduri lambuite sau tencuite.

Scari interioare din metal

Cladirile industriale constituie aria unde se folosesc uneori scarile metalice,a caror utilizare este dictate de cerintele tehnologice(structuri de rezistenta metalice) si spatiu redus pentru amplasare.

Grinzile de vang se realizeaza din otel U,I,T,rotund,tabla subtire formata la rece sau profile compuse din tabla groasa solidarizate cu corniere.

Treptele si contratreptele (fig.23.4) se executa din tabla groasa din otel ,tabla striata, rigidizate cu corniere.

Treptele si contratreptele ,alcatuite din tabla presata,sunt astfel formate ,incat rigiditatea treptei se realizeaza prin nervure verticale. Grinzile de vang reazama pe fundatii sau pe un planseu de beton armat,prin intermediul unor corniere ancorate cu buloane de scelment(fig.23.4).

Treptele pot fi prevazute deasupra sau in dreptul grinzilor de vang. Se pot folosi scari metalice cu trepte din scanduri de stejar de 5 cm grosime. Intradosul scarilor metalice poate fi finisat si prin fixarea unor placi de ipsos carton ,prin intermediul unor bare metalice suplimentare.

Parapetul ,din otel cornier sau otel rotund,se poate fixa ,la partea superioara sau lateral, de grinzile de vang.

Mana curenta la parapeti se realizeaza din cornier sau din otel rotund.

Scari interioare din beton armat

Scari din beton armat monolit.

Datorita importantei scarilor in caz de evacuare fortata ,este indicata folosirea betonului armat,material cu rezistente mecanice favorabile la temperaturi ridicate (fig. 23.5).

Scara de beton armat transmite sarcinile spre structura de rezistenta a cladirii ,prin intermediul casei scarilor.

Rampa scarii din beton armat monolit este o dala rezemata longitudinal , des-

carcandu-se pe podeste sau rezemata transversal si transmitand sarcinile pe peretii longitudinali sau pe grinzile de vang.

Rezemarea longitudinala a rampei se poate realiza prin intermediul placii podestului,care,la randul sau poate fi rezemat pe 2 sau 3 laturi. Acest tip de rampa continua ,conlucreaza in plan vertical cu podestul(impiedicat a se roti in plan vertical),care necesita grosime si armare sporita.

Alta solutie de rezemare longitudinala a rampei este pe grinzi de podest grinzi amplasate la intersectia intre rampa si podest.

Rezemarea rampei prin intermediul grinzilor de vang (grinzi inclinate) se foloseste atunci cand deschiderea rampei este mare. Rezemarea pe grinzile de vang se poate realiza prin:

-amplasarea acestor grinzi la marginile rampei(in cazul casei scarii vitrate) sau putin retrase spre interior,in scopul micsorarii grosimii aparente a rampei ;

-prelungirea acestor grinzi,care servesc si la rezemarea podestului;

-amplasarea unei singure grinzi centrale ,care va avea dimensiuni marite comparative cu solutia grinzii de vang marginale ,reducand astfel gabaritul liber al scarii.

Rezemarea transversala a rampei se realizeaza in peretii longitudinali ai casei scarii. Dala continua pe mai multe nivele si franta la intersectia rampei cu podestul se comporta ca o placa subtire ,prismatica. Aceasta comportare spatiala da scarii o rigiditate mare , cu toate ca nu are grinzi de rezemare.

In cazul cand nu se considera conlucrarea rampei cu podestul ,rampa se ca incastra in peretii longitudinali ai casei scarii,iar podestul va lucra separate ,fiind incastrat pe trei laturi in zidurile casei scarii ,iar pe a patra rezemat pe o grinda de podest.

Treptele ,la scarile din beton armat monolit ,pot fi alcatuite din beton armat simplu turnate peste o placa armata sau turnate impreuna cu dala din beton armat (fig.23.5).

Datorita efectului arhitectonic deosebit,se utilizeaza din ce in ce mai des scarile cu placa treapta-contratreapta. La acest tip de scari ,sarcinile exterioare vor determina eforturi care sunt preluate vor determina eforturi care sunt preluate numai de trepte si contratrepte.

Daca unghiul intre trepte si contratrepte este de 90 grade ,aceste scari poarta denumirea de scari ortopoligonale.

Solicitarea preponderenta ,la acest tip de scari,este incovoierea.

Armarea scarilor ortopoligonale se poate realize cu armaturi continue si etrieri sau armaturi continue si cu bare suplimentare inclinate (fig.23.5). Pentru simplificarea calculelor ,grosimea treptelor va fi egala cu cea a contratreptelor.

Datorita concentrarilor de eforturi ,in locurile de frangere a liniei mediane se prevad armature inclinate.

Scari din beton armat prefabricat

Capacitatea de ridicare a macaralelor va influenta asupra adoptarii uneia dintre urmatoarele solutii de elemente prefabricate la scari de beton armat,in ordinea cresterii gradului de industrializare:

-trepte prefabricate independente;

-trepte,contratrepte si grinzi de vang;

-rampa si semipodest prefabricat.

Treptele prefabricate independente pot fi elemente cu goluri sau fara goluri ,pot rezema la capete pe grinzi de vang monolite sau incastrate in zidarie.

Treptele dreptunghiulare var rezema intre ele pe o fasie de 4 cm;cele triunghiulare au suprafata de contact tesita,contactul realizandu-se printr-un rost frant ,cu laturi de 3 cm.

Grinzile de vang prefabricate pot avea sectiunea transversala in forma de L, iar cea longitudinala sub forma de cremaliera. Grinzile de vang reazama pe grinzi de podest,,care pot fi prefabricate sau monolite (fig.23.6).

Scarile cu rampa prefabricata (fig.23.6) din beton armat au treptele si grinzile de vang cuprinse intr-un singur element (pot fi realizate cu vang marginal sau central) asemanator cu structura chesoanelor.

La cladirile din panouri mari,in conditiile unui grad mare de industrializare,se folosesc scari prefabricate din panouri mari,alcatuite din rampa si jumatatea podestului prefabricat (fig.23.6).

Rezemarea acestui element prefabricat (rampa+semipodest) se face pe podest sau grinda de podest de la planseul etajului sip e panoul de perete de la casa scarii.

Scarile din beton armat prefabricat prezinta dezavantajul rigidizarii reduse a cladirii ,comparative cu cele din beton monolit.

La cladirile industriale inalte ,se folosesc scarile elicoidale prefabricate , realizate dintr-un stalp central ,trepte prefabricate. Lipsa contratreptelor si forma trapezoidala a treptelor fac ca scara sa fie comoda la urcat (fig.23.6).

Finisarea scarilor din beton armat.

La scarile din beton armat ,finisajul se utilizeaza in functie de destinatia cladirii,importanta scarii ,considerente estetice si economice.

Scarile din beton armat se pot finisa cu:

-mortar de ciment sclivisit in grosimea de 1-1 cm ;in cazul unei circulatii frecvente,se protejeaza muchiile cu otel cornier fixat prin ancore metalice. Pentru a evita alunecarea,suprafata treptelor se va prevedea rulata sau buciardata;

-placaje din piatra naturala (granit ,marmura) sau piatra artificiala (placi de mozaic) ,la treptele si contratreptele asezate pe un pat de 2 cm de mortar de ciment (fig.23.6);

-mozaic turnat ;

-scanduri de stejar fixate in dibluri de lemn;

-PVC fixat cu adezivi.

Intradosul scarilor din beton armat se tencuieste si se zugraveste.

Elemente generale de calcul

Pentru a efectua calculul scarilor,acestea se descompun in elemente simple,izolate : treapta, rampa ,grinda de vang , grinda de podest , dala podestului.

Incarcarea utila din aglomeratia de oameni ce poate proveni in caz de pericol,are valoarea cuprinsa intre 3500...5000 N/m2 (=metri patrati) ; la aceste incarcari se adauga incarcarea permanenta provenita din greutatea proprie ,pardoseala si tencuiala intradosului.

Aceste incarcari sunt uniform repartizate pe suprafata : cea permanenta-pe o suprafata inclinata,iar cea utila-pe o suprafata orizontala.

Placa rampei ,care se considera simplu rezemata sau incastrata pe grinda podestului,se va calcula in functie de raportul laturilor placii ,dupa una sau doua directii. Se recomanda a se lua in consideratie si conlucrarea treptelor,care va determina un consum mai redus de armatura.

Placa si grinzile de podest se calculeaza ca mici plansee,carora li se asigura continuitatea cu treptele.

Grinda de podest este incarcata din rampe sub forma de sarcini concentrate ,prin intermediul grinzii de vang , si de sarcina aferenta din placa de podest,sub forma unei sarcini uniform distribuite.

Grinzile de vang ,care preiau incarcarile de la trepte si rampa ,se calculeaza cu grinzi simplu rezemate pe grinzile de podest sau continue din desfasurarea pe toate nivelele ,daca decalarea intre vanguri si rigiditatea la torsiune a grinzilor de podest pot fi neglijate.

5. Materiale pentru realizarea scarilor

Din punct de vedere al materialelor constitutive, scarile pot fi realizate:

1. in sistem unitar, integral din:
• beton armat;
• lemn (masiv sau lamelar);
• metal;
• piatra;
2. in sistem mixt, cu:
• vanguri din:
• beton armat (turnate monolit sau prefabricate);
• lemn (masiv, lamelar sau stratificat);
• metal (curent otel sau aluminiu, in profiluri laminate, ambutisate sau extrudate);
• trepte portante din:

• beton (prefabricate mozaicate);
• lemn (masiv, lamelar, stratificat);
• metal (otel carbon, inox sau aluminiu;
• piatra;
• sticla stratificata.

Cele mai utilizate materiale pentru finisaj sunt de tip:

mozaic turnat;

placi (piatra naturala si artificiala, ceramica, lemn sticla multistrat);

covoare (PVC, mocheta, linoleum, cauciuc).
Prelucrarea suprafetei treptei poate fi facuta astfel:

pentru piatra naturala si artificiala: prelucrari mecanice (buciardare, slefuire, frecare, rostuire);

pentru ceramica: rostuire;

pentru lemn: geluire, rindeluire, lustruire, curbare (la abur), lacuire;

pentru metal: prelucrari chimice ale suprafetei, vopsire, lustruire.

Scari cu rampe drepte - conceptie si constructie

Scari drepte, cu sau fara podeste intermediare si fara intoarceri:

• Scari cu ochiul scarii egal cu lungimea pachetului de trepte in proiectie l(n-1), (fig. 1):
• Lungimea casei scarii are dimensiune minima, dar grosimile structurii celor doua podeste (la partea de jos a rampei si respectiv la partea de sus) sunt inegale, necesitand la partea de sus fie o grinda de podest (pentru simetrie putandu-se prevedea grinda de podest si la partea de jos a scarii), fie o placa foarte groasa; in cazul in care nu se adopta nici una din aceste doua solutii, placa rampei intra sub podestul de sus cu o lungime egala cu o treapta (fig. 1);
• La palierul de urcare, parapetul este mai inalt decat inaltimea normala H cu o inaltime de o treapta, datorita faptului ca inaltimea se masoara de la muchia primei trepte;
• Pentru ca si la podestul de jos sa se pastreze aceeasi inaltime ca pe intregul parcurs al scarii, se poate adopta una din urmatoarele posibilitati:
• se prevede o intrerupere a mainii curente, cu o saritura egala cu h (inaltimea treptei) la racordarea cu parapetul rampei care urca;
• se accepta mana curenta oblica la parapetul podestului de jos, pe portiunea ingusta a acestuia;
• se accepta inaltarea mainii curente cu o inaltime de treapta, pe latimea ochiului scarii la parapetul de jos (H + h);
• se accepta lungirea ochiului scarii cu o latime de treapta si decuparea in consecinta a podestului de jos; in aceasta varianta, dimensiunea casei scarii creste cu o latime de o treapta;

Scari cu lungimea ochiului scarii mai mare cu o latime de treapta l decat lungimea pachetului de trepte in proiectie si ochiul scarii decalat cu l/2 fata de pachetul de trepte :

• lungimea casei scarii creste cu o latime de treapta;
• grosimile celor doua podeste pot fi egale;
• inaltimea parapetului este constanta (H) pe ambele podeste precum si pe rampa scarii;
• se poate obtine o racordare a intradosului scarii cu intradosul podestelor, ordonat si estetic.

Nota: In cazul unui podest intermediar la o scara dreapta, pentru mentinerea grosimii placii podestului in concordanta cu grosimile rampelor, se decaleaza frangerea de panta la rampa care coboara de la podest, cu o lungime egala cu l. Pentru mentinerea inaltimii parapetului pe tot traseul scarii, inclusiv pe podest, frangerea de panta a mainii curente se va face decalat cu o latime de treapta fata de rampa care urca de pe podest.

Aspecte privind calculul plastic al scarilor fara grinzi de podest

Introducerea betonului armat in constructii a produs o adevarata revolutie in gandirea constructiva a inginerilor. Intr-o anumita etapa, realizarea elementelor incovoiate (cum ar fi, de exemplu, planseele si scarile cladirilor) se facea cu ajutorul grinzilor de lemn si al profilelor laminate de otel.

Aceasta situatie s-a schimbat odata cu aparitia unui material care nu se livreaza sub forma de elemente liniare, a unui material din care se pot realiza elemente ce lucreaza dupa doua sau trei directii, odata cu aparitia betonului armat. Introducerea betonului armat a determinat astfel un salt calitativ in gandirea constructiva a inginerilor constructori. Pe langa elementele de beton armat care lucreaza pe o singura directie, conceptia lor imitand conceptia constructiilor metalice sau a constructiilor de lemn, au aparut si elemente care folosesc capacitatea de rezistenta a betonului armat pe doua directii (placi armate crucis, plansee ciuperca) sau pe trei directii (invelitori subtiri).
Unul dintre aceste elemente ce folosesc capacitatea de rezistenta a betonului armat pe doua directii este scara fara grinda de podest. Folosirea larga a scarii fara grinda de podest in constructia de locuinte impune elaborarea unui calcul care sa puna in evidenta modul ei real de lucru si rezervele ei de rezistenta.

Imagini-scari

Scara din aluminiu

Scara elicoidala din aluminiu

Scari exterioare - marmura

Scara in spirala

Scara dreapta din stejar lamelar

Scara aluminiu-destinata domeniului constructiilor

Scara usoara din aluminiu