08/04/2014 PARTI COSTITUENTI UNA SCALA

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1 PARTI COSTITUENTI UNA SCALA 1

2 Dimensionamento dei gradini Il dimensionamento dei gradini secondo la manualistica manuali tecnici vengono spesso riportati criteri di dimensionamento dei gradini, basati su studi e ricerche di carattere ergonomico: per ridurre al minimo l affaticamento alcune formule suggeriscono la pendenza da assegnare alla scala, altre invece propongono relazioni che legano i valori della pedata p e dell alzata a. Come e facile constatare, per i valori di alzata ordinari tutte queste formule conducono a risultati simili. Per alzate di 17 cm, per esempio, si ottengono i seguenti valori delle pedate: p = cm (per la [1]) p = 29 cm (per la [2]) p = 29,33 cm (per la [3]) p = 28 cm (per la [4]) I 2

3 IL RIVESTIMENTO DEI GRADINI I gradini delle scale possono essere realizzati con vari tipi di materiali. I marmi e le pietre sono di uso comune sia nelle scale esterne sia in quelle interne. Nelle scale interne si fa spesso ricorso al legno, alla gomma e ai materiali vinilici. La parete a contatto con il gradino viene di norma rifinita con il battiscopa, realizzato in genere con gli stessi materiali dei gradini e con varie forme. Per ridurre il pericolo di scivolare si ricorre talvolta a materiali antisdrucciolo posti lungo il bordo anteriore della pedata. Dimensionamento di rampe e pianerottoli La larghezza e la lunghezza delle rampe e dei pianerottoli dipendono dall afflusso di persone previsto, in relazione alla destinazione dell edificio: nel caso degli edifici pubblici tali dimensioni sono fissate da specifiche prescrizioni normative. Larghezza delle rampe Per gli edifici non soggetti a specifiche prescrizioni di legge la larghezza delle rampe deve essere calcolata in funzione del numero di persone che le percorrono contemporaneamente, considerando l ingombro di ciascuna persona di 60 cm circa. E buona norma non eccedere nella larghezza della rampa e prevedere mancorrenti posti in posizione intermedia nel caso di rampe molto larghe sulle quali transitano molte persone. 3

4 Dimensioni dei pianerottoli Per consentire il passaggio delle persone e agevolare il trasporto di mobili e di oggetti ingombranti, per la lunghezza dei pianerottoli si adottano le seguenti dimensioni : pianerottolo di sosta, lunghezza non inferiore a cm e, comunque, non inferiore alla larghezza delle rampe; pianerottolo di piano, lunghezza di almeno 150 cm, in modo da facilitare l ingresso agli alloggi, salvo prescrizioni particolari per consentire l accessibilità alle persone in carrozzella. La larghezza dei pianerottoli e legata essenzialmente a quella delle rampe e dell anima della scala: per i pianerottoli di piano possono anche intervenire altri fattori che suggeriscono dimensioni maggiori, come la necessita di dare accesso a piu alloggi. NUMERO DI GRADINI E LUNGHEZZA DELLE RAMPE 4

5 Esempio: altezza netta di piano di 2,70 m spessore di impalcato di 30 cm l altezza di interpiano H e di 3 m. Derivano 2 rampe di 9 alzate di 16,66 cm, alle quali corrispondono 8 pedate per rampa. Stabilito che il valore delle pedate e di 29 cm, la lunghezza della rampa sara di 2,32 m Lo sfalsamento dei gradini Nel progetto delle scale si può porre il problema di allineare le linee d intersezione dell intradosso delle due rampe con il soffitto dei pianerottoli. Per ottenere questo risultato e necessario prevedere un determinato sfalsamento Sf tra l ultima alzata della rampa d arrivo e la prima alzata della rampa di partenza, la cui entità dipende dallo spessore dell orizzontamento del ripiano s e dallo spessore teorico r della soletta portante i gradini di ciascuna rampa. 5

6 Scale a una rampa Le scale a una rampa sono costituite da una successione continua di gradini (in genere non piu di 15) e possono essere a rampe diritte (o rettilinee) o a rampe curvate. Scale diritte a una rampa Le scale diritte sono usate soprattutto per il collegamento verticale di case unifamiliari a due piani, oppure negli alloggi duplex: occupano una larghezza minima, ma richiedono una notevole lunghezza della rampa (di solito superiore a 4,5 m), oltre ovviamente ai due pianerottoli di estremità. Per ridurre l ingombro in lunghezza vengono talvolta impiegati particolari accorgimenti: si possono dotare di risvolti le estremità della rampa, oppure ricorrere a gradini di forma trapezoidale, detti gradini a fazzoletto, che facilitano il raccordo con l accesso ai vari ambienti. Occorre ricordare che nelle scale a una rampa, come anche negli altri tipi di scale, deve essere sempre disponibile per il passaggio un altezza netta di 2 2,20 m lungo tutto il loro percorso. 6

7 Scale curvate a una rampa A differenza delle scale diritte, nelle quali prevalgono le esigenze di linearita, le scale ad asse curvilineo consentono una più plastica modellazione degli spazi e, dove le caratteristiche degli ambienti lo rendono possibile, effetti scenografici molto suggestivi. Esse hanno gradini che non sono piu a pianta rettangolare, come quelli delle scale diritte, ma a pianta trapezoidale. 7

8 SCALE A DUE RAMPE Una scala viene detta a due rampe quando la successione dei gradini e interrotta da un pianerottolo di riposo, generalmente situato in posizione intermedia. A parità di dislivello da superare, una scala a due rampe e percorribile con minore affaticamento di quella a una rampa e si presta a svariate soluzioni tecniche e formali. Scale a due rampe diritte Le scale a due rampe diritte hanno un ingombro in lunghezza ancora maggiore di quello delle scale a una rampa, a causa della presenza del pianerottolo intermedio. Si ricorre a questo tipo di scale quando si devono superare dislivelli notevoli, oppure quando si abbiano ampi spazi a disposizione (atrii, sale d ingresso ecc.). In qualche caso possono anche dare luogo a soluzioni architettoniche interessanti, poiché formano un vano scala a forma di corridoio inclinato. Scale a due rampe piegate Le scale a due rampe piegate sono legate a soluzioni distributive particolari utilizzate in genere negli allestimenti di interni, per esempio per accedere ai soppalchi dei negozi. 8

9 Scala a due rampe parallele La scala a due rampe parallele e la soluzione tipica per il collegamento verticale negli edifici di abitazione multipiano perché occupa uno spazio relativamente contenuto e consente un razionale disimpegno e l accesso agli alloggi attraverso i Pianerottoli. Le due rampe possono essere di uguale lunghezza, come accade normalmente nei piani tipo degli edifici, oppure di diversa lunghezza, come capita qualche volta in corrispondenza del piano rialzato, quando esso e di altezza maggiore degli altri piani. Un caso particolare di scala a due rampe parallele e quello della scala dotata di gradini a fazzoletto in luogo del pianerottolo di riposo; questa soluzione riduce ancora di più lo spazio del vano, ma rende molto meno comoda e sicura la scala. 9

10 SCALE A TRE RAMPE Le scale a tre rampe consentono di realizzare spazi interni molto caratteristici e possono assumere forme differenti a seconda delle dimensioni e delle necessita. Sono molto impiegate negli edifici pubblici nei quali l accesso deve essere convogliato in varie direzioni, oppure nelle sale di spettacolo, nelle quali una rampa permette l ingresso alla platea e le altre alla galleria. Sono anche particolarmente utili quando esiste la necessita di collegare piani con altezze superiori ai 3 m. A causa della maggiore complessità di costruzione e del loro ingombro, sono raramente usate negli edifici di abitazione. SCALE A QUATTRO RAMPE E SCALE PALLADIANE Scale a quattro rampe Nella forma più comune, utilizzata nel caso di edifici con altezze di interpiano rilevanti, le scale a quattro rampe hanno le rampe disposte attorno a una tromba quadrata, che può essere vuota oppure formare un vano di assaggio di impianti. In presenza di elevato transito di persone e di notevole spazio, si prestano anche per soluzioni particolari in cui le rampe sono disposte in modo da consentire diversi percorsi in salita, in discesa e in due direzioni opposte. 10

11 Scale palladiane Le scale palladiane sono adatte soltanto nel caso di altezze di piano superiori a 5 m e sono ormai di impiego molto raro. Meritano pero di essere ricordate per la loro origine illustre: prendono, infatti, il nome dal famoso architetto vicentino Andrea Palladio che, nel Cinquecento, fece ampio uso di scale molto articolate all interno dei suoi edifici. Esse sono costituite da una coppia di scale a due rampe, che realizzano, all interno di uno stesso vano, due percorsi completamente indipendenti e accessibili da diverse direzioni: le scale a due rampe sono, infatti, sfalsate di mezzo piano, in modo tale che si sovrappongono in verticale i pianerottoli del primo percorso ai ripiani del secondo. SCALE A RAMPE CURVE Le scale a rampe curve sono realizzate con una successione di gradini a forma di settore circolare, sostenuti a sbalzo da un anima cilindrica centrale (un pilastro cilindrico) oppure sostenuti a sbalzo dalla parete esterna, senza un appoggio in corrispondenza della tromba: nel primo caso sono dette scale a chiocciola, nel secondo scale elicoidali. Le scale a chiocciola lasciate a vista, cioè non contornate da una parete perimetrale cilindrica, possono dare luogo a piacevoli conformazioni dello spazio. Un tipo particolare di scale a rampe curve e quello costituito da gradini sostenuti da travi elicoidali, situate in corrispondenza della tromba e del perimetro esterno della rampa. L andamento estremamente raccolto di queste scale permette un notevole risparmio dello spazio occupato, ma, specie nel caso di diametro esterno inferiore a 1,20 m, rende la salita alquanto disagevole e la discesa pericolosa; il passaggio e consentito a una sola persona per volta con difficolta di trasporto di oggetti voluminosi. Sono adatte in particolari situazioni, come l accesso a locali di 11

12 SCALE A CHIOCCIOLA SCALE ELICOIDALI 12

13 SCALE DI GRANDE PENDENZA Le scale di grande pendenza sono quelle con inclinazione maggiore del 100%, utilizzate per l accesso a sottotetti, a soppalchi di servizio ecc. Il loro impiego richiede particolari cautele, per evitare il rischio di cadute. La salita e la discesa di questi tipi di scale avvengono normalmente aiutandosi con le mani (cioe tenendosi saldamente al mancorrente) e, in quelle piu ripide, salendo e scendendo con la faccia rivolta verso la scala. Scale alla cappuccina Le scale alla cappuccina hanno le pedate con una forma risegata [fig. 30], oppure con una forma approssimativamente trapezoidale, con la parte piu sporgente (dove si appoggia il piede) alternativamente disposta dall una o dall altra parte dello scalino, in modo da obbligare a salire la scala iniziando sempre con lo stesso piede. Una variante delle scale alla cappuccina ha le pedate sfalsate, sostenute da piastre fissate su un montante centrale [fig. 31]. 13

14 Scale retrattili Le scale retrattili sono costituite da una struttura con elementi ripiegabili, in genere associata a una botola di chiusura inserita nel solaio. Hanno il vantaggio di limitare al massimo l ingombro in pianta e di scomparire entro lo spessore del solaio quando sono chiuse Scale alla marinara Le scale alla marinara sono scale a pioli, fissate in posizione verticale, destinate in genere al personale addetto a interventi di manutenzione. 14

15 STRUTTURA PORTANTE DELLE SCALE La struttura portante di una scala puo essere realizzata in diversi modi, riconducibili ai seguenti tipi: scale sostenute da travi e solette poggiate alle due estremità; scale sostenute da solette a sbalzo; scale con gradini poggiati alle estremità; scale con gradini a sbalzo. Scale sostenute da travi e solette poggiate alle due estremità Quando il vano scala e contornato da murature portanti, oppure da pilastri situati in posizione adeguata, le scale possono essere realizzate con le seguenti strutture di calcestruzzo armato: solette piene, poggiate su travi disposte in corrispondenza dei pianerottoli e dei ripiani, inclinate secondo la pendenza della rampa. Le solette possono avere un profilo con estradosso inclinato oppure seghettato, secondo la forma dei gradini; solai in laterocemento a ginocchio (o rampanti), poggiati su travi disposte alle estremita del vano scala e formati da due tratti orizzontali (per ripiano e pianerottolo), uniti da un tratto centrale inclinato secondo la pendenza della rampa. 15

16 Scale con gradini poggiati alle estremità In questo tipo di scale i gradini sono in genere costituiti solo dalla pedata, realizzata in lastra o massello di pietra, in legno o lamiera di acciaio, che appoggia alle estremità su due travi, inclinate secondo la pendenza della rampa, oppure su due pareti portanti, una delle quali andra ovviamente a riempire l anima della scala. Scale con gradini a sbalzo I gradini in pietra incastrati a sbalzo nei muri adiacenti alla rampa costituivano una tecnica di uso piuttosto comune in passato, che richiedeva pero un adeguato spessore del muro portante (almeno 25 cm) per realizzare un incastro sufficiente e che presentava caratteristiche di sicurezza non troppo soddisfacenti, almeno rispetto agli odierni criteri di valutazione. I gradini potevano essere realizzati con masselli di pietra incastrati in modo da formare le singole pedate (senza alzate), oppure da lastre per le pedate e le alzate incastrate e unite tra loro per creare una struttura pieghettata. Le attuali tecniche basate sull impiego dell acciaio, del legno e dei materiali lapidei permettono invece di realizzare scale nelle quali i gradini sono collegati a sbalzo a una trave a ginocchio disposta sulla loro mezzeria. 16

17 PRESTAZIONI DELLE SCALE Le scale costituiscono un elemento critico ai fini della sicurezza e vanno realizzate con tutti gli accorgimenti necessari per ridurne la pericolosità, commisurandone la rispondenza ai criteri di sicurezza e alle situazioni di emergenza, quando l inagibilità degli ascensori le rende l unica possibile via di fuga, talvolta in condizioni di panico, di grande affollamento e di scarsa visibilità. Resistenza allo scivolamento La resistenza allo scivolamento e l attitudine di una superficie (in genere di una pavimentazione) a opporsi allo scivolamento sviluppando un adeguato attrito con i corpi con cui viene a contatto (calzature, pneumatici ecc.). Viene valutata in base al coefficiente di attrito dinamico. Le pavimentazioni dei pianerottoli e le pedate dei gradini devono dunque presentare un adeguato valore del coefficiente d attrito per garantire l antiscivolosita e la sicurezza dal pericolo di cadute, specialmente nel caso delle scale esterne maggiormente esposte agli agenti atmosferici. Questo risultato dipende ovviamente dalla scelta dei materiali e dalla loro finitura superficiale, ma anche dalla presenza di bordi antiscivolo sul profilo dei gradini. Resistenza ai carichi La struttura portante delle scale deve essere in grado di sopportare i carichi di esercizio previsti in base alla destinazione dell edificio, analogamente a quanto si e detto a proposito dei solai. Gli elementi di protezione devono, inoltre, resistere ad adeguati valori di spinta orizzontale esercitata sul corrimano dei parapetti (vedi ). Resistenza all abrasione La resistenza all abrasione (o all usura) e l attitudine di una pavimentazione a non subire alterazioni dell aspetto o asportazioni di materiale a causa di azioni abrasive dovute al transito di persone o di veicoli. Viene valutata in vario modo, a seconda del tipo di pavimentazione e dei materiali impiegati. Per le ceramiche smaltate si considera, per esempio, la capacita di conservare l aspetto superficiale, cioe la resistenza dello smalto; per i materiali lapidei, si considera invece la capacita di non subire l asportazione dello strato superficiale, cioe di contenere al minimo la perdita di spessore (in mm) causata dall abrasione. Si tratta dunque di una prestazione molto importante per la durata e per l aspetto, che dipende dalla scelta dei materiali per realizzare i pavimenti dei pianerottoli e le pedate dei gradini. 17

18 Resistenza al fuoco, reazione al fuoco Il comportamento al fuoco delle scale e oggetto di norme specifiche in relazione alla destinazione e alle caratteristiche plani-volumetriche dell edificio. Ci limitiamo qui a ricordare che attraverso le scale si verificano moti ascensionali dell aria che, in caso di incendio, possono favorire il propagarsi del fumo nel vano scala, rendendo impraticabile la via di fuga dai piani superiori. In determinati edifici esiste perciò la necessita di proteggere il vano scala, separandolo dagli altri ambienti. Le norme antincendio prevedono, a seconda dei casi, le seguenti soluzioni: scala di sicurezza esterna, situata all esterno del fabbricato, munita di parapetto regolamentare e di altre caratteristiche fissate dalla normativa antincendio. La porta di accesso all edificio deve essere dotata di maniglione antipanico e di apertura nel senso della fuga; scala a prova di fumo esterna, racchiusa in un compartimento antincendio al quale si accede da ogni piano mediante porta RE (che garantisce per un determinato periodo di tempo la stabilita meccanica e la tenuta alla fiamma e ai gas), provvista di dispositivo di autochiusura, oppure da spazio a cielo aperto, o da disimpegno con almeno un lato prospiciente su spazio a cielo aperto; scala a prova di fumo interna, situata in un vano che costituisca un compartimento antincendio, accessibile da ogni piano e dotato di filtro a prova di fumo; scala protetta, situata in vano che costituisca un compartimento antincendio con accesso diretto da ogni piano, attraverso porte REI (che garantiscono per un determinato periodo di tempo la stabilita meccanica, la tenuta alla fiamma e ai gas e l isolamento termico), dotate di congegno di autochiusura. 18

19 PARAPETTI DELLE SCALE I parapetti sono gli elementi edilizi che devono impedire la caduta nel vuoto di persone o di oggetti da scale, balconi, terrazzi ecc. Per svolgere la sua funzione di protezione, il parapetto di una scala deve possedere determinati requisiti di carattere geometrico (altezza del corrimano, interasse tra gli elementi verticali ecc.) e di carattere statico (resistenza alle spinte orizzontali), particolarmente importanti in alcuni tipi di edifici. Ne consegue che per giungere a soluzioni tecnicamente e formalmente corrette, il disegno del parapetto deve essere studiato in accordo con il profilo e la pendenza delle rampe, nonchè con l anima della scala. 19

20 BALAUSTRATE Le balaustrate sono costituite da elementi caratteristici denominati balaustri, con la forma di colonnine variamente sagomate, poggiati su uno zoccolo e collegati in alto da un elemento orizzontale, detto. Le balaustrate sono state impiegate in importanti opere di architettura, specialmente a partire dal Quattrocento, per realizzare i parapetti di balconi, logge, scale ecc. In epoca successiva, esse hanno assunto anche una funzione decorativa e sono state spesso inserite nel coronamento delle facciate degli edifici, acquistando forme e dimensioni maggiori, scrupolosamente rapportate a quelle degli altri elementi delle facciate. Per la realizzazione delle balaustrate sono stati usati per lungo tempo il marmo e la pietra, poi soppiantati da manufatti di cemento gettati in apposite forme, con disegni e dimensioni standardizzati (pietra artificiale). 20

21 PARAPETTI DI MURATURA E DI CALCESTRUZZO ARMATO parapetti di muratura parapetti di calcestruzzo armato I parapetti di muratura e di calcestruzzo possono essere pieni o traforati. I parapetti pieni I parapetti traforati : parapetti di mattoni ed elementi speciali di laterizio, parapetti di pannelli traforati di calcestruzzo, Un tipo particolare di protezione, in un certo senso assimilabile ai parapetti traforati e in genere impiegato sul limite dei terrazzi, puo essere realizzato mediante fioriere per piante ornamentali, dotate di adeguate dimensioni e completate da un corrimano situato all altezza prescritta, in modo da rispettare le norme di sicurezza. PARAPETTI A RINGHIERA La ringhiera e un tipo di parapetto costituito da montanti metallici verticali che sorreggono elementi di chiusura, uniti superiormente da un corrimano. Gli elementi di chiusura delle ringhiere sono realizzati con materiali e forme disparati (bacchette di ferro, griglie metalliche, pannelli di vetro retinato ecc.). I montanti sono normalmente fissati in corrispondenza della sezione frontale del balcone, e saldati all armatura metallica della soletta o ad apposite placche di ancoraggio predisposte durante il getto. 21

22 Esistono anche altre modalità di fissaggio dei montanti: ancoraggio in corrispondenza del pavimento del balcone o della copertina di bordura. Questa soluzione comporta laboriosi accorgimenti per impedire infiltrazioni d acqua attraverso il pavimento, che si possono insinuare in corrispondenza della sede del montante; ancoraggio in corrispondenza dell intradosso della soletta del balcone; soluzione più affidabile perchè il punto di fissaggio e protetto dalla pioggia e non subisce quindi l aggressione Chimica. PRESTAZIONI DEI PARAPETTI Altezza dei parapetti I parapetti devono essere alti almeno 1 metro dal piano di pavimento, poiche si estende a essi la prescrizione, contenuta nel D.P.R n. 547, riguardante i parapetti dei ponteggi dei cantieri. Nel caso di edifici di notevole altezza e tuttavia buona norma aumentare adeguatamente l altezza dei parapetti dei balconi, in modo da ridurre il senso di vertigine che può nascere in soggetti sensibili. 22

23 Sporgenze sulla parte interna I parapetti non devono presentare nella parte interna sporgenze situate a un altezza dal pavimento tale da favorire l appoggio del piede e lo scavalcamento da parte dei bambini. Dimensione massima dei vuoti La dimensione massima dei vuoti tra gli elementi (balaustri, montanti, elementi di chiusura ecc.) dei parapetti deve essere tale da impedire il passaggio di oggetti che possano cadere sui piani sottostanti. A questo proposito, può essere generalizzabile a tutti gli edifici quanto prescritto dalla normativa per l eliminazione delle barriere architettoniche (D.M n. 236), secondo la quale i parapetti non devono lasciar passare una sfera di 10 cm di diametro. E poi opportuno considerare con attenzione la dimensione massima dei vuoti, anche in relazione a comportamenti a rischio dei bambini, come per esempio la possibilità di inserire la testa e rimanere imprigionati in posizione pericolosa. Resistenza alla spinta orizzontale Negli edifici residenziali, i parapetti di balconi, logge e terrazzi devono normalmente essere in grado di resistere a una spinta orizzontale di 1000 N/m, applicata sul mancorrente. Per altre destinazioni, per esempio per i parapetti di stadi e palazzetti sportivi, e assolutamente necessario imporre la resistenza a una spinta ben maggiore, da individuare caso per caso. 23

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