Dimensionamento de escadas como lajes

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- Revestimento:

A força uniformemente distribuída do revestimento inferior somado a força uniformemente distribuída do piso, são adotados os valores entre 0,8 e 1,2kN/m². Para os materiais que aumentam relativamente o valor da ação, deve-se utilizar valores maiores.

- Gradil, mureta ou parede:

Caso a ação de gradil, mureta ou parede não esteja diretamente aplicada em uma viga de apoio, deve-se considera-la no cálculo da laje. Esta ação é linearmente distribuída ao longo da borda da laje. Mas pode-se transformar a resultante desta ação em uma outra uniformemente distribuída que pode ser somada às ações anteriores. Logo, conclui-se que o cálculo de esforços é feito de uma só vez.

O peso do gradil varia entre 0,3kN/m² a 0,5 kN/m².

Os valores das ações em muretas ou em paredes dependem do material que será utilizado e da sua espessura.

Em parapeitos deve-se aplicar forças horizontais e verticais de 0,8kN/m e 2kN/m respectivamente.

3.1.2. Ações Variáveis

De acordo com a NBR 6120 / 80, os valores mínimos para as ações são:

- Escadas com acesso ao público: 3,0 kN/m² ;

- Escadas sem acesso ao público: 2,5 kN/m².

Quando a escada tiver degraus isolados, ela deve suportar uma força concentrada de 2,5kN no ponto mais desfavorável, conforme exemplificado na Figura 3. As ações permanentes distribuídas linearmente é representada pela letra “g” e a força concentrada mp local mais desfavorável é representada pela letra Q.

Figura 3 - Exemplo da força variável concentrada em degraus isolados em balanço.

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3.2. Tipos e Classificação

Os vários tipos de escadas existentes podem ser classificadas em:

- Escadas retangulares armadas transversalmente;

- Armadas longitudinalmente;

- Armadas em cruz;

- Com patamares;

- Com laje em balanço;

- Em vigas retas e degraus em balanço;

- Com degraus engastados;

- Com lajes adjacentes e ortogonais.

De acordo com a forma, elas podem ser classificadas em:

- Escadas em L;

- Escadas em U;

- Escadas em O;

- Escadas circulares.

De acordo com o material e o local de execução, as escadas recebem a seguinte classificação:

- Escadas em concreto armado;

- Escadas metálicas;

- Escadas de madeira;

- Escadas moldadas no local;

- Escadas pré-moldadas.

3.3. Dimensões e Terminologias

Para que haja um traçado coerente, há uma relação entre “s” e “e”. Uma dessas relações, é a de Blondel: s + 2e = 59cm a 66cm. Sendo 59cm o valor mínimo para escadas usuais e 66cm o máximo para locais públicos. O valor do passo é denominado pela letra “s” e o valor do espelho pela letra “e”. Em algumas referências que especificam que s ≥ 25cm e e ≤ 19cm e a altura livre (hl) deve ser de 2,10m, no mínimo. O desnível da escada de patamar a patamar recebe o nome de lv, o desenvolvimento horizontal recebe o nome de lh e n é o número de degraus, como mostra a Figura 4.

Figura 4 - Terminologia para dimensões de escadas.

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Segundo a NBR 9077/93, as escadas devem possuir corrimãos e guardas corpos em seus lados abertos. O lance mínimo deve ser de três degraus entre dois patamares consecutivos e o máximo não deve exceder 3,70m de altura.

As escadas de segurança devem portar elementos contra fogo e fumaça, permitindo um fluxo de pessoas em segurança em caso de emergência.

3.4. Escadas Retangulares

Dentro desta classificação, serão abordadas as armadas transversalmente, longitudinalmente, em cruz, com patamares e as com lajes em balanço.

3.4.1. Escadas Armadas Transversalmente

Nesta classificação, tem-se a armadura principal no sentido perpendicular ao sentido do trânsito e as vigas de apoio no sentido paralelo ao trânsito. O vão teórico é representado por “l” e a força total uniformemente distribuída é representada por “p”, conforme Figura 5.

Figura 5: Escada armada transversalmente

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Normalmente encontra-se esse tipo de escada em residências e ela é construída entre paredes, pois servem de apoio.

Para o cálculo da armadura, as ações consideradas são as permanentes (peso próprio, revestimentos, gradil) e as variáveis. O peso próprio é calculado a partir da espessura média (hm), sendo uma ação vertical e deve ser decomposta na direção perpendicular ao eixo da escada. Já os revestimentos e as ações variáveis são obtidas através da projeção horizontal ao eixo da escada e devem ser decompostos na direção perpendicular para a realização dos cálculos.

Os esforços máximos podem ser calculados por:

- Momento Fletor: M = (p.λ2)/8;

- Força Cortante: V=(p.l)/2.

Onde a escada possuir uma de suas extremidades engastadas e a outra livre, o momento fletor máximo é dado por: M = =(p.l2)/2.

No cálculo da armadura transversal mínima (Asmín), utiliza-se