¿Cómo se diseña una escalera elíptica helicoidal compatible con el código a la manera de las casas históricas?

Geométricamente, diseñar una escalera elíptica que cumpla con el código Residencial Internacional será un desafío. El código tiene disposiciones tanto para escaleras enrolladoras como para escaleras de caracol. Creo que las escaleras de caracol técnicamente requieren que todas las bandas de rodadura sean idénticas, lo que no será posible con este diseño. Es posible que pueda hacer que el diseño funcione utilizando las disposiciones para bobinadoras, pero incluso esto es discutible.

Por el aspecto de su imagen, parece que las escaleras pueden estar centradas alrededor de los focos derechos de la elipse que ha dibujado. Esto sugiere que los peldaños de las escaleras no serán consistentes.

Me pondría en contacto con su departamento de permisos de construcción y vería las excepciones al código. Si tiene una segunda escalera para salir del piso, puede no ser un problema. No se moleste en hablar con un funcionario de construcción de bajo nivel, si va a obtener una excepción, vendrá de alguien en la parte superior. Su mejor caso sería la preservación histórica o la restauración del edificio. Intentar obtener un permiso para instalar una escalera que no cumpla con el código en un edificio de nueva construcción será más difícil.

Para diseñar y construir físicamente la escalera, deberá trabajar con un diseñador experto y un carpintero experto. La mayoría de las personas nunca ha hecho una de estas escaleras, por lo que los otros comentarios y respuestas son correctos y necesitará un especialista. El mayor desafío es crear los largueros de escaleras curvas. Las bandas y las bandas de rodadura son piezas bastante sencillas. Un buen modelador arquitectónico puede producir dibujos de las escaleras, aunque les llevará un tiempo obtener la geometría correcta.

Geométricamente hablando, una verdadera elipse sería difícil de construir debido al radio variable que tiene una elipse (a pesar de que tiene dos focos).

Además, es imposible obtener un ancho constante del tramo de escaleras con una verdadera elipse. Puede intentar dibujar esto con cualquier software CAD compensando la curva elíptica con un ancho de vuelo, digamos 3 pies. La siguiente imagen muestra la verdadera elipse en rojo y la curva de compensación en negro. La forma desplazada no será una elipse.

Es mejor construir un óvalo que sea muy similar a un perfil elíptico (supongo que esto es lo que se habría utilizado incluso en los viejos tiempos). El rojo es la verdadera elipse y el verde se dibuja con 4 arcos, lo cual es una muy buena aproximación. (hay otras formas de construir usando arcos)

Dibujar con arcos nos da una ventaja en la construcción de pasos radiales (huellas) y podemos lograr fácilmente un ancho uniforme

En general, la mayoría de los códigos especifican que las profundidades de la banda de rodadura deben ser uniformes cuando se miden desde el punto medio entre las bandas de rodadura. El método más fácil sería dibujar la curva media y dividirla por el número de huellas requeridas (1 menos que el número de elevadores, siendo el elevador la altura del piso dividida equitativamente por el número de escalones)

Cuando se ve en perspectiva (como en la fotografía), estos pasos parecen converger más radialmente, ya que cada paso es un paso más bajo.

Para dramatizar aún más la forma de barrido, puede construir todos los pasos en un ángulo constante desde el radial en el punto medio, en lugar del radial verdadero.

Creo que la geometría es algo más simple de lo que implica tu ilustración. Intente establecer lo mismo en el plan calculando primero el número de elevadores necesarios: divida la diferencia de altura entre los pisos por números enteros que producirán alturas de escaleras compatibles con el código. Comience con un número que funcione en aproximadamente 7 pulgadas. Luego reste 1 para obtener el número de huellas.

Luego encuentre el ancho mínimo de la banda de rodadura en su ubicación. Multiplique esto por el número de huellas. Esto se convierte en la distancia interior de su segmento elíptico. Puedes hacer un poco de trampa y medir esto en el borde de la barandilla.
Marque el segmento interior a distancias de ancho de banda iguales.

Ahora muévase al segmento externo. Mida el ancho deseado de la escalera. Mida esto fuera del segmento elíptico y luego divida por el número de huellas. Márcalo a distancias iguales.

Ahora dibuja una línea desde las marcas en el interior hasta las marcas en el exterior. Esto debería darle el mismo patrón que se muestra en esa escalera y creo que es probable que pueda convencer a un funcionario de construcción de que los escalones son uniformes y regulares.

Aquí hay un bosquejo rápido de cómo funciona. La elipse es a mano alzada, por lo que puede ver que es un poco no simétrica, pero el espacio interior y el espacio exterior son bastante consistentes.

Dibuja con precisión primero y convencete a ti mismo.

La construcción de escaleras de este tipo involucra a artesanos que han pasado toda una vida perfeccionando su oficio. Espere pagar en consecuencia.

Además, hoy no puede replicar algunas de estas escaleras porque el código las ha vuelto obsoletas. El problema suele ser la profundidad mínima de la banda de rodadura para un paso. Cuando la banda de rodadura en su punto más cercano a su centro (distancia entre sus puntos) está a la profundidad mínima de la banda de rodadura, puede arruinar las proporciones que originalmente tenía en mente. También descarta una espiral apretada para un edificio que no tiene mucho espacio.

Si tiene éxito en diseñar y fabricar una de estas bellezas, tendrá mi admiración y la admiración de las generaciones venideras.

BS 5395-2: 1984

BS 5395-2: 1984. Escaleras, escaleras y pasillos Código de práctica para el diseño de escaleras helicoidales y en espiral.
Fecha de publicación: 31/01/1984 Estado: confirmado, actual