| Nome | Valore | Unità | Nota |
|---|---|---|---|
| Altezza della scala, H | mm | ||
| Angolo di rotazione, a | ° | ||
| Diametro della scala, D | mm | ||
| Diametro del montante centrale, d | mm | ||
| Numero di gradini, n | pz. | ||
| Altezza del gradino, h | mm | ||
| Larghezza del gradino lungo la linea di movimento, w1 | mm | ||
| Larghezza del gradino a una distanza di 150 mm dal montante, w2 | mm |
Metodo di calcolo della scala a chiocciola
Il calcolatore determina i principali parametri geometrici di una scala a chiocciola a partire dall’altezza totale, dall’angolo totale di rotazione, dal diametro esterno, dal diametro del palo centrale e dal numero di gradini. Il risultato aiuta a valutare rapidamente se la scala sarà confortevole in termini di alzata e di larghezza utile della pedata.
Il calcolo è destinato al dimensionamento preliminare. La logica di verifica è progettata per valutare contemporaneamente l’altezza verticale tra i gradini, la larghezza della pedata lungo la linea di percorrenza e la larghezza della parte stretta del gradino vicino al palo centrale.
Valori di riferimento e raccomandazioni
Sequenza di calcolo
Geometria iniziale. Il calcolo si basa sull’altezza della scala H in mm, sull’angolo di rotazione a in gradi, sul diametro esterno D in mm, sul diametro del palo centrale d in mm e sul numero di gradini n.
Alzata per gradino. Il calcolatore divide l’altezza totale non per n, ma per n+1, perché il livello del piano superiore funziona come livello finale di salita. La formula è h = H / (n + 1), dove h è l’alzata del gradino in mm.
Linea di percorrenza. Per valutare il comfort, l’arco non viene considerato sul bordo esterno del gradino, ma lungo la linea di percorrenza. In questo calcolo, essa è assunta a una distanza di 2/3 del raggio della scala dal centro, che corrisponde a un raggio di D / 3.
L = 2 · π · (D / 3) · a / 360
Significato della formula. Qui L è la lunghezza dell’arco della linea di percorrenza per l’intera scala in mm. Prima si calcola la circonferenza al raggio scelto, poi si prende solo la parte corrispondente all’angolo di rotazione inserito.
Larghezza della pedata lungo la linea di percorrenza. Dopo aver trovato la lunghezza totale dell’arco, essa viene divisa per il numero di gradini. La formula è w1 = L / n, dove w1 è la larghezza utile della pedata lungo la linea di percorrenza in mm.
Larghezza della pedata vicino al palo centrale. La parte stretta del gradino viene calcolata non direttamente presso il palo, ma a una distanza di 150 mm dalla sua superficie. Per questo si usa il raggio d / 2 + 150, dopo di che la larghezza viene ricalcolata in proporzione al raggio.
w2 = w1 · (d / 2 + 150) · 3 / D
Significato della verifica. Poiché la lunghezza dell’arco è direttamente proporzionale al raggio, il calcolatore determina prima la larghezza lungo la linea di percorrenza e poi la converte nella zona più stretta vicino al palo centrale.
Quali condizioni vengono verificate
Alzata del gradino. Il risultato h viene confrontato con l’intervallo 150-200 mm. Se il valore è inferiore a 150 mm, i gradini sono troppi per l’altezza data. Se il valore è superiore a 200 mm, i gradini sono troppo pochi.
Larghezza lungo la linea di percorrenza. Il risultato w1 viene confrontato con l’intervallo 200-400 mm. Se il valore è inferiore a 200 mm, il passaggio è troppo stretto lungo l’arco di percorrenza. Se il valore è superiore a 400 mm, il passo diventa troppo lungo per una camminata confortevole.
Larghezza vicino al palo. Il risultato w2 viene verificato rispetto alla condizione w2 > 100 mm. Se la larghezza è inferiore o uguale a questo livello, la parte stretta del gradino a ventaglio è troppo piccola per un appoggio sicuro del piede.
Come vengono selezionate le raccomandazioni
Principio principale. Il calcolatore non mostra un’osservazione casuale, ma confronta diverse condizioni nello stesso momento. Prima verifica ogni limite separatamente, poi aggiunge una raccomandazione sull’angolo totale di rotazione se la combinazione dei parametri indica un problema geometrico sistematico.
Raccomandazione di ridurre l’angolo di rotazione. Questa appare quando la pedata lungo la linea di percorrenza è troppo larga e l’alzata del gradino è anche troppo piccola. Ciò significa che, per l’altezza data e per l’attuale numero di gradini, la scala è troppo piatta lungo la spirale.
Raccomandazione di aumentare l’angolo di rotazione. Questa appare quando la pedata lungo la linea di percorrenza è troppo stretta insieme a un’alzata eccessivamente grande, oppure quando la parte stretta vicino al palo è insufficiente insieme a un’alzata grande. In queste combinazioni, un angolo di rotazione aggiuntivo aumenta la lunghezza dell’arco e fornisce più spazio per ogni gradino.
Valori pratici di riferimento
Numero di gradini. Un approccio comune consiste nel selezionare il numero di gradini in modo che l’alzata h cada approssimativamente al centro dell’intervallo accettabile, non solo appena sopra il limite minimo. Questo offre un ritmo di salita più uniforme.
Diametro della scala. Un approccio comune consiste nel garantire prima una larghezza sufficiente lungo la linea di percorrenza w1 e poi verificare la parte stretta w2. In una scala a chiocciola, una larghezza insufficiente vicino al palo centrale è spesso la condizione determinante.
Palo centrale. Quanto maggiore è il diametro del palo d, tanto minore diventa la larghezza utilizzabile della parte interna della pedata. Nel calcolo, ciò viene considerato direttamente tramite il raggio d / 2 + 150. Inoltre, il calcolatore non consente un palo eccessivamente grande e lo limita a D - 100 mm, mentre il limite inferiore di calcolo è 50 mm.
Norme di riferimento. Per la logica generale del calcolo, la scala è considerata come un elemento costruttivo il cui dimensionamento geometrico dovrebbe seguire i principi generali di progettazione della EN 1990 Eurocodice - Criteri generali di progettazione strutturale, mentre i carichi per la successiva verifica del progetto dovrebbero seguire la EN 1991-1-1 Eurocodice 1 - Azioni sulle strutture - Azioni in generale - Pesi per unità di volume, pesi propri e sovraccarichi per gli edifici. Questo calcolatore esegue solo una valutazione geometrica del comfort e non sostituisce una verifica strutturale completa di materiali e collegamenti.
FAQs
Perché l’alzata del gradino viene calcolata come H / (n + 1) invece di H / n?
Perché il movimento verso l’alto comprende non solo i gradini stessi, ma anche il livello del piano superiore. Questo approccio fornisce l’altezza reale di salita tra livelli consecutivi di movimento, non soltanto tra le pedate.
Perché la larghezza del gradino viene calcolata lungo un arco e non lungo una linea retta?
Su una scala a chiocciola, una persona si muove lungo un percorso curvo, quindi la larghezza utile della pedata deve essere valutata tramite la lunghezza dell’arco. Per questo il calcolatore determina prima la lunghezza del segmento circolare e poi la divide per il numero di gradini.
Perché è necessaria la verifica di w2 vicino al palo centrale se w1 è già disponibile?
La larghezza lungo la linea di percorrenza mostra il comfort del percorso principale, ma non descrive la parte più stretta della pedata. Per una scala a chiocciola, questa è una verifica aggiuntiva importante, perché la zona interna può diventare troppo stretta anche quando w1 è accettabile.
Cosa deve essere modificato se l’alzata del gradino è accettabile ma la larghezza lungo l’arco è insufficiente?
Ciò significa che il ritmo verticale è accettabile, ma la lunghezza del percorso lungo la spirale è troppo corta per l’attuale numero di gradini. In questa situazione, di solito si aumenta l’angolo di rotazione o il diametro esterno per ottenere una maggiore lunghezza dell’arco per ogni gradino.
Questo risultato può essere utilizzato come dimensione finale per realizzare una scala a chiocciola?
Questo calcolo è adatto per un affidabile dimensionamento geometrico preliminare e per confrontare diverse opzioni. Per un progetto finale, devono essere verificati anche la capacità portante, i collegamenti, il materiale dei gradini, i parapetti e i requisiti edilizi locali.