Escalera de Caracol
La escalera de caracol es uno de los elementos arquitectónicos más emblemáticos, funcionales y prácticos que existen en la construcción y el diseño.
Su funcionalidad y la forma de erigirse como una de las soluciones de diseño más armónicas, eficientes y lógicas, le han dado una gran importancia.
Presentes en el diseño de estructuras desde hace muchos años, la escalera de caracol, es uno de los elementos más importantes de la arquitectura.
Imperecedera, práctica y una solución estética de gran importancia, la escalera de caracol es a la arquitectura una de las formas más inteligentes de salvar los espacios.
Su diseño vertical, sinuoso y lleno de vida le han dado a arquitectos y constructores históricamente una ventaja constructiva increíble.
Las escaleras de caracol o escaleras helicoidales, están destinadas especialmente para espacios pequeños. Sin embargo, esta no es una condición excluyente y se puede usar como pieza decorativa central de una estancia.
El diseño curvo en torno al eje, le ofrece al arquitecto la opción de crear un diseño dinámico, orgánico y cautivante.
La escalera de caracol es capaz de convertirse en la protagonista absoluta de cualquier ambiente en el que se diseñe y emplace.
Veamos pues, el diseño, estructuración y las principales características de esta maravilla del diseño arquitectónico y la estructuración de espacios interiores o exteriores.
¿Qué es una escalera de caracol?
La escalera de caracol es una estructura que se conceptualiza como una sucesión de peldaños que se desarrollan tomando como eje central a un hélice.
Mucha gente confunde al hélice con el espiral. Ambos elementos aunque pudieran parecer similares se diferencian en el espiral es bidimensional y la hélice tridimensional.
La espiral es plana y la hélice es volumétrica.
Una línea curva continua girando en torno y alrededor de un cilindro, un cono o una esfera, le permite a la estructura ir avanzando en el espacio vertical y horizontal.
Las escaleras de caracol se pueden definir estructuralmente dependiendo del número de vueltas que dan sobre el eje central.
Por lo tanto, las escaleras de caracol pueden ser de un cuarto de vuelta, de media vuelta, de tres cuartos de vuelta o de vuelta completa.
La escaleras de caracol de vueltas completas pueden ser varias en función de la altura.
Las escaleras de caracol con mayores números de giros sobre el eje, se pueden encontrar en:
- Antiguas torres de piedra
- Fortificaciones
- Iglesias
- Faros
Las escaleras de caracol más vistas por su facilidad de construcción son las llamadas escaleras de caracol con alma.
Este tipo de construcciones son levantadas en torno a un poste vertical, conocido como el alma y que sirve de eje a dicha hélice.
Cuando los escalones giran en torno al agujero central las escaleras se llaman escaleras de caracol con ojo.
Los peldaños pueden sustentarse mediante vigas voladas e incluso con una viga central
Este tipo de escaleras buscan apoyarse en los elementos verticales que rodean a la escalera de caracol con ojo.
Aunque los peldaños se estilan para posicionarse en forma circular, no es improbable verlos en forma elíptica, ovalada, cuadrada o rectangular
Los casos de variaciones de los peldaños, a pesar de ser radiales y en abanico, no son del mismo tamaño.
Cómo funciona la escalera de caracol
La escalera de caracol es una escalera helicoidal, donde los peldaños están unidos por un núcleo central, en espiral según la altura. En la planta de los proyectos, toma la forma de un círculo, mostrando una escalera más compacta que la tradicional escalera recta o E.
Se puede fabricar en hormigón, madera, hierro, metal, acero inoxidable, en diferentes estilos.
Historia de la Escalera de Caracol
El origen de la escalera de caracol se encuentra en la época medieval y en las construcciones militares de la Edad Media.
En la construcción de castillos y fortalezas, se le añadían escaleras de caracol como uno de los mecanismos defensivos más eficientes.
La mayoría de estos edificios eran planificados para actuar en sí mismos como un elemento de defensa de las ciudades y los habitantes.
Es entonces considerada la escalera de caracol como un elemento constructivo planificado como un artífice de la defensa del sitio.
Esta forma circular y ascendente en torno a un eje, tiene una explicación militar bastante práctica.
La forma helicoidal y ascendente obligaba a los atacantes a depender de su mano diestra para apoyarse mientras que solo les dejaba libre la mano menos ágil.
Los caballeros medievales, tenían que subir con una mano en el eje central y la otra en la espada. lo que dejaba flancos de defensa abiertos para los defensores.
Por el contrario, los defensores que se encontraban en la parte superior tenían la mano derecha libre para esgrimir la espada y defender el castillo con más agilidad.
A su vez, la escalera de caracol al presentar una pendiente en 90º, solo permitía la subida de los atacantes de uno en uno. Esto era más sencillo para la labor defensiva.
Tipos de escalera de caracol
Dentro de la arquitectura y el diseño, la escalera de caracol se plantea como uno de los elementos arquitectónicos más prácticos y versátiles.
Si analizamos los elementos que componen a una escalera de caracol, lo podemos entender como uno de los más prácticos y adaptables a todos los estilos.
Existen varios tipos de escaleras de caracol, dependiendo de su forma, de los peldaños y del eje central.
Estos son:
- Escalera de caracol o de husillo: Tiene una forma de espiral seguida y sin descansos.
- Escalera de caracol con alma: Tiene sus peldaños estructurados por un extremo en una zanca espiral sin hueco central.
- Escalera de caracol de San Gil: Este tipo de escalera se construye en piedra con escalones que tienen un punto de partida macizo o hueco.
- Escalera de caracol de ojo: Este tipo de escaleras, aún siendo de forma circular en la planta, forma un hueco en forma de círculo en el centro. Se separa por medio de un muro que constituye el alma y sobre el cual descansan los peldaños.
Cálculo de una escalera de caracol
Las escaleras de caracol permiten ahorrar metros en cualquier superficie.
Estos metros cuadrados ahorrados, son valiosos en espacios de pequeña área y que necesitan conectar diferentes niveles.
Las escaleras de caracol ocupan menor área que una escalera de travesaños convencional.
Además, pueden ser objetos ornamentales que diferencien a los proyectos desde el punto de vista referencia.
Sus diferentes formas y configuraciones pueden formar íconos de diferenciación de los edificios.
El diseño de una escalera de caracol, amerita atención, para disminuir la pendiente de inclinación de los peldaños y hacerse inseguras.
Es importante comprender las restricciones geométricas y los conceptos básicos para un diseño de una escalera de caracol adecuada.
Las escaleras de caracol pueden definirse en diferentes configuraciones y estructuras.
Las proyecciones más comunes son aquellas con un formato circular y que tienen un mástil central en el que se fijan los peldaños.
Cuando se calcula una escalera de caracol, se debe tener en consideración:
- La distancia entre plantas, es decir, cuanto va a salvar la escalera verticalmente
- El ángulo de rotación y el sentido de rotación de la escalera (sentido horario o antihorario)
- El diámetro en el centro de la escalera, es decir, cuánta área ocupa.
En el cálculo de la escalera de caracol, se debe tener en consideración el inicio y el final de la escalera.
Es decir, el punto de anclaje en la planta inferior y el punto de descanso en la planta superior. Esto nos dará una noción de dónde empieza y dónde termina la escalera de caracol.
Además se debe saber los flujos que se tienen planeados para la planta, lo que implica calcular el ángulo de rotación.
Para medir el número de escalones necesarios para salvar los espacios entre las plantas, es muy importante conocer la longitud total.
Esto implica conocer la circunferencia que circunscribe al perímetro.
Por ello, debemos utilizar la siguiente fórmula matemática:
Perímetro (longitud de la escalera de caracol) = (π (Pi) x radio x ángulo de rotación) / 180)
Proyección de la escalera de caracol
Si consideramos que los escalones tienen formas irregulares a medida que se aproximan al eje central, se considera imprescindible determinar la porción de cálculo.
Esto es, conocer el cálculo de las plantas de la escalera.
Consideramos como línea útil al espacio en el que una persona sube por la escalera y que se ubica a dos tercios del radio.
Una vez que se ha determinado este trecho,podemos adaptar el mismo método de cálculo de una escalera convencional.
Veamos un ejemplo práctico:
- Si tenemos una distancia de 3 metros entre losas con un espacio para una escalera de 1 metro de radio.
- Atendiendo la disposición del espacio, esta la escalera comenzaría en el mismo punto en el que acaba.
- Es decir, la escalera tendrá un ángulo de rotación de 360° o lo que es lo mismo, completamente circular.
- Si aplicamos la fórmula de cálculo anterior, podremos determinar:
- Perímetro= (π x 1 x 360)/ 180.
- Esto nos dará un resultado de 6.28 metros necesarios para la construcción de la escalera de caracol.
- Si lo que queremos es calcular la línea útil, debemos aplicar los 2/3 del valor del perímetro de la circunferencia total.
- Es decir debemos multiplicar:
- 6.28 x 2 / 3= Esto nos dará una línea útil de circunferencia de 4.18 metros, es decir, el espacio que pisarán las personas en una longitud útil de 4.18 metros.
- Si pretendemos usar 15 escalones, tendremos que calcular huellas de 27 centímetros y contrahuellas de 20 centímetros.
- Si aplicamos la ley de blondel, tendremos 67 escalones.
El mínimo radio a ser considerado en una escalera de caracol es de 70 centímetros.
Por lo que siempre debe dárseles preferencia a las escaleras con 80 centímetros de radio.
Además, debemos considerar una altura mínima de 2.15 metros entre escalones y el techo, o sea, los escalones superiores.
Ley de Blondel
El uso de esta ley permite calcular la pendiente que debe tener una escalera de caracol.
Generalmente, esta ley se aplica para el cálculo de escaleras convencionales, midiendo las distancias entre peldaños y la inclinación general.
Calcular la pendiente de la escalera de caracol, permite conocer la longitud exacta de la escalera.
Además, permite conocer también las longitudes de las huellas y contrahuellas con la finalidad de estimar de forma exacta el número de peldaños que necesitamos.
Pasos para calcular una escalera de caracol
Utilizando la Ley de Blondel tenemos que considerar el valor de las huellas y de las contrahuellas.
Esto nos permitirá conocer la elevación o distancia entre los diferentes peldaños de la escalera.
Conocemos como las huellas a los peldaños que pisa el usuario de la escalera y a las contrahuellas a la parte vertical de cada peldaño.
La Ley de Blondel aplica una fórmula de 2 contrahuellas + 1 Huella que deben de dar un resultado de 64 cm.
Este resultado se esgrime como la fórmula perfecta de elevación de las piernas para poder subir una escalera de forma cómoda y segura.
Para diseñar una escalera, debemos aplicar la fórmula para llegar a la medida de 64 cm. En ello se tiene que calcular el valor de cada contrahuella como de 18 cm, al mismo tiempo que el valor de la huella debe ser de 28 cm.
Haciendo una escalera de 3 metros de altura
Si seguimos con el ejemplo anterior de una escalera de 3 metros de altura, debemos conocer el número de peldaños a construir.
- Para saber el número de peldaños necesarios, se debe dividir la altura de 300cm por el valor de una contrahuella, de 18 centímetros,
- El resultado de esta división se debe redondear, de la siguiente forma: si el resultado es de 16.6, debemos aproximarlo a 17 peldaños.
- Esto se hace bajo el supuesto que los números de peldaños debe ser un número entero.
- Si tenemos el número entero de peldaños, es necesario volver a calcular con precisión la contrahuella de cada peldaño.
- Para ello dividimos la altura total por el número total de peldaños. De esta manera sabremos la elevación exacta de la elevación de la contrahuella, así: 300/17 = 17,65 cm en lugar de 18 cm.
- Calculamos la extensión de la huella. Si sabemos que 2 contrahuellas + 1 huella = 64 cm entonces, 64 – 2 x (17.65) = 28.7 cm. De este modo sabremos el valor que indica cuánto debe medir la huella de la escalera.
- Para calcular la pendiente de la escalera de caracol se debe considerar la altura del punto más alto (A) y la distancia entre el punto más bajo (B) y el más alto.
- Dividiendo A entre B y multiplicando el resultado por 100, sabremos el porcentaje de la pendiente de la escalera.
Por último, necesitamos saber el ancho de la escalera de caracol.
- Para conocer este valor, debemos hacerlo en función al espacio circundante.
- En lugares abiertos y/o de mucho tráfico, se recomienda un tamaño entre 1,50 y 2,30 metros.
- Para espacios más íntimos y personales se recomienda un espacio entre 1.30 y 1.50 metros.
- Nunca debe hacerse en una anchura inferior al metro, pues se supone que es un espacio inseguro, incómodo y poco práctico.
- Por otro lado, se hace necesario arreglar un descanso cada 18 pasos.
Ahora que conocemos las utilidades prácticas de una escalera de caracol, la forma de calcularla y las medidas requeridas, podemos implementarla en el diseño.
La escalera de caracol es un elemento útil, de gran practicidad y constituye una solución de espacio ideal.
