Σφηνοειδής σκάλα

Για οικονομία χώρου, σε μικρά κατά κανόνα κτίρια, η σκάλα κατασκευάζεται με σφηνοειδείς βαθμίδες, οπότε πρακτικά δεν έχει επίπεδα, αλλά στρεβλά σκέλη.

Τα σκέλη αυτά, για λόγους ευκολίας στην όπλιση, θεωρούνται ως επίπεδα και οπλίζονται με κανόνες ανάλογους αυτών των ευθύγραμμων σκαλών.

Κάθε κλάδος θεωρείται ότι οπλίζεται ανεξάρτητα από τον άλλο, κατασκευαστικά όμως διασταυρώνονται. Πρώτα οπλίζονται τα δύο κύρια σκέλη που πατάνε από δοκό σε δοκό (τομές 1-1 και 2-2) και στη συνέχεια τα δευτερεύοντα εγκάρσια σκέλη.

Στις οικονομικές, από άποψη χώρου, σφηνοειδείς σκάλες, οι αποστάσεις των στηρίξεων μεταξύ των υποστυλωμάτων είναι σχετικά μικρές και δεν υπάρχει λόγος κατασκευής και δοκών. Αυτό, γιατί, εκτός των κατασκευαστικών δυσκολιών, δημιουργεί και εξαιρετικά ισχυρά κοντά υποστυλώματα, που είναι πολύ επικίνδυνα τη στιγμή του σεισμού. Μία καλή θεώρηση στατικής λειτουργίας, είναι με τη χρήση ενισχυμένων ζωνών μεταξύ των στηρίξεων από κολόνα σε κολόνα, ή από δοκό σε κολόνα και στη συνέχεια η όπλιση των κύριων και δευτερευουσών σκελών της σκάλας, όπως φαίνεται στο παράδειγμα που ακολουθεί.

Η στήριξη της σκάλας πάνω στο τοιχείο μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους, ανάλογα με την υπολογιστική μοντελοποίηση του μελετητή και τις επικρατούσες πρακτικές. Μερικές από τις περιπτώσεις στήριξης είναι οι παρακάτω:

(α) Σιδέρωμα και σκυροδέτηση της σκάλας μαζί με το τοιχείο. Είναι θεωρητικά η καλύτερη επιλογή, έχει όμως μεγάλες κατασκευαστικές δυσκολίες, γι’ αυτό και κατά κανόνα δεν εφαρμόζεται.

(β) Τοποθέτηση των αναμονών (3) και (4) κατά την κατασκευή του τοιχείου. Η πρακτική αυτή ακολουθείται και στο παραπάνω παράδειγμα. Ένας καλός τρόπος τοποθέτησης των αναμονών, είναι αυτός που ακολουθείται στην §3.2.7, σε μικρό όμως ύψος.

(γ) Τοποθέτηση των αναμονών (3) και (4) κατά την κατασκευή του τοιχείου, χωρίς δημιουργία φωλιάς.

(δ) Τοποθέτηση των αναμονών (3) και (4) μετά την κατασκευή του τοιχείου, με άνοιγμα οπών και χρήση ρητινών.

(ε) Τοποθέτηση ειδικών στηριγμάτων πάνω στο τοιχείο, για τη δημιουργία ειδικής στήριξης π.χ. άρθρωσης.

(στ) Καμία αγκύρωση πάνω στο τοιχείο, χρησιμοποιώντας ενισχυμένη ζώνη παράλληλα με το τοιχείο (η οποία, ούτως ή άλλως δημιουργείται από τον οπλισμό διανομής). Βέβαια, σε κάθε περίπτωση, η διαμήκης ενισχυμένη ζώνη ΕΖ2 θα πρέπει να έχει αγκυρωθεί πάνω στο τοιχείο.

Η ενισχυμένη ζώνη στη δευτερεύουσα κατεύθυνση στήριξης της σκάλας, θα μπορούσε να μην υπάρχει, αλλά ως ελεύθερη παρυφή πλάκας θα χρειαζόταν φουρκέτα (βλέπε § 2.6.1) και η διαφορά σε εργατικά, αλλά και υλικά είναι μικρή. Η χρήση της ενισχυμένης ζώνης με τον οπλισμό πάνω και κάτω, βοηθά στην πλάστιμη συμπεριφορά της σκάλας.

Λόγω του μεγάλου πλάτους της διατομής της σκάλας, η αντοχή σε τέμνουσα συνήθως είναι ικανοποιητική γι’ αυτό και η χρήση των ανοιχτών συνδετήρων-καβαλέτων είναι αποδεκτή. Βέβαια, είναι καλύτερα οι συνδετήρες να είναι με κανονικά κλειστά άγκιστρα 135ο.

Στις σφηνοειδείς σκάλες, στην περιοχή του φαναριού, απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή, τόσο κατά την χάραξη της σκάλας, όσο και κατά το πέτσωμα της ψάθας, ώστε το πάχος της σκάλας (το κάθετο στην ψάθα) να προκύπτει ίδιο με το αντίστοιχο του εξωτερικού βαθμιδοφόρου. Τότε θα είναι εφικτή και η εξασφάλιση της θέσης της πάνω εσχάρας του οπλισμού, με ισοϋψή καβαλέτα. Τα καβαλέτα μπορεί να είναι τετράποδα βιομηχανικά, ή αυτοσχέδια στρεβλά, ή χειρονακτικές φουρκέτες στις άκρες των διανομών.

Για το θέμα της στήριξης της σκάλας επί υποστυλώματος, ισχύουν οι ίδιοι κανόνες που αναφέρθηκαν παραπάνω στη στήριξη της σκάλας επί τοιχείου.

Είτε υπάρχουν αναμονές, είτε φυτευτούν εκ των υστέρων με ρητίνη, οι ράβδοι της ενισχυμένης ζώνης τοποθετούνται μονοκόμματες. Επειδή, κατά κανόνα, η εξωτερική βαθμιδοφόρος είναι ομαλή, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ράβδοι μεγαλύτερης διατομής από τους οπλισμούς της σκάλας.

Γενικά, όσο μικρότερης διαμέτρου είναι οι ράβδοι της σκάλας, τόσο πιο εύκολη είναι η προσαρμογή τους στα διάφορα σημεία της.

Παρατηρήσεις:

1) Εφόσον χρησιμοποιείται άκαμπτη τοιχοποιία πλήρωσης στην περιοχή του κλιμακοστασίου, η κατασκευή των ενισχυμένων ζωνών στα δευτερεύοντα σκέλη της σκάλας, εξασφαλίζει την καλύτερη δυνατή πλαστιμότητα στην περιοχή του κλιμακοστασίου. Αυτό, στην περίπτωση του σεισμού, βοηθά στη μη εμφάνιση ρηγματώσεων, τόσο στην ίδια τη σκάλα, όσο και στους τοίχους πλήρωσης (λειτουργία ανάλογη του σενάζ).

2) Η επέκταση της σκάλας κάτω από τις δοκούς των ορόφων δεν είναι υποχρεωτική, αλλά όταν γίνεται εξασφαλίζεται καλύτερη όπλιση της σκάλας και καλύτερο σφήνωμα της οπτοπλινθοδομής. Στις επόμενες εικόνες φαίνονται 4 περιπτώσεις επέκτασης της σκάλας κάτω από τις δοκούς:

(α) Δρομική οπτοπλινθοδομή χωρίς θερμομόνωση

(β) Διπλή δρομική με θερμομόνωση ανάμεσα

(γ) Ίδιο με (β), με επιπλέον σενάζ στον ελεύθερο τοίχο

(δ) Επέκταση σκάλας σε όλο το πάχος του τοίχου και λωρίδα θερμομόνωσης στο τελείωμα της σκάλας

(α) (β) (γ) (δ)