Come progettare le scale – parte 2: calcolo dello sfalsamento
Come progettare le scale: guida alla definizione grafica e analitica dello sfalsamento
Nel precedente focus abbiamo introdotto le caratteristiche generali delle scale, analizzando le tipologie più comuni, i criteri progettuali e le normative di riferimento.
In questo approfondimento analizziamo come calcolare lo sfalsamento della scala, sia per via grafica che per via analitica.
Cos’è lo sfalsamento
Uno degli aspetti progettuali più importanti di una scala (e spesso molto sottovalutato) è lo sfalsamento da assegnare alle rampe.
Si definisce sfalsamento la distanza tra l’ultima alzata della prima rampa e la prima alzata della seconda rampa.
Lo sfalsamento rappresenta un “artificio strutturale” che garantisce una serie di vantaggi (sia estetici che funzionali), primo tra tutto la continuità del corrimano. A livello estetico è assicurato l’allineamento tra gli intradossi delle rampe e l’intradosso del pianerottolo.
La continuità del corrimano all’interno di una scala in un edificio è importante non solo per garantire la sicurezza dei fruitori della scala, ma anche perché offre la possibilità, in caso di presenza di persone disabili, di montare un eventuale montascale.
In funzione delle grandezze geometriche in gioco, è possibile avere 3 tipi di sfalsamento:
- sfalsamento in avanti, quando, percorrendo la rampa in salita, la prima alzata della seconda rampa si trova più avanti dell’ultima alzata della prima rampa
- sfalsamento indietro, quando, percorrendo la rampa in salita, la prima alzata della seconda rampa si trova prima dell’ultima alzata della prima rampa
- sfalsamento nullo, quando le due alzate risultano allineate
Calcolo sfalsamento per via grafica
Consideriamo la figura seguente, in cui abbiamo rappresentato tutte le grandezze in gioco.
e definiamo le seguenti grandezze:
- SR= spessore della soletta delle rampe (SR= è lo stesso sia per la prima che per la seconda rampa)
- SP= spessore della soletta del pianerottolo (SP è maggiore di SR; in particolare, SP= SR /cosα)
- St= spessore totale pianerottolo (St= SP+d)
- α= angolo di inclinazione della rampa rispetto all’orizzontale
- d= spessore sopra soletta del pianerottolo finito (generalmente d è pari al massetto più il rivestimento del pianerottolo)
- Pedata = profondità del gradino
- Alzata = differenza di quota tra un gradino e il seguente
Per definire graficamente lo sfalsamento, è possibile procedere nel seguente modo, secondo i seguenti step:
- tracciare la soletta della prima rampa, avente spessore ‘SR’ (spessore soletta) e inclinazione pari α
- tracciare la soletta del pianerottolo di interpiano avente spessore ‘Sp’ (Spessore pianerottolo)
- tracciare la soletta della seconda rampa, avente anch’essa spessore ‘SR’
- definire il valore ‘d’, che costituisce la distanza dalla soletta dal piano di calpestio (generalmente pari al massetto più il rivestimento del pianerottolo)
- al di sopra del pianerottolo tracciare la retta ‘a’ ad una distanza ‘d’; in questo modo si ottiene la quota finita sopra il pianerottolo
- si definisce asse di sfalsamento la retta ‘r’ passante per i punti A e B (rispettivamente intersezione tra gli estradossi e gli intradossi delle rampe e del pianerottolo)
- dall’intersezione della retta ‘a’ con la seconda rampa si ottiene il punto ‘2’, che rappresenta il punto da cui partirà la prima alzata della seconda rampa. In alternativa, si può ricavare il punto ‘2’ nel seguente modo: si prolunga l’estradosso della prima rampa fino all’intersezione con pianerottolo finito, ottenendo il punto ‘3’. Si riporta la distanza del punto punto 3 dalla retta‘r’ dal lato opposto, ottenendo il punto 2
- si disegna, a partire dal punto 2, il primo scalino della seconda rampa, con alzata e pedata prefissate
- la distanza tra la prima alzata della seconda rampa e l’asse di sfalsamento ‘r’ è fornisce il valore L2
- tracciare la retta ‘b’ a una distanza pari all’alzata al disotto della retta ‘a’
- l’intersezione di ‘b’ con la prima rampa definisce il punto 1, da cui partirà l’alzata dell’ultimo scalino della seconda rampa
- la distanza tra l’ultima alzata della prima rampa e l’asse di sfalsamento ‘r’ fornisce il valore L1
- la distanza tra il punto 2 e il punto 1 costituisce lo sfalsamento
Calcolo analitico dello sfalsamento
Consideriamo il triangolo ‘2-O-A’. Il segmento ‘O-A’ ha lunghezza pari a ‘d’ (che è una grandezza nota del nostro problema).
L’angolo ‘O 2 A’ è pari ad α e rappresenta l’inclinazione della rampa. Esso è pari a:
α = arctg (Alzata/Pedata)
La distanza ‘2-O’, che coincide con la lunghezza del segmento ‘L2’ (distanza del primo gradino della seconda rampa dall’asse di sfalsamento), è pari a:
L2 = d/tgα
Inoltre, L1, coincidente con la lunghezza del segmento ‘Oh’, è pari a:
L1= Oh = (Alzata-d)/tgα
In definitiva,
L1 + L2 = Alzata/tgα = Pedata
Quindi, la somma di L1 e L2 rappresenta proprio la pedata scala, mentre la loro differenza ( L2 – L1) rappresenta lo sfalsamento:
Sfalsamento = (2d – A)/tgα
Quindi noti:
- d (spessore al di sopra alla soletta del pianerottolo, generalmente dato da massetto + rivestimento)
- A (Alzata dei gradini)
- tgα (pendenza della scala, pari ad Alzata/Pedata)
è possibile calcolare lo sfalsamento.
Osservazioni sullo sfalsamento
Analizzando la figura proposta, osserviamo che:
- la somma tra L1 e L2 è pari al valore della pedata
- se L2 è maggiore di L1 si ha sfalsamento in avanti
- se L2 è minore di L1 si ha sfalsamento all’indietro
- se L2 è uguale a L1 si ha sfalsamento nullo: i gradini sono allineati
Quindi, per ottenere uno sfalsamento nullo, basta imporre L1 = L2 e quindi:
2 L2 = Pedata
2 d/tgα = Pedata
d = (Pedata · tg α)/2 = Alzata/2
In definitiva, per garantire uno sfalsamento nullo è necessario prevedere che la distanza dalla soletta del pianerottolo al pianerottolo finito (generalmente pari al massetto più il rivestimento del pianerottolo) si pari alla metà dell’alzata.
Sfalsamento in presenza di rivestimento e sporgenza gradino
In caso di presenza di rivestimento verticale del gradino e sporgenza della pedata rispetto all’appoggio occorre fare attenzione: in tal caso, valgono ancora tutti i discorsi fatti in precedenza, ma con l’accortezza di considerare alzata e pedata al lordo della sporgenza.
In pratica occorre far riferimento alle figure successive.
Sfalsamento con rivestimento e sporgenza
Sfalsamento con rivestimento e sporgenza
