Scala a chiocciola con gradini in vetro, Zlín, Repubblica Ceca

La struttura portante in acciaio di una scala a chiocciola con gradini in vetro si trova all'interno di un centro educativo, di formazione e di riabilitazione nella città di Zlín. La scala è un importante elemento architettonico degli interni. Ciò significa che la progettazione strutturale ha dovuto soddisfare i requisiti dell'architetto, con particolare attenzione alla pulizia dei dettagli.

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Scala a chiocciola in acciaio

Costruzione

Dal punto di vista statico ed escludendo la rigidità della struttura in calcestruzzo armato, la scala è composta da due parti separate: dal piano interrato al piano terra e dal piano terra al primo piano. La struttura portante della scala è costituita da cosciali interni ed esterni separati, avvolti a spirale. I cosciali sono incastonati nelle pianerottoli (saldature di montaggio all'elemento di ancoraggio precedentemente installato) e nel pavimento grezzo del piano interrato (ancoraggio tramite tasselli chimici Hilti).

I cosciali sono realizzati con profili chiusi saldati con flange incassate: l'incasso della flangia superiore crea una scanalatura per l'installazione della ringhiera in vetro, mentre l'incasso della flangia inferiore è puramente un elemento architettonico. I gradini della scala sono realizzati in vetro laminato temperato.

I gradini sono posizionati su quattro mensole di sezione 25/25 saldate al lato dei cosciali. Il vetro sulle mensole è appoggiato su una striscia elastica e fissato con viti metriche. Considerando il dettaglio del collegamento fra gradino e cosciale e la sua rigidità, i gradini sono inclusi nel modello di calcolo.

La ringhiera dei cosciali interni ed esterni è realizzata in vetro laminato temperato piegato a raggio adeguato. La ringhiera è inserita dall'alto nella scanalatura del cosciale, cunei fissata tramite supporti elastici, e poi sigillata con materiale elastico adatto. La ringhiera è considerata solo come carico: dal punto di vista della costruzione della scala non ha funzione portante.

Modello

Data l'indipendenza sopra menzionata dei vari piani della scala, viene modellata solo una sezione della scala. I cosciali e gli elementi di ancoraggio sono modellati come superfici, mentre i gradini delle scale come aste. Per stimare il massimo sforzo sui gradini di vetro e per valutare lo sforzo massimo sui cosciali d'acciaio vengono utilizzati due diversi valori di rigidità del collegamento del gradino di vetro al prisma della mensola di supporto. L’appoggio nel calcestruzzo armato è modellato con un sottofondo elastico inefficace in trazione per ciascuna delle superfici dell'elemento di ancoraggio.

Analisi strutturale	Ing. Vítězslav Hapl Ing. Jan Mařík, Ph.D. Ing. Jan Seifert KONSTAT s.r.o.
Progettazione architettonica	CUBE DESIGN s.r.o.
Costruzione	STAIRS design sro