Dimensionner un escalier
La réalisation d'un escalier, qu'il soit en bois, en fer ou en béton (voir le module de calcul des bétons et mortiers et calculer le volume de béton d'un escalier), nécessite de faire quelques calculs précis avant de se lancer dans la construction. Bien qu'assez simples, ils peuvent donner du fil à retordre.Trouvez ci-desous le module de calcul de l'escalier pour obtenir aisément les valeurs utiles à la construction d'un escalier.
Rendez-vous ici pour voir quelques exemples de belles réalisations d'escaliers.
Le dessin ci-dessous vous éclairera sur les éléments à prendre en compte. Entrez les valeurs que vous mesurerez facilement sur le lieu d'implantation de l'escalier ou que vous récupérerez sur les plans du bâtiment.
Faites des simulations en variant par exemple le nombre de marches, afin d'obtenir le meilleur compromis entre le confort d'utilisation et les contraintes de place. Pour un escalier confortable, préférez une hauteur de marche de 16 ou 17 cm et un giron d'environ 30 cm. Dans tous les cas, le giron ne devrait jamais être inférieur à 23 cm ; la hauteur de marche ne devrait pas excéder 21 cm; et le pas de foulée devrait être compris, idéalement entre 62 et 64 cm. Pas beaucoup plus, ni beaucoup moins.
Calcul d'un escalier
le pas et la ligne de foulée
Le pas de foulée est obtenu en appliquant la formule de Blondel, soit l'addition d'un giron et de deux hauteurs de marche. Le pas de foulée doit être compris entre 56 et 67 cm. Idéalement plutôt entre 62 et 64 cm. Pour qu'un escalier d'habitation soit confortable, il est bon d'avoir un giron d'environ 30 cm et une hauteur de marche comprise entre 15 et 20 cm. Il est hautement souhaitable que l'échappée soit supérieure à deux mètres.
Pour calculer un escalier tournant, demi-tournant, quart-tournant, hélicoïdal ou encore comportant une section droite et une section courbe etc., il suffit de le considérer comme droit et d'appliquer les calculs sur la ligne de foulée. Cette ligne de foulée est située à 50 cm de la main courante intérieure, ou au milieu, si la largeur de passage est inférieure à un mètre.
Pour connaître la longueur et l'angle de la ligne de foulée d'un escalier hélicoïdal, allez à la page : Calcul de la développée d'une hélice. Ce module de calcul vous permettra aussi de déterminer la longueur d'une main courante pour ce type d'escalier.
Le balancement
Le balancement consiste en un décalage des extrémités des marches dans la ou les courbes d'un escalier.
En réduisant l'écart entre la partie la plus étroite et la partie la plus large du giron, le franchissement des marches de la partie tournante devient plus aisé. L'escalier est mieux équilibré, plus agréable à utiliser.
Lors du tracé, veillez à conserver la même distance de giron au niveau de la ligne de foulée.
Faites pivoter le tracé de la marche à l'intersection de la ligne de foulée (cf. axe de rotation sur la figure ci-contre).
Décalez aussi le tracé de la première et de la deuxième marches droites qui suivent afin d'obtenir un effet harmonieux.
Pour un meilleur confort d'utilisation et une meilleure esthétique, le giron au niveau de la ligne de foulée reste identique pour toutes les marches de l'escalier.
Il n'y a pas de règle mathématique pour définir les angles de rotation. Pour trouver l'angle optimal de chaque marche faites une épure, et ajustez l'ensemble visuellement.
Le balancement concerne les escaliers quart-tournant, tiers-tournant, demi-tournant, etc… mais pas les escaliers en colimaçon.
Plan d'escalier
Avant de fabriquer un escalier, il est fort souhaitable de réaliser le plan de l'escalier, sur papier ou à l'aide de l'outil informatique. Un simple croquis suffira pour un escalier droit, mais selon le complexité, il nécessitera plusieurs vues.
Définir le style d'un escalier
Un bel escalier est sans conteste un atout de mise en valeur d'un bâtiment. S'il est savamment étudié, élaboré selon le style dans lequel il s'insère, il apportera une touche de style, un design sans équivoque, qui ornera le lieu avec élégance.
Lexique des termes employés dans le domaine des escaliers
Giron : profondeur d'une marche sans le nez de marche. C'est la mesure horizontale d'une marche.
Marche : Une marche d'escalier est en principe l'ensemble "giron-contre-marche", mais on emploie aussi ce terme pour parler du giron.
Contre-marche : Pièce formant la partie verticale d'une marche
nez de marche : Partie proéminente de la marche, en surplomb, qui recouvre la marche inférieure. Le nez de marche, pour une même pente, améliore le confort d'utilisation de l'escalier lors de la montée mais pas lors de la descente.
Reculement : Longueur de l'emprise au sol de l'escalier. Cette longueur ne prend pas en compte la dernière marche, la plus haute, celle-ci faisant partie de la dalle supérieure.
Pas de foulée : Le pas de foulée est constitué d'une marche et de deux contre-marches. Il permet de vérifier la cohérence des proportions afin d'obtenir une utilisation confortable.
Formule de Blondel : Elle permet de déterminer le pas de foulée grâce à la relation entre la hauteur de 2 marches additionnée à la profondeur d'une seule marche. Elle devrait être idéalement égale à 64 cm.
Echappée : Espace libre entre les marches et l'angle du plafond au niveau de la trémie. L'échappée doit être au minimum de 1,90 mètres, mais il est judicieux de la prévoir plutôt supérieure à 2 mètres. En dessous de cette valeur, le risque de se cogner la tête augmente.
Trémie : Longueur de l'ouverture de la dalle supérieure. Lorsque la trémie est inférieure au reculement, l'échappée en est réduite.
Angle : L'angle de l'escalier donne la valeur de la pente. Plus l'angle est important plus raide est la pente.
Quels Matériaux pour construire un escalier
Le choix des matériaux se pose dès lors que l'on veut construire un escalier. Plusieurs éléments sont à prendre en compte tels que le style de construction dans lequel il doit s'insérer, l'aspect visuel, la solidité requise selon les contraintes dues à la forme et à l'ancrage.
Le plus traditionnel de tous, il est facile à travailler et peut procurer de belles esthétiques. Il sera le plus convoité par le bricoleur averti. Les nombreuses essences existantes offrent un large choix selon la qualité, et surtout l'aspect visuel voulu.
Pour rester en accord avec le style de construction des vieilles bâtisses d'autrefois, des châteaux ou des maisons bourgeoises, la solution des escaliers en pierres, bien que contraignante à mettre en oeuvre, s'avère un choix judicieux dans ces circonstances. La pierre confère une longévité sans pareil dans le temps.
Il sera toujours renforcé par de l'acier, généralement sous forme de fers tors. Son faible coût de revient et sa souplesse d'utilisation permettent de créer presque toutes les formes. Il peut être recouvert ou laissé brut, selon l'aspect fini désiré.
Certainement le plus solide, permettant d'obtenir à peu près toutes les formes voulues, il permet même certaines extravagance impossibles à obtenir avec la majorité des autres matériaux. Utilisé en apparent ou non, il entrera dans la composition de bien des structures.
Le fer forgé
Dans l'expression Fer forgé, fer est le terme courant employé à la place d'acier. Il s'agit pourtant bel et bien d'acier et non de fer. L'acier est un alliage alors que le fer est un métal pur. Grosso-modo, l'acier est un alliage réalisé à base de fer mélangé à une petite partie de carbone ce qui lui permet d'avoir de bien meilleures qualités, dont une plus grande solidité.
Le fer forgé, dans le cadre des escaliers, est plutôt utilisé pour les rambardes, garde-corps et mains courantes.
L'aluminium - escaliers en aluminium
L'aluminium reste peu utilisé dans la construction des escaliers. On le retrouve dans les nez de marches, certains garde-corps et quelquefois en surface des marches sous forme de tôles damier.
Du plus bel effet, le verre est un matériaux résolument moderne permettant des lignes épurées et une ouverture visuelle hors pair. Sa mise en œuvre, cependant, est très délicate. Par soucis de résistance et de sécurité on utilisera du verre trempé de forte épaisseur.
La terre - escaliers en terre
Dans le cas d'escalier extérieur, dans un jardin par exemple, un escalier en terre battue pourra souvent être suffisant pour des passages légers. Mais, d'une manière générale, il sera judicieux de renforcer l'arrête des marches soit avec des rondins de bois ou des planches, soit avec des pierres.
Le marbre - escaliers en marbre
Les pavés - escaliers de pavés
Plutôt réservé aux extérieurs, les pavés sont une solution esthétique intéressantes si l'escalier se trouve prendre pied sur un espace pavé dans le même style.
L'Alliance de plusieurs matériaux
L'alliance de 2 matériaux (ou plus) est souvent requise. L'un de structure ou de renfort de structure, l'autre pour la finition et l'esthétique de l'escalier. Cette alliance permet de dépasser la contrainte engendrée par un seul matériaux.
On retrouvera la plupart du temps de l'acier pour la structure de l'escalier, allié à un autre matériau ayant les vertus de finition désirées.
Un choix classique dans de nombreuses constructions européennes est la réalisation d'escaliers en béton armé recouvert de dalles ou de carreaux. La solution est pérenne et permet une vaste gamme de réalisations esthétiques.
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