Diámetro de cuerda ideal y mínimo para escalada de plomo

La falla por corte es una preocupación principal

En términos de seguridad (en lugar de, por ejemplo, la vida útil de la cuerda), las pruebas de caída en laboratorio (UIAA) pueden no ser la preocupación más importante. Incluso una cuerda nueva y gruesa se puede cortar de una sola vez a través de un borde afilado. Esto también se aplica a los llamados cables "resistentes a los bordes" (norma UIAA 108 desaparecida). Vea este informe de fatalidad de Yellow Spur.

Generalmente, una cuerda más gruesa es más resistente a los cortes que una delgada de la misma construcción, aunque, por supuesto, la construcción es muy importante. Aquí hay un informe de prueba principalmente de una cuerda estática, pero también una cuerda dinámica de 11 mm sin nombre, un cable de 8 mm y una correa tubular de 1 ": Calificación de una cuerda de rescate por Tom Moyer . (Cabe señalar que la correa de 1" es francamente peligrosa en su pobre resistencia a la abrasión, contrariamente a lo que se ha dicho en otra parte.)

Se cree que la técnica de cuerda doble o gemela reduce la probabilidad de fallas catastróficas por corte.

El diseño de la cuerda es un compromiso entre la caída y la resistencia a la abrasión

Como se describe en: Directamente de la boca del mamut: cosas que desea saber sobre las cuerdas

¿Las cuerdas tienen diferentes espesores de funda y por qué?

... La respuesta sería que tratamos de ver quién está usando nuestras cuerdas: un escalador principiante que se sube mucho frente a un escalador deportivo que se cae mucho en rutas con mucho desnivel frente a un escalador tradicional que sube mucho. de grietas de granito frente a un escalador de hielo, y cuerdas de diseño que les darán el más alto nivel de utilidad combinado con peso ligero y durabilidad.

Por ejemplo, un escalador deportivo que está proyectando rutas difíciles está tomando un millón de caídas que son todas relativamente cortas, lo que ejerce una gran cantidad de tensión en una sección muy pequeña de la cuerda, y la cuerda simplemente pierde sus propiedades elásticas allí y se desinfla. En contraste con el escalador tradicional que se cae mucho, mucho menos, pero por lo general se encuentra en un terreno que no es vertical, esto somete a la cuerda mucho más a la abrasión de la funda. Luego está el escalador de hielo y alpino que prácticamente nunca se cae, pero arrastra la cuerda de forma rutinaria sobre bordes afilados, terrenos con bloques, mojándola y secándola, etc.

... cómo lo desgastan los escaladores, si lo desgastan por caerse mucho, o si lo desgastan por la abrasión en roca áspera. ... una de las diferencias en la construcción que usamos que refleja estas prioridades de diseño son los espesores relativos del núcleo frente a la cubierta: podemos hacer dos cuerdas de 10 mm, una con un núcleo delgado y una cubierta gruesa, y la otra con un núcleo grueso y funda fina. En igualdad de condiciones, la cuerda con el núcleo grueso y la cubierta delgada soportará más caídas antes de aplanarse, pero se desgastará más rápido por la abrasión; y viceversa.

... por lo que sacrificamos la clasificación de caídas retenidas, que refleja en gran medida cuánto durará una cuerda bajo caídas fuertes repetidas, para construir una cuerda que sea ultraduradera bajo condiciones de abrasión muy duras y será más difícil de raspar hasta el núcleo. ...

Algunas de nuestras cuerdas simples ultrafinas, como la Serenity de 8,9 mm, tienen una funda relativamente delgada porque, incluso con todos los trucos que podemos reunir, todavía necesitamos una cierta cantidad de núcleo para pasar la prueba de la UIAA para una cuerda simple, en este caso. usamos una funda más delgada para lograr un peso muy bajo y un diámetro delgado, pero lo hacemos más delgado sabiendo que esta es una cuerda muy especializada que solo es apropiada en circunstancias muy específicas. ... La gente también debe reconocer que, aunque se trata de cuerdas sencillas, y aunque el diámetro es mayor que el de nuestras medias cuerdas Genesis, en condiciones en las que el peligro principal es el corte o la abrasión, la cuerda más gruesa podría ser MENOS duradera y tener un menor margen de seguridad.

(Énfasis mío).

Usando la proporción de funda indicada por el fabricante para las cuerdas Genesis y Serenity descritas anteriormente, las secciones transversales estimadas se ven así (escala 1:1 en una pantalla de 100ppi):

El tamaño del escalador es muy importante

El estándar de prueba de caída de la UIAA utiliza una masa de 80 kg para cuerdas simples y una masa de 55 kg para cuerdas dobles (medias). De "Whitehorse Jeff" en SuperTopo.com :

En respuesta a la pregunta repetida: "¿Por qué prueban las medias cuerdas individualmente con solo 55 kg?", Yo era el delegado estadounidense (de la AAC) en la Comisión de Seguridad de la UIAA cuando se implementó el Estándar de Medias Cuerdas. Las pruebas realizadas en ese momento por Pit Schubert del DAV (Club Alpino Alemán) demostraron que cualquier media cuerda que soportara 5 caídas de prueba UIAA con una masa de prueba de 55 kg también resistiría una caída de prueba UIAA con una masa de 80 kg. El argumento presentado a los miembros de la Comisión en ese momento fue que sería imposible obtener las cuerdas más ligeras que querían los escaladores (y guías), para pasar una prueba más dura, y que el verdadero objetivo era asegurar que una media cuerda sostener al menos una de las peores caídas imaginables en el campo, que es la caída representada por la prueba de cuerda simple de la UIAA.

De Jean-Franck Charlet, presidente de UIAA SAFCOM, citado por Francis Baker en SuperTopo.com :

Las medias cuerdas son para ser utilizadas alternativamente un cabo en una corredera y el otro en la corredera siguiente. Por lo tanto, al caer, el escalador solo cae sobre un cabo, por lo que la UIAA ha considerado que un cabo de media cuerda debe ser capaz de soportar una vez la caída de un escalador de 80 kg en factor de caída 2. Pero hacer solo una prueba con una caída no es muy conveniente y reproducible, por lo que la UIAA ha buscado qué masa, 5 caídas equivalen a 1 caída con 80 kg. La siguiente fórmula se ha encontrado por experimentación:

NxM^4 = Constante

donde N es el número de caídas que soporta la cuerda cuando se utiliza una masa M.

Usando esta fórmula encontramos que soportar 1 caída con 80 kg es equivalente a soportar 5 caídas con 55 kg. (1x80^4 = 5x55^4)

A partir de la fórmula determinada empíricamente, vemos que para la capacidad de supervivencia de la cuerda (y del trepador) en una caída, el peso importa en extremo; una relación exponencial de cuarto grado. Por supuesto, no se puede esperar que todas las cuerdas sigan estrictamente esta relación exacta, pero se determinó que era lo suficientemente confiable como para ser la base de un estándar de seguridad muy importante. (Ver anexo).

Aplicando la fórmula: una cuerda que sobreviva a cinco pruebas de caída de 80 kg de la UIAA, el estándar mínimo para una sola cuerda, probablemente solo sobreviva a una sola caída de 105 kg de tipo UIAA ( 5 (80/105)^4 ~= 1.68) y podría fallar en la primera caída de una masa de 120 kg ( 5 (80/120)^4 ~= 0.99). Se puede anticipar que la misma cuerda sobrevivirá a 22 caídas UIAA de 55 kg ( 5 (80/55)^4 ~= 22.38). Gráficamente:

Este gráfico incluye la especificación mínima para cada estándar de la UIAA, así como dos muestras más robustas para los tipos Single y Half. Si bien la prueba de caída de la UIAA incluye un margen de seguridad a través de una masa de caída rígida que ejerce una fuerza de impacto considerablemente mayor que la del cuerpo humano, las cuerdas viejas pierden una parte considerable de su fuerza .

Conclusiones

Debería ser evidente que el tamaño de la cuerda debe coincidir con el tamaño del escalador. Esta no suele ser "la forma en que se hace", pero cualquier otra cosa va en contra de los datos empíricos y los principios simples de ingeniería. Observe que el margen de seguridad calculado para un escalador de 100 kilogramos en una cuerda gruesa de 11 mm con una clasificación de 15 caídas es aproximadamente el mismo que para un escalador de 60 kilogramos que conduce en un solo hilo de rango medio (9 caídas) "Half" soga. En realidad, esto no debería ser una sorpresa, pero probablemente sea uno para muchos de todos modos. La resistencia de una construcción dada de cuerda es proporcional a su área de sección transversal, y el área (o masa lineal) de una media cuerda de 8,5 mm es el 60 % de la de una cuerda de 11 mm.

Las cuerdas simples delgadas que logran pasar o exceder la clasificación de caída de la UIAA lo hacen a expensas de la abrasión y la probable resistencia a los cortes, por lo que "no hay almuerzo gratis" en este sentido.

Por supuesto, no hay informes de escaladores de más de 80 kg que caigan y mueran de forma rutinaria como resultado de la rotura de la cuerda. Seguramente esto se debe en parte a que el estándar de cuerda simple de la UIAA es prácticamente bastante alto, pero probablemente también se deba a que las cuerdas rara vez se prueban con caídas extremas. Para el artículo Hang 'Em High: ¿Hasta qué punto puede confiar en su dispositivo Belay? los autores realizaron una encuesta sobre los pesos de los escaladores y sus mayores caídas en la vida (resultados en las páginas 8 y 10). Según él, las caídas que se acercan al factor 2 son raras, al igual que los escaladores de más de 100 kg. A medida que las cuerdas se fabrican cada vez más y más delgadas, si usted o su pareja son pesados, ¿realmente quieren ser el caso de prueba?

En el otro extremo de la escala, se puede decir que los escaladores de peso ligero escalan cuerdas muy sobreespecificadas la mayor parte del tiempo. Dado que las medias cuerdas pasan la misma prueba de caída que las cuerdas simples, pero con una masa de 55 kg en lugar de 80 kg, estas cuerdas parecen proporcionar tanta seguridad para un escalador de 55 kg (equipo incluido) como lo hace una cuerda simple para un escalador de 80 kg. Como se indicó al comienzo de esta publicación, la clasificación de caídas no es la única preocupación, pero es poco probable que un escalador de 55 kg corte una media cuerda más fácilmente que un escalador de 80 kg, ya que el PSI (peso sobre el área) es el mismo. Además, como lo describe el representante de Mammut (arriba), una media cuerda robusta como la Génesis tiene una funda mucho más corpulenta que una sencilla delgada como la Serenity.

Examen adicional de la relación entre la masa y las gotas retenidas

En los comentarios, DavidR cuestionó la fórmula utilizada para aproximar la relación entre la masa de prueba y las caídas retenidas. Por lo tanto, fui en busca de datos empíricos. Desafortunadamente, no tengo acceso a los datos de prueba sin procesar, así que compilé una tabla de calificaciones del fabricante para cada cuerda dinámica con certificación múltiple que pude encontrar. Se omitieron algunas cuerdas o puntos de datos porque se calificaron, por ejemplo, "20+" en lugar de un valor específico. Tenga en cuenta que, según mi leal saber y entender, los fabricantes no tienen la obligación legal de proporcionar números de prueba de caída precisos; solo deben cumplir con el estándar mínimo, y la UIAA solo proporciona una calificación de "PASO" al público. Aquí están los resultados:

A la izquierda está el nombre de la cuerda; los siguientes dos números son la masa de caída (80: Simple, 55: Mitad, 40: Doble), y el número de la derecha es el exponente derivado requerido para coincidir con los números de prueba de caída. Las cuerdas con certificación triple tienen tres parejas a la derecha.

Dos cosas deberían ser evidentes rápidamente: hay una gran variación en las cifras, y ninguna de ellas es tan alta como cuatro. Parte de la variación puede provenir de las cifras de redondeo de los fabricantes, por ejemplo, una especificación de "Caídas: 6 Half, 20 Twin" en lugar de "21 Twin", etc., pero sospecho que gran parte de la variación también es real. Dado que ninguno de los exponentes derivados excede de cuatro, conjeturo que 4 en la fórmula dada por Jean-Franck Charlet se obtuvo como un límite superior; de hecho, esto tiene sentido dada la forma en que se utiliza en la norma de seguridad. Como histograma, los datos se ven así:

La media es 2,97 con una DE de 0,55.

Usando un exponente de tres, el gráfico de gotas simulado se ve así:

Tenga en cuenta que en este gráfico los estándares Twin and Half de la UIAA están muy cerca. Si bien no se puede suponer que un Twin podría pasar la prueba Half, dada la gran extensión extrema, al menos, hay evidencia de que los dos estándares son, de hecho, bastante parecidos: las propias cuerdas delgadas con doble certificación:

• Metolius Monster : 38 g/m, 6/16 caídas (misma cuerda que Tendon Master)
• Edelrid Apus : 42g/m, 8/20 caídas
• PMI Verglas : 42,1 g/m, 8/18 caídas
• Petzl Paso : 42g/m, 7 / 20 caídas
• Beal Gully : 36 g/m, 6/13 caídas

Lo que Rory Alsop publicó es excelente información que es "segura en Internet" y una excelente regla general. Muchas empresas, sin embargo, clasificarán sus cuerdas hasta 9 mm como seguras para una sola cuerda. En áreas donde a menudo se usan protectores de cuerda, los escaladores bajan con seguridad a 8 mm.

Suelo escalar con un Mammut Infinity 9,5 mm. Compara eso con Petzl Xion 10.1mm

                      Mammut / Petzl
Diameter:             9.5mm  / 10.1mm
Weight:               58g/m  / 66g/m (grams per meter)
Impact force:         8.7Kn  / 8.2 Kn
UIAA number of Falls: 8-9    / 7
Dynamic elongation:   30%    / 33.6%
Static Elongation:    6.8%   / 6.7%
MSRP for 60m:         240    / 200  (USD)

Ahora bien, el Mammut de 60 m de longitud cuesta unos 40 USD más, pero te haces una idea. Por 20 USD más que el Mammut Infinity, puede obtener el Mammut Serenity de 8,9 mm, que tiene estadísticas similares con incluso menos peso (se jacta de ser la "cuerda simple más liviana del mundo") y diámetro. Como regla general, me apegaría a 10 mm y más, pero definitivamente hay excepciones, y cualquier cosa clasificada por el fabricante como una sola cuerda debería estar bien.

El sitio web abc of rock Climbing tiene un artículo útil a la hora de elegir cuerdas.

Diámetro

Los diámetros de las cuerdas varían de 7,5 mm a 11 mm. En general, un diámetro más grueso significa una cuerda más resistente y duradera, pero también más pesada.

En términos generales, estará en el lado seguro con un diámetro de cuerda entre 10 mm y 11 mm. Estas cuerdas son apropiadas para viajes en roca, hielo y glaciares.

Las cuerdas con un diámetro inferior a 9 mm se utilizan en pares y se enganchan en piezas de protección separadas para reducir el arrastre de la cuerda en rutas tortuosas. ¡Estas cuerdas no deben usarse solas!

Las cuerdas simples livianas de 9 mm se usan para viajes simples por glaciares, pero son demasiado delgadas para sostener caídas en rocas verticales.

Tengo una cuerda de 70 m de 10 mm y una cuerda de 50 m de 10,5 mm: la más larga es más pesada, pero el diámetro ligeramente más delgado significa que no es demasiado difícil de manejar.