Nociones básicas de caidas en escalada

The Rainvow of Recalcitrance (E6 6b), Gales. Foto: Daniel Santacatalina

La pregunta “¿este seguro me aguantará?” es una constante en la escalada de autoprotección, y es que sabemos lo que aguanta el material en kilonewtons (kN) y los diferentes factores que hay que tener en cuenta en una caída, pero ¿sabemos llevar todo esto a la práctica? El presente artículo, dividido en tres partes, muestra una serie de conceptos y de valores para saber cuánto aguanta un seguro en función del factor de caída, el diámetro de la cuerda y el peso del escalador. Estos valores son el resultado de aplicar una serie de ecuaciones, más o menos complejas, que no podemos calcular in situ pero que sí podemos llevar estudiados.

Guille Cuadrado

01. Factor de caída (F)

Es la relación entre la longitud de caída (vertical) y la longitud de cuerda desplegada antes de que sufra alargamiento por efecto de la caída. Sirve para cuantificar la gravedad de una caída y su valor teórico está entre 0 (poco grave) y 2 (muy grave).

Por ejemplo, si el último seguro lo tienes a 2 m (en vertical), caerás 4 m (sin contar exceso de cuerda). Pero no es lo mismo si la cantidad de cuerda hasta el asegurador es de 10 m (F= 4/10 = 0.4) o de 2 m (F = 4/2 =2) y caigas directamente sobre la reunión.

Realmente es un concepto poco fiable y muy simple, porque, por citar algunos ejemplos, no contempla el límite elástico ni el límite plástico de la cuerda; el rozamiento que sufre con la roca, los anclajes y el aparato asegurador; y tampoco contempla el desplazamiento del asegurador ni la disipación de energía que se produce en los cuerpos del asegurador y el escalador. En conclusión, este concepto sólo tiene en cuenta la longitud de la caída en vertical y la longitud de la cuerda hasta el asegurador sin que ningún obstáculo impida su alargamiento en el momento de frenar la caída.

Por ejemplo, todos nos hemos encontrado alguna vez en una situación en la que apenas podíamos avanzar debido al rozamiento de la cuerda. En caso de caída para esta situación, habría que tener en cuenta que la longitud de cuerda eficaz sería la que tenemos desde el último seguro y poco más, ya que el rozamiento de la cuerda reduce su longitud efectiva para poder alargarse en el momento de frenar la caída. Por tanto, podríamos estar ante un valor de factor de caída próximo a 2, por muy lejos que estemos del asegurador.

Fent l'Indio (8a), al Montsant. Foto: Diana Calabuig
Factor Ejemplo
0,25 2m de caída y 8m de cuerda activa. 2/8=0,25
0,50 2m de caída y 4m de cuerda activa. 2/4=0,50
0,75 3m de caída y 4m de cuerda activa. 3/4=0,75
1 2m de caída y 2m de cuerda activa. 2/2=1
1,25 4m de caída y 3m de cuerda activa. 4/3=1,25
1,50 3m de caída y 2m de cuerda activa. 3/2=1,50
1,75 4m de caída y 2,3m de cuerda activa. 8/4,5=1,75
2 4m de caída y 2m de cuerda activa. 4/2=2

02. Información relevante de una cureda

1: fabricada para escalar  en simple. Normalmente se usa en escalada deportiva y puede tener un diámetro entre 8,6 y 10,5 mm.

½: diseñada para escalar en doble junto a otra cuerda chapando alternativamente una a cada seguro. Pueden tener entre 7,9 y 9 mm. Se usan en  escalada Tradicional, Pared y Alpinismo.

∞  : Cuerdas gemelas. Para escalar con 2 cuerdas chapando simultáneamente las dos en el mismo seguro. Se usan igual que las anteriores pero siempre que haya poco roce y los seguros puedan aguantar una Fuerza de Choque considerable. Tienen entre 6,9 y 8 mm.

kN:  es una medida de fuerza y la podemos pasar a kg multiplicando por 100.

Resistencia de rotura de una cuerda: no la sabemos porque el fabricante de la cuerda no la especifica y porque se intuye que es difícil de determinar. Una cuerda tiene un rango elástico (que tiene capacidad de volver a su forma original) y otro estático (pierde capacidad para recuperar su forma), y según el número de caídas que haya sufrido la cuerda, tendrá una capacidad u otra para absorber un impacto. Los fabricantes de cuerdas indican la resistencia de la cuerda mediante el número de caídas de factor 1.77 que puede sufrir. Por ejemplo, las cuerdas Apus 7,9 mm de Edelrid indican 8 caídas si trabajan en doble y 30 si trabajan en gemelas, ya que son unas cuerdas que pueden utilizarse de ambas maneras.

Fuerza de choque o impacto teórica: es la fuerza (kN) que recibe la cuerda en el lado del escalador en una caída de factor 1,77 en un ensayo hecho con un peso de 55 kg, para cuerdas dobles usando un único cabo, y 80 kg en cuerdas simples, dobles (con los dos cabos) y gemelas. Está muy influenciada por la capacidad de la cuerda para absorber energía a través de su elongación. Cuanto más alta sea la fuerza de choque, más dura será la caída y más grande la fuerza transmitida al escalador que cae, al seguro y al aparato asegurador.

El concepto de Fuerza de choque se suele confundir con la resistencia de una cuerda. Si una cuerda doble indica una fuerza de impacto de 6.7 kN, en caso de usar un solo cabo, muchos escaladores creerán que estas cuerdas aguantarán sólo una fuerza equivalente de 670 kg ejercida por un peso de 55 kg al caer. Pero no es así: lo que está diciendo es que en un ensayo tirando un peso de 55Kg con un factor de caída 1.77, está transmitiendo, aproximadamente, 670 kg a la masa que se ha lanzado. Sin embargo, en la práctica, previsiblemente este resultado será inferior, ya que durante las pruebas de laboratorio la cuerda está fijada estáticamente y la masa que se utiliza es rígida. En escalada, normalmente, la caída se asegura dinámicamente y el cuerpo del escalador y del asegurador, entre otros factores, absorben energía debido a las deformaciones que sufren.

Más adelante profundizaremos sobre estos conceptos.

Elongación dinámica: es el estiramiento elástico que hace la cuerda en una caída antes de pasar a la elongación estática. Habitualmente es lo que identificamos como el ‘chicle’ de la cuerda. Es, por tanto, el alargamiento de la cuerda que se produce durante la absorción de energía de la caída sin que haya rotura de fibras internas y el rango en que la cuerda puede volver a recuperar su longitud inicial. Si el fabricante marca 31%, sabremos que en una caída de factor 1.77 donde hay desplegados 10 m, la cuerda se estirará 3.1 m. Eso sí, siempre y cuando puedan estirarse los 10 m sin que ningún rozamiento se lo impida.

La fuerza de choque que indica el fabricante es aquella en la que la cuerda trabaja en rango elástico. Superar este valor no significa que se rompa la cuerda, sino que, alcanzado este valor, la cuerda pasa a trabajar en rango plástico o estático.

Elongación estática: es la elongación de la cuerda una vez superado el rango elástico. Es decir, una vez que la cuerda no puede estirarse más dinámicante y si sigue recibiendo fuerza, empieza la elongación plástica o estática y, por tanto, la rotura de fibras del alma. Esto se traduce en que la cuerda no puede recuperar la longitud inicial y entonces se pierde ‘chicle’. La elongación estática será todo este momento hasta que se parte la cuerda. Si el fabricante marca 9.2%, sabremos que en 10m de cuerda se estirará 0.92m antes de romperse una vez superado la elongación dinámica. ¡Ojo! para cuerdas nuevas.

Holanda (7a), Vall de Cardós. Foto: Patty Trespando

03. Fuerza de choque real o impacto que recibe el escalador

Es el impacto que recibe el escalador en el momento final de una caída; la fuerza que siente en él cuando es frenado. Aquí, a diferencia de la fuerza de choque real, intervienen parámetros importantes en la absorción de energía: alargamiento de la cuerda, desplazamiento del asegurador, cuerpo del asegurador, deformación de los materiales, etc.

Según ensayos militares realizados sobre paracaidistas, la fuerza de choque máxima que puede absorber una persona de 80 kg es de 12 kN, y este es el límite que ponen los fabricantes para fabricar los materiales de seguridad, aunque nunca debería ser mayor a 8 kN. Cuanto más alto es el valor, se requieren propiedades más dinámicas sobre el sistema de frenada de la caída.

04. Carga de rotura de los materiales

Es la carga máxima a la rotura resistida por un material cuando está sometido a un esfuerzo de tracción . Ejemplo de algunos de los materiales más utilizados:

Friends  
#0.5 10kN
#0.75 13kN
#1 13kN
#2 16kN
#3 16kN
#4 14kN
Aliens  
Verde 7kN
Amarillo 9kN
Rojo 10kN
Juego de empotradores y tri-cams  
E.Pequeños 2-8kN
E.Medianos 10kN
E.Grandes 12kN
Tri-cam rosa #0,5 10kN
Tri-cam rojo #1 12kN
Tri-cam marrón #1,5 14kN
Cintas y mosquetones  
Cinta Nineteen G Edelrid 20kN
Dyneema 8mm Edelrid 22kN
Cordino 6mm 9kN

05. Efecto Polea

El efecto polea es el responsable de la fuerza que actúa sobre el último seguro en el momento de una caída. Normalmente, la fuerza sobre el anclaje es mayor que la fuerza de impacto. Es el objeto de este artículo, el dato que más nos interesa y del que menos conocemos. Como he dicho al principio, sabemos la carga aproximada de rotura de un anclaje, pero no sabemos los kN que están actuando sobre él en una caída. Es la suma de dos fuerzas sobre el anclaje: la fuerza de choque que recibe el escalador y otra fuerza opuesta a ésta y que es la fuerza ejercida por el asegurador o la reunión al parar la caída (por muy dinámica que sea la caída, siempre hay una fase de freno).

Cada caída es un caso especial, pero siempre y cuando sea dinámica, como promedio o número aproximado según ensayos reales, la fuerza que recibe el anclaje es 1.6 veces la fuerza de choque teórica que recibe el escalador.

Fácilmente, según todo lo expuesto, podemos deducir que la intensidad del efecto polea está directamente relacionada con el peso del escalador, la forma en que cae, la acción del asegurador, el dinamismo del aparto asegurador y el rango elástico de la cuerda como principales factores.

Chrysomella (7b), Montserrat. Foto: Gerber Cucurell

Guia práctica

Hemos diseñado unas tablas y gráficas (para cuerda simple y doble) que sirvan como ejemplo práctico y aproximado que puede llevar en el bolsillo cada miembro de la cordada. De este modo, y siguiendo el ejemplo que se muestra, se puede obtener de forma aproximada la cantidad de kN que actuarían sobre un determinado seguro.  En escalada, la información es seguridad.

Los datos que se muestran a continuación se han hecho con las siguientes características y materiales:

  • Cuerda: Edelrid Apus de 7.9 mm Pro-line
  • Fuerza de impacto con un solo cabo: 6.7 kN
  • Fuerza de impacto con dos cabos: 10.3 kN
  • Sistema de aseguramiento: asegurador dinámico MEGA JUL de Edelrid
  • Masa del escalador: desde 55 hasta 100 kg

Los cálculos realizados para obtener estos valores pueden consultarse en el anejo situado al final del artículo.

Vudú (7a), Montserrat. Foto: Gerber Cucurell

Tabla 1. Fuerza de choque en el anclaje para distintos factores de caída (F) vs distintos pesos del escalador (kg) para cuerda  Edelrid Apus de 7.9 mm de diámetro usada doble.

F/kg

0.25

0.5

0.75

1

1.25

1.5

1.75

2

55

4.65

6.15

7.31

8.29

9.16

9.94

10.66

11.34

60

4.91

6.47

7.68

8.71

9.61

10.43

11.18

11.88

65

5.16

6.78

8.04

9.11

10.05

10.90

11.68

12.41

70

5.40

7.09

8.39

9.50

10.47

11.36

12.17

12.92

75

5.64

7.38

8.73

9.88

10.88

11.80

12.64

13.42

80

5.88

7.67

9.07

10.24

11.29

12.23

13.10

13.91

85

6.11

7.96

9.39

10.61

11.68

12.65

13.54

14.38

90

6.34

8.24

9.71

10.96

12.06

13.06

13.98

14.84

95

6.56

8.51

10.02

11.30

12.44

13.46

14.41

15.29

100

6.79

8.78

10.33

11.64

12.81

13.86

14.83

15.73

Fuerza en el anclaje para distintos factores de caída (F) y pesos del escalador.

Figura 1. Representación gráfica de la tabla 1

Ejemplo de uso:  

1. Escoger el peso del escalador en la línea inferior horizontal = 70 kg
2. Escoger el Factor de caída (F) según la leyenda situada a la derecha = 1
3. Obtener la fuerza aproximada a absorber por el anclaje en la líne = 9.5 kN = 950 kg

Tabla 2. Fuerza de choque en el anclaje para distintos factores de caída (F) y distintos pesos del escalador (kg) para cuerdas Edelrid Apus de 7.9 mm de diámetro usadas como gemelas.

F/kg

0.25

0.5

0.75

1

1.25

1.5

1.75

2

55

5.67

7.61

9.10

10.36

11.47

12.48

13.40

14.26

60

5.97

7.99

9.55

10.86

12.02

13.07

14.04

14.94

65

6.26

8.36

9.98

11.35

12.56

13.65

14.66

15.59

70

6.54

8.72

10.40

11.82

13.08

14.21

15.25

16.23

75

6.82

9.07

10.81

12.28

13.58

14.75

15.83

16.84

80

7.09

9.42

11.21

12.73

14.07

15.28

16.39

17.43

85

7.36

9.75

11.60

13.16

14.54

15.79

16.94

18.01

90

7.62

10.08

11.98

13.59

15.01

16.29

17.48

18.58

95

7.88

10.40

12.36

14.01

15.47

16.78

18.00

19.13

100

8.14

10.72

12.72

14.42

15.91

17.26

18.51

19.67

 

Fuerza en el anclaje para distintos factores de caída (F) y pesos del escalador.

Figura 2. Representación gráfica de la tabla 2

Conclusiones

Consulta en la gráfica tu peso, los diferentes factores de caída y la fuerza que podrías generar en un seguro.
Procura que el asegurador siempre disipe la caída con su desplazamiento.
Usa un aparato asegurador dinámico y seguro a la vez.
Utiliza cuerdas elásticas y resistentes.

Anejo de cálculos realizados para obtener los valores mostrados en las tablas 1 y 2
Descargar archivo

Guille Cuadrado
Guia de Montaña y Escalada

Vols que t’informem quan publiquem articles?

Subscriu-te per email a les publicaicons de la nova web.

Privat, segur i sense spam