Hur beräknar man klätterreps styrka?

Så du letar efter ett nytt rep för ditt nästa klättringsäventyr. Hur ser du till att den är tillräckligt stark för det du behöver.

Styrkan hos ett klätterrep mäts i kraftenheter som kallas kilonewton (kN). En kN motsvarar cirka 100 kg i vila, så en 100 kg klättrare som hänger i ett rep utövar en kraft på 1 kN på repet. På förpackningen av repet står det hur många kN det tål.

Så här tar du reda på vad alla dessa siffror betyder, tillsammans med hur olika delar av repet påverkar dem. Vi diskuterar även skillnaden mellan enkla rep, halvrep och dubbelrep.

kN och slagkraft

Du kanske har märkt att definitionen ovan av en kilonewton indikerar att den är 100 kg orörlig. Det beror på att det är en styrka snarare än ett viktmått. Kraften som en last utövar på ett rep ändras när lasten rör sig.

Repet förändras också. Rep som används för klättring är vanligtvis dynamiska rep. Det betyder att de sträcker sig och förändras under spänning: diametern krymper och längden ökar. Denna elasticitet hjälper till att sprida kraftens energi genom repet och sträcka ut den tid fallet tar. Det är en del av hur mycket slagkraft ett rep kan ta.

1kN är 100kg hängande i vila, men vad händer när det börjar falla? Plötsligt sätter de där 100 kg mycket mer kraft på repet, beroende på hur snabbt det faller. Tänk tillbaka på vetenskapslektionen för den här: f=ma eller kraft är lika med massa gånger acceleration. Vikten är 100 kg. Acceleration är förändringen i hastighet.

Så om du hängde från din klätteryta och ditt rep var lite slappt så att all din vikt låg på klätterytan, skulle plötsligt släpp vara en acceleration som plötsligt skulle tvinga gravitationen mot ditt rep. Din massa skulle multipliceras med tyngdaccelerationen för att få fallets kraft.

Ekvationen f=ma hänvisar vanligtvis till gram och Newton snarare än kilogram och kiloNewton, så att utföra denna ekvation med avseende på ett klättrande fall kan kräva en viss konvertering. På den positiva sidan är det en enkel konvertering: ett kilogram är detsamma som tusen gram och en kilonewton är lika med tusen newton.

Fallfaktor

Nu måste vi ta itu med fallfaktorn. När en klättrare faller är fallfaktorn förhållandet mellan längden på hans fall och längden på repet mellan belageraren och klättraren. Den högsta fallfaktorn är en faktor 2, vilket är när klättraren faller dubbelt så långa som repet.

För att få fallfaktorn, dividera falllängden (hur långt klättraren föll) med replängden (längden på repet mellan belageraren och klättraren). Tja, det är den teoretiska fallfaktorn.

För faktisk fallfaktordu måste byta ut replängden med effektiv replängd. Effektiv replängd är hur mycket rep som är i spel. Friktion i säkringspunkter förhindrar att repet sträcker sig längs hela sin längd. Ju färre belay-punkter, desto längre blir den effektiva replängden, och därmed desto mindre fallfaktor. (Källa)

  Hur man klär sig för utomhushockey: En guide från topp till tå

Så för den faktiska fallfaktorn, dividera falllängden med den effektiva replängden.

Standarder

Med all den matematiken bakom dig, här är vad du kan förvänta dig av ett rep som är i gott skick.

Enstaka linor har testats med en belastning på 80 kg med en fallfaktor på 1,77. De måste utstå 5 av dessa fall för att ta sig igenom säkerhetskontrollen. Det första av dessa fall har en slagkraft på 12kN. Det är maxeffekten för några rep. Tvillingrep har samma maximala slagkraft och halvrep har 8 kN som maximal slagkraft. (Källa)

Diameter och längd

Av alla egenskaper hos ett rep spelar diameter en stor roll för hur mycket den kan hålla. Ju större diameter, desto mer vikt kan den bära. De flesta enkla rep är 10,5 mm i diameter, men de kan variera mellan 9,4 mm och 11 mm. Halvrep är vanligtvis mellan 8 mm och 9 mm, och dubbla rep mellan 7 mm och 8 mm.

Men rep är inte gjorda på samma sätt. Ett 10,5 mm rep från ett märke kan ha en annan lastkapacitet än ett 10,5 mm rep från ett annat märke, även om de är lika långa. Varje tillverkare är lite olika, så det bästa sättet att ta reda på styrkan på ditt rep är att känna till dess styrka.

Gör ett tjockare hölje det starkare?

En av de saker som gör märken annorlunda är hur de fäster repets mantel på kärnan. Varje rep består av två delar: kärnan är mitten av repet och manteln är det yttersta lagret. Vanligtvis kommer det mesta av repets styrka från kärnan, men tjockleken på slidan varierar, precis som repets styrka varierar.

Men betyder skillnad i mantelmassa också skillnad i repstyrka? Nej, inte riktigt. Åtminstone inte så långt som slagkraft.

Vid jämförelse av tre rep, som alla hade en diameter på 9,8 mm, fann man att var och en av de tre hade en slagkraft på 8,8 kN. Två var Sterling rep och de hade en mantelmassa på 35%. Den andra var Edelrid, med en skidamassa på 40 %.

Här är en annan jämförelse, denna gång med två rep med diametern 10,2 mm. Blue Water hade en vikt på 64g/m och en höljesmassa på 34%. Det andra repet var från Beal, med en vikt på 66 g/m och en mantelmassa på 35%.

Dessa datapunkter visar att inte varje hölje är lika. Varje tillverkare använder olika typer av väv för att tillverka sina rep, och olika vävar bidrar i hög grad till repets diameter och densitet, och därför dess styrka. Så när det gäller bärförmåga är skidan ingen pålitlig variabel.

Vad manteln gör är att göra repet mer hållbart. Ett rep med större mantelmassa tål mer slitage. Till exempel kunde dessa Sterling-rep med 35 % mantelmassa tåla 6 UIAA-fall, medan Edelrid-exemplet med 40 % mantelmassa klarade 7. Så även om det kanske inte kan bära mer vikt, kommer ett tjockare hölje att få ditt rep att hålla längre.

  Vart ska man gå på isfiske i Pennsylvania

knappar

Du måste verkligen vara medveten om hur många knutar du knyter i ditt rep, eftersom knutar kan minska styrkan på ditt rep.

En vanlig knut i bergsklättring är dubbelsiffran åtta knuten. Ett rep med denna knut har bara mellan 66% och 77% av sin fulla styrka. Tunnknuten, som används för att knyta till karbinhaken, minskar repet till 67 % till 77 % av dess styrka. Dubbla överhandsknutar kan minska repets styrka till 58% till 68% av dess styrka.

I princip kommer vilken knut som helst att försvaga ett rep, men det här är mindre ett tecken på knutar än att säga till dig att vara medveten om vad knutarna kan göra med ditt rep. Knutarna kommer inte att försvaga ditt rep tillräckligt för att göra det oanvändbart: repet är starkare än de knutar du kan knyta i det, så det är fortfarande säkert att använda. Det kan stödja bara lite mindre.

Fall- och reptester

Förutom att ange repets hållfasthet ska det även stå på förpackningen av repet hur många fall det tål. Jag har sett några rep som kan falla till 6, en annan till 7 och en annan till 8 eller 9.

Varje gång du faller försvagas ditt rep. Därför testas repen för att se hur många fall de tål i laboratoriemiljö. Enkla rep och halvrep måste tåla 5 fall och dubbla rep måste tåla 12. Dessa standarder är fastställda av UIAA, International Climbing and Mountaineering Federation.

De testar repet genom att tappa en viss vikt med en fallfaktor på 1,77, vilket innebär att avståndet från fallpunkten till fallets nadir är 1,77 gånger repets längd. Den typen av fall händer vanligtvis inte i en riktig klättringssituation. Repet testas tills det går sönder, och det är den siffra som hamnar på etiketten som UIAA fallbetyg.

Men hur kom de på den processen? Nåväl, så var det inte alltid. på 1970-talet fastställde de att det värsta scenariot för ett fall på en riktig stigning skulle vara ett fall med faktor 2 med en massa på 80 kg. Så de bestämde att varje rep skulle tåla minst ett sådant fall, och de började testa rep på det sättet. (Källa)

Det gällde såväl halvrep och tvillingrep som enkelrep, där halvrep och tvillingrep testades separat. Det beror på att när en klättrare som använder halvrep eller dubbla rep faller faller de huvudsakligen på bara ett av repen. Det andra repet ger lite stöd, men det är inte en jämn spridning. Därför måste varje rep kunna stå emot ett värsta fall.

Problemet uppstod när de insåg att det inte skulle räcka att testa ett rep en gång för att garantera säkerheten. För att lösa det bestämde de sig för att testa repen med flera mindre fällor. Halvrep och dubbelrep testas med en belastning på 55 kg. Enstaka rep testas fortfarande med en belastning på 80 kg, men en fallfaktor på 1,77 är tillräckligt skild från ett fall på en faktor 2 för att det redan är en betydande minskning.

  Är det lättare att dra en tältsläp, resesläp eller vändskiva?

Olika typer av rep

Hittills har vi diskuterat en hel del saker om rep, men jag har kallat dem ”enkla rep”, ”halvrep” och ”dubbla rep” utan att egentligen säga varför eller hur de är olika. Låt oss ta itu med det nu, för det är en viktig skillnad när det kommer till klättring i praktiken.

några rep

Enstaka rep är tjockast och används på egen hand, därav namnet ’ankel’. Detta är det enklaste repsystemet att arbeta med eftersom det bara finns ett rep att hålla reda på. Av den anledningen är det det vanligaste repet i de flesta klättringssituationer.

Eftersom de alltid används ensamma, utan något annat rep att sprida stöten med, är de designade för att tåla flera fall. Förutom den bristen på redundans, är nackdelarna med den här typen av rep att du inte kan firla hela längden om du inte har två rep, och repdrag kan vara ett problem på vandringsleder om du inte använder ett halvrepssystem. .

Halva rep

Ett halvrep är gjord för att användas tillsammans med ett identiskt rep, i ett system där varje rep är förankrat i sin egen punkt. Varje halvrep tål ett fall på egen hand, men de är tunnare och mindre hållbara än enstaka rep.

Detta är det mest komplicerade systemet att lära sig och arbeta med. Det är svårt att avgöra hur mycket vikt ett av dessa rep kan hålla på egen hand, eftersom det är tänkt att användas med ett annat, och vikten är ojämnt fördelad mellan repen.

Halvrepssystem är populära för svåra bergsklättringar eftersom de erbjuder bra skydd och redundans.

Tvillingrep

Ett tvillingrep är ett tunt rep som används samtidigt som ett annat rep. Även om det ser ut som ett halvrep är det stor skillnad i systemuppsättningen: båda dubbla repen är fästa på samma centrala utrustning. Båda repen bär en del av belastningen, men mängden belastning som båda repen bär kan skifta under stigningen.

Till skillnad från ett enkelrep tillåter ett dubbelrepsystem dig att fira över hela längden. Du får också redundansen av två rep som bär samma last. Det, plus det faktum att de bildar det lättaste dubbelrepsystemet, gör dem utmärkta för alpin klättring.

Klätterutrustning

En viktig sak att tänka på är att ditt rep bara är lika starkt som din svagaste utrustning. Även om du hade ett rep som kunde stå emot en kraft på 50 kN, är det till ingen nytta om din belayutrustning bara klarar 5 kN. I den hypotetiska situationen skulle allt mer än 5 kN överväldiga systemet. Säkringen skulle gå sönder och repet skulle bli oanvändbart.

Så stanna inte vid ditt rep: se till att din klätterutrustning också är i gott skick!