Quad Axis and Tri-Axial Loading

Quad Axis Loading

So just after answering Kelly’s question, I received an email from a climber/instructor/guide who was sketched out after witnessing this out in the field:

Maintenant, tu dois te rappeler que c'est juste un Type de mousqueton et un seul test dans chaque configuration. (La porte était verrouillée pendant nos tests). Je suis assez sûr que, selon la géométrie du panier du mousqueton, une charge excentrée pourrait entraîner une diminution de la résistance plus importante que celle que nous avons observée ici.

En résumé:
Le VaporLock est-il plus faible loin de la colonne vertébrale ? Oui — dans ce cas, environ à moitié aussi fort.
Peux-tu t'en occuper ? Je ne le recommanderais pas.
Est-ce qu'Andre the Giant pourrait se reposer confortablement sur le mousqueton, installé en dehors de la colonne vertébrale ? Dans un scénario sans charge de choc, oui.
La réduction de la force est-elle linéaire ? On ne sait pas parce qu'on n'a testé que deux points, mais la physique de base dit que plus tu t'éloignes de la charge en ligne, plus la réduction de la résistance est importante.
Quelle est l'influence de biner sur la forme ? On n'a testé qu'une seule forme, mais la forme du biner influencera les résultats.
Compromets-tu la solidité du point maître en ajoutant plusieurs points? Oui.
Est-ce qu'il y a beaucoup de risque? Il y a toujours un risque.

Alors, avec nos résultats pas vraiment scientifiques ici, n’oublie pas : c’est toujours mieux d’avoir la charge alignée avec l’axe du mousqueton et la porte fermée — c’est l’orientation la plus solide du mousqueton.

Chargement hors-axe du mousqueton

En général, quand on parle de la résistance ultime d'un mousqueton, on fait référence à sa résistance sur l'axe principal (son orientation la plus solide), la majeure partie de la charge étant supportée par l'épine dorsale. Les tests CE exigent également une résistance en position de porte ouverte (la charge restant alignée avec l'épine dorsale) et un test de l'axe secondaire (la charge étant appliquée en travers de la porte). Ce sont les trois valeurs que tu retrouves habituellement sur les mousquetons certifiés CE.

Mais que se passe-t-il dans un scénario de chargement à porte fermée lorsque la charge est pas Aligné avec la colonne vertébrale ? À quel point un mousqueton est-il plus faible dans cette orientation ? C'est la question que mon pote Kelly « Sketchy » Cordes m'a posée.

La question de Kelly était la suivante, en référence à l'image ci-dessous.

Salut KP,

Voici la version simple de ma/des question(s) : en supposant que la porte reste fermée/verrouillée, est-ce que le Point B est nettement plus faible que le Point A ? Si oui, de combien ? Pourrais-tu te débrouiller sur le Point B ? Si tu escaladais avec Andre the Giant (Que Dieu repose son âme), pourrait-il se poser en toute sécurité avec un assurage en suspension, en portant tout son poids sur le Point B ?

Qu'en est-il des points intermédiaires ? Si B est moins fort que A, est-ce que la diminution est linéaire tout au long du parcours ? Quelle influence la forme du biner a-t-elle sur ce possible changement de force ?

La raison de cette question, c'est que quand je fais de l'assurage, j'utilise parfois un biner (souvent un VaporLock — super biner !) comme « biner maître ». Dans ce biner maître, je m'attache (avec un noeud huit de ma boucle d'assurage sur un biner plus petit), et peut-être aussi j'y accroche mon dispositif d'assurage autobloquant pour faire monter le deuxième. Quand le deuxième arrive, il peut aussi s'attacher à ce biner maître. Si vous grimpez à trois, vous pourriez facilement avoir quatre biners empilés dans ce système maître, depuis le point A jusqu'au point B (ou presque).

Y a-t-il beaucoup de risque à compromettre la force du maître ? Évidemment, les conséquences seraient catastrophiques si soudainement il explosait comme une grenade à main et nous envoyait tous plonger vers le lac de feu éternel.

PS—Petite question en lien avec cette différence de résistance entre le Point A et le Point B. Dans quelle mesure cela dépend-il de la forme du mousqueton verrouillable ? Est-ce qu’un mousqueton en « D » verrouillable serait nettement moins performant (c.-à-d. significativement plus faible au niveau du Point B) ?

Kelly est classique, et il a posé plein de questions. On a simplifié le tout et on a fait un test rapide en n'utilisant qu'un seul modèle de mousqueton BD (le VaporLock dont Kelly parlait) pour essayer de donner quelques chiffres généraux à ses questions.

Résultats:
Lors des tests en porte fermée, en utilisant la méthode CE (broches de 10mm), le VaporLock est classé à 21kN. Nos valeurs typiques lors des tests de lots se situent autour de 22kN. Nous avons testé un échantillon en utilisant des élingues (au lieu de broches de 10mm) comme référence, et avons obtenu un résultat de 21,8kN.

Nous avons ensuite testé un autre échantillon, en forçant la sangle du côté opposé du panier en plaçant une pince autour du mousqueton. Lorsqu'on l'a testé dans cette configuration, la résistance était de 10,63 kN. Cette configuration entraînait une réduction considérable de la résistance, environ de moitié.

Nous avons ensuite décidé de tester un scénario catastrophique absolu : une sangle qui se coince sur le nez.
Remarque : j'ai un post précédent à propos de ceci en particulier

Dans ce test, avec
 eins Point de données, le VaporLock à crochet nasal a échoué à 5,21 KN. Aïe!

Sa question était, “Jusqu'à quel point la charge tri-axiale peut-elle affaiblir un mousqueton?”

La plupart ont entendu parler de la charge tri-axiale, mais en réalité, c'est une charge quadri-axiale. La charge sur le mousqueton se répartit dans QUATRE directions : les deux quicklinks à l'ancrage, puis les deux grimpeurs liés en nœud de cabestan au mousqueton. La question ultime est : est-ce que ça compte ?

La photo ci-dessus, dans un scénario sans charge d'impact, est probablement correct, car les charges sont faibles. Mais que se passe-t-il dans une situation où la charge est augmentée ? La charge quadri-axiale affecte-t-elle la résistance ultime du mousqueton d’ancrage ? On a fait quelques tests rapides pour vérifier.

Comme on pouvait s'y attendre, oui, le chargement sur plusieurs axes d'un mousqueton réduit sa résistance ultime. D'après nos trois points de données, cette réduction de résistance est d'environ 25%.

Chargement tri-axial
Et bien sûr, nous voulions vérifier s'il y avait une différence notable dans les valeurs lorsqu'on testait dans le scénario de chargement tri-axial, un peu plus courant. Nous avons testé cela dans deux configurations : deux charges sur l'extrémité large du carabiner (à gauche) et deux charges sur l'extrémité plus petite du carabiner (à droite).

En résumé:

En général, le matériel d'escalade est assez robuste, mais cela l'est d'autant plus lorsque l'équipement est utilisé comme prévu et dans des scénarios de charge typiques. Dès que tu t'écartes de l'usage idéal (c'est-à-dire en cas de charges hors axe, tri-axiales ou quadri-axiales), on voit la résistance ultime diminuer, parfois jusqu'à devenir vraiment incertaine, comme dans un scénario de nez-accroché.

En résumé, tu dois garder les mousquetons alignés sur l'axe principal et éviter de les soumettre à une charge multidirectionnelle, car cela compromet leur résistance.

Sois prudent là-bas… La dernière chose que tu veux, c'est te retrouver en train de plonger vers le lac éternel de feu.

Grimpe en toute sécurité,
KP

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