Soste fisse e soste mobili: un confronto

1. Soste fisse e soste mobili:un confronto Claudio Melchiorri SCA – CSMT

2. Un confronto tra le soste • Più spesso di quanto è auspicabile avvengono gravi incidenti in montagna dovuti al cedimento della sosta • Vi sono diverse “scuole” di pensiero sulla migliore sosta (fissa o mobile) da realizzare per prevenire questa eventualità • La sosta dipende dal tipo di terreno in cui ci si trova e anche dal tipo di assicurazione che si mette in atto

3. Un confronto tra le soste • Il CSMT e la SCA hanno da tempo iniziato un impegnativo studio sul confronto delle soste fisse e mobili • Più di 300 prove eseguite (Torre di Padova, Arco) in diverse condizioni operative: • Corda bloccata • Assicurazione dinamica • Presenza o meno di offset di caduta • Caduta direttamente sulla sosta o con rinvio

4. Sosta mobile classica La sosta mobile “classica”

5. Sosta mobile con asola inglobata

6. Sosta semimobile

7. Sosta fissa Con nodo unico (sx) Con nodi separati (dx) La mobilità del vertice è molto limitata L’abbassamento in caso di fuoriuscita di un chiodo è quasi nullo

8. Sosta fissa bilanciata

9. Sosta fissa ad anello

10. Sosta fissa ad anello L'anello di servizio in caso di ancoraggi posizionati verticalmente (come nella foto) va sull'ancoraggio più basso, perché in questo modo, in caso di volo prima della prima protezione e cedimento dell'ancoraggio, non si verifica un significativo allungamento del volo. Unica eccezione si ha quando un eventuale caduta prima del primo rinvio termina sulla sosta (terreno o terrazza)

11. Un confronto tra le soste • Criteri generali per la realizzazione di una sosta: • Caso peggiore: caduta diretta sulla sosta • Presenza di un “offset” di caduta: impossibile prevedere la direzione di carico

12. Criteri per realizzare una sosta • Ridondanza degli ancoraggi (2 o più) • Minimizzare i carichi (bilanciare le sollecitazioni sugli ancoraggi) • Minimizzare le conseguenze del cedimento di un ancoraggio (sollecitazione sul rimanente)

13. Un confronto tra le soste Negli studi fatti, sono state considerate: la sosta mobile “classica” la sosta “fissa bilanciata”

14. Strumenti di confronto • Dettagliato modello matematico • Prove sperimentali con strumentazione apposita

15. Strumenti di confronto COLLEGAMENTO FISSO COLLEGAMENTO MOBILE

16. Casi analizzati • Sia per la sosta fissa che per la mobile si sono studiati i seguenti casi: • Corda bloccata al vertice del triangolo • Assicurazione classica • Assicurazione classica bilanciata • Assicurazione ventrale

17. Casi analizzati E’ stata considerata (per tutti i casi) anche l’eventualità di cedimento di un ancoraggio

18. Corda bloccata al vertice

19. Corda bloccata al vertice Sollecitazioni con offset pari a 1.7 m (a destra della sosta) di soste mobile (sx) e fissa bilanciata (dx) Sosta fissa: Fa = 515.58 daN Fsx = 423.34 daN Fdx = 150.26 daN Sosta mobile: Fa = 541.35 daN Fsx = 228.15 daN Fdx = 368.80 daN

20. Corda bloccata al vertice Sollecitazioni con offset pari a 1.7 m (a destra della sosta) di soste mobile (sx) e fissa bilanciata (dx) Sosta mobile: Fa = 541.35 daN Fsx = 228.15 daN Fdx = 368.80 daN Sosta fissa: Fa = 515.58 daN Fsx = 423.34 daN Fdx = 150.26 daN

21. Corda bloccata al vertice • Sosta mobile • A causa dell’attrito al vertice NON si ha un bilanciamento dei carichi tra gli ancoraggi. Si può avere il caso di 1/3 del carico su un punto e 2/3 sull’altro! • Nel caso di cedimento di un ancoraggio, la sollecitazione sul rimanente NON è così peggiore rispetto alla sosta fissa come si crede!

22. Corda bloccata al vertice • Sosta fissa • A causa dell’offset NON si può prevedere la direzione di sollecitazione e quindi lo sbilanciamento delle forze sugli ancoraggi è maggiore che non nel caso di soste mobili. • Nel caso di cedimento di un ancoraggio, la sollecitazione sul rimanente è paragonabile a quella della sosta mobile

23. Corda bloccata al vertice • Sosta mobile • L’ancoraggio più sollecitato è quello dal lato della caduta Sosta fissa • L’ancoraggio più sollecitato è quello dal lato opposto della caduta

24. Assicurazione dinamica • Condizioni di prova: Massa: 63 kg H caduta: 1.6 m Offset: 1.95 m 1.46 m 0.95 m 0.16 m

25. Assicurazione classica

26. Assicurazione classica – no cedimento Cordino kevlar Fettuccia dyneema

27. Assicurazione classica – no cedimento Sosta mobile Carichi totali sulla sosta Forza massima su un ancoraggio Sbilanciamento Sosta fissa

28. Assicurazione ventrale e bilanciata

29. Assicurazione ventrale e bilanciata Offset: 0.52 m Assicuratore: Marco B. 63 kg Lunghezza corda: 2 m H caduta libera: 2 m Minori sollecitazioni con assicurazione bilanciata! Comportamento sostanzialmente equivalente negli altri due casi

30. Assicurazione ventrale e bilanciata • I carichi ai punti fissi sono maggiori rispetto alla “classica” a causa del peso dell’assicuratore • L’effetto della massa appesa non pare cambiare molto la migliore ripartizione dei carichi del collegamento mobile rispetto al fisso (da verificare ulteriormente) • Nell’assicurazione ventrale le sollecitazioni sulla sosta sono molto maggiori a causa dell’effetto carrucola sul falso rinvio!

31. Assicurazione dinamica con cedimento • Considerazioni: • Possibilità di perdita del controllo da parte dell’assicuratore • Introduzione di ulteriore energia nel sistema per l’abbassamento della sosta e quindi maggiore caduta della massa • Se appeso, vi può essere una caduta diretta dell’assicuratore sulla sosta • Difficile esecuzione delle prove per motivi di sicurezza

32. Assicurazione dinamica con cedimento Sosta mobile: possibili danni alla fettuccia

33. Assicurazione dinamica con cedimento Offset: 0.52 m Massa appesa: 65 kg Assicuratore: Marco B. 63 kg Andrea M. Lunghezza corda: 2 m H caduta libera: 2 m Minori sollecitazioni con sosta fissa…

34. Confronto Cedimento NON cedimento Prova singola (altre medie 2-4 prove)

35. Riepilogando – no cedimento • La sosta mobile NON distribuisce in modo uguale le sollecitazioni sugli ancoraggi. Le differenze dipendono da molti fattori e possono arrivare a caricare un ancoraggio fino al doppio dell’altro (33-66% invece che 50-50%) • La sosta fissa genera comunque in genere una peggiore distribuzione del carico tra gli ancoraggi: vi è in genere un ancoraggio con un carico superiore che nel caso della sosta mobile (e peraltro l’altro con un carico inferiore)

36. Riepilogando – no cedimento • Con offset, l’ancoraggio più sollecitato: • per le soste fisse è sul lato opposto alla massa che cade • per le soste mobili è sul lato della massa che cade • Le differenze tra le sollecitazioni sugli ancoraggi: • per le soste fisse sono proporzionali all’offset • per le soste mobili sono inversamente proporzionali all’offset

37. Riepilogando – no cedimento • Nel caso di assicuratore appeso al vertice, le differenze tra i due tipi di sosta tendono a diminuire • Nel caso di volo direttamente sulla sosta, la assicurazione ventrale sollecita maggiormente la sosta rispetto alla classica (1/2 barcaiolo sul vertice)

38. Riepilogando – cedimento • Nel caso in cui l’assicuratore non sia coinvolto nella caduta (p.e. appeso all’ancoraggio integro), vi è poca differenza tra le due soste (la maggior caduta dovuta al cedimento con sosta mobile non è molto influente) • Se l’assicuratore è appeso, la sosta mobile provoca maggiori sollecitazioni dovute appunto alla massa dell’assicuratore che cade • La sosta mobile rende molto più difficoltosa la trattenuta rispetto alla fissa, anche se l’assicuratore non è coinvolto nella caduta

39. Riepilogando • Non sono state fatte prove specifiche, ma ci si aspetta che una sosta realizzata con materiale elastico (p.e. spezzone ½ corda) generi sollecitazioni minori Sembra si possa dire che: • Il collegamento mobile è migliore per abbassare il carico massimo sull’infisso più sollecitato • Il collegamento fisso (quando l’assicuratore è appeso) è migliore per abbassare il carico sull’infisso restante in caso di cedimento di uno di essi Separazione delle funzioni (trattenuta e autoassicurazione)

40. Separare le funzioni… Barcaiolo Capocordata Assicuratore

41. Separare le funzioni… funzione di assicurazione (collegamento parallelo mobile) funzione di auto-assicurazione (collegamento parallelo fisso)

42. Separare le funzioni…

43. Separare le funzioni…

44. Tabelle di confronto 1/2

45. Tabelle di confronto 2/2

46. Ringraziamenti Si vuole ringraziare l’aiuto e il contributo fondamentale di: I membri del CSMT C. Zanantoni V. Bedogni L. Caderone A. Manes M. Brunet, M. Segat N. Tondini Il CNSAS O. Piazza UN RINGRAZIAMENTO PARTICOLARE A S. Bavaresco