Triángulo de fuerza

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Fuente imagen portada: FERM

En este post os vamos a hablar de las cuerdas, un elemento imprescindible cuando realizamos ciertas tareas en altura, sobre todo aquellas catalogadas dentro de los trabajos verticales, y cómo con ellas podemos realizar el conocido como triángulo de fuerza.

¿Qué es el triángulo de fuerza?

Cuando se trabaja con cuerdas es necesario disponer de puntos de anclaje que resistan las cargas a las que van a estar sometidas, ya sea la fuerza ejercida por personas o por cargas.

No siempre disponemos de puntos de anclaje resistentes en la zona de trabajo y tenemos que valorar si el elemento estructural al que vamos a instalar las cuerdas tiene la resistencia necesaria.

Los puntos de anclaje normalizados se rigen por la norma europea EN 795:2012 a los cuales se les requiere una resistencia mínima de 12kN (1.224kgf), pero:

¿Cómo saber si el elemento estructural o pared al que vamos a colocar nuestras cuerdas tiene la resistencia adecuada?

Una solución práctica es repartir la fuerza a la que van a estar sometidos entre varios anclajes simultáneamente, por lo que se crea un triángulo de fuerzas que distribuye la carga entre 2 o más anclajes.

En este reparto de cargas influyen varios factores como puede ser el ángulo que forman los segmentos de cuerda, su longitud, los nudos realizados, el tipo de cuerda,… entre otros.

¿Cómo se calcula la fuerza en los anclajes?

Si aplicamos la física pura y dura, la forma de calcular la fuerza aplicada en un triángulo de fuerzas se realizaría con la siguiente fórmula:

triangulo de fuerza cuerda proalt

Donde T2 y T3 sería la fuerza que recibe en cada anclaje, T1 la carga total a repartir y cos α sería el coseno del ángulo que forma el segmento de cuerda o cinta respecto a la vertical.

Ejemplo:

Para una carga T1 de 100kg tendríamos en cada anclaje una carga de: T2=T3=50/cos45° = 70,71kg (Teniendo en cuenta solamente el ángulo de los segmentos y con una separación a 90° no se reparte al 50% la carga si no que se incrementa la fuerza ejercida en cada anclaje, llegando al 71% en cada anclaje).

A modo de resumen y de forma visual se pueden ver en la siguiente infografía el reparto de cargas en función del ángulo de separación entre los segmentos de cuerda:

angulo kg fuerza proalt

De la infografía anterior podemos sacar las siguientes conclusiones:

  • El rango de separación entre cuerdas debe estar entre los 45 y los 60° como máximo para que una instalación sea segura.
  • A los 120° se igualan las cargas, por lo que no se reparten las fuerzas que llegan a los anclajes.
  • A partir de 120° se va incrementando exponencialmente la carga por lo que puede llegar a ser peligroso.

Es verdad que estos valores difieren de la realidad minimizándolos en cierta medida, ya que las cuerdas absorben energía (cuerdas dinámicas, semi-estáticas), los nudos se van apretando,… influyendo varios factores que reducen un porcentaje la fuerza que llega a los anclajes, pero nos sirve de guía para comprobar como se trasmiten las fuerzas a los extremos.

 ¿Qué tipos de triángulos de fuerza existen?

Los triángulos de fuerza son repartidores de carga y se realizan normalmente con la propia cuerda, anillos de cuerda independientes y/o cintas de anclaje.

En función de su disposición y configuración se pueden distinguir 2 tipos distintos:

Repartidores de carga fijos

Son repartidores de carga unidireccionales o estáticos ya que trabajan en una sola dirección para los que se han configurado.

Si cambia la dirección de tiro, ya no hacen su función de repartidor de carga uniforme, variando la tensión en sus brazos o ramales.

La ventaja es que en caso de rotura de uno de los anclajes no existe péndulo/impacto en el segundo anclaje.

nudo ocho doble en la zona de practicas de proalt

Repartidor de carga fijo: Nudo de ocho doble

Son el caso de:

  • Los nudos de 8 de doble o triple gaza
  • Ramales de cuerda fijos
  • Cintas de anclaje independientes.

Repartidores de carga regulables

Dentro de este apartado podemos encontrar varios tipos de repartidores de carga, dinámicos, semibloqueados,…, su principal ventaja es que son ajustables por si solos en función de la dirección del tiro de la carga, repartiendo equitativamente la fuerza entre todos sus puntos de anclaje.

Triangulación dinámica

Un repartidor muy utilizado en el mundo deportivo como reunión en escalada es el formado por un anillo de cuerda o anillo de cinta plana de 2 brazos el cual sigue recibiendo la misma tensión aún cuando se cambia la dirección de la carga que se le aplica.

triangulo de fuerza triangulacion dinamica proalt

Esquema de Triangulación dinámica

El gran inconveniente es que en caso de fallar un anclaje, se produce un impacto en el otro anclaje al producirse el ajuste brusco de la triangulación que puede llegar a sobrecargarlo o incluso romperlo, por ello no es muy aconsejable para instalaciones en trabajos verticales.

Triangulación semibloqueada o semidireccional

Se trata de una variante de los anteriores en la cual se realiza un nudo simple en uno de los brazos (anclaje más débil) y conseguimos limitar el impacto en caso de rotura de uno de los anclajes.

TRIANGULACIÓN SEMIBLOQUEADA O SEMIDIRECCIONAL proalt

Esquema de Triangulación semibloqueada o semidireccional

Triangulo de fuerzas americano

También se le conoce como triángulo simple o triángulo de la muerte. Es un repartidor poco utilizado por los grandes esfuerzos que trasmite a los anclajes. No se recomienda su uso como repartidor de carga.

 

triangulo de la muerte

Triángulo de la muerte (Fuente: manerasdeescalar.com)

Triangulación multidireccional

Este tipo de repartidores de carga está compuesto por 3 ramales y se realiza con un anillo de cuerda de 3-5 metros de longitud, el cual reparte la carga adecuadamente entre los anclajes y se ajusta solo a cualquier dirección de tiro al que esté sometido.

TRIANGULACIÓN MULTIDIRECCIONAL proalt

Esquema de como se realiza la triangulación multidireccional

No se puede realizar con cinta plana ya que esta no desliza adecuadamente en caso de rotura de uno de los anclajes.

Es una triangulación muy utilizada en los rescates con camilla al tener que soportar mucha carga y en diferentes direcciones.

¿En qué trabajos se utiliza el triángulo de fuerza?

Los repartidores de carga o triángulos de fuerzas son muy utilizados por todos los colectivos que utilizan cuerdas para asegurarse o progresar por ellas.

En trabajos verticales es obligatorio el montaje de las cabeceras con doble anclaje ya sea mediante nudo doble gaza o repartidor de carga fijos conforme los indicados anteriormente.

En rescate vertical es obligatorio el uso de repartidores de carga multidireccionales para absorber los grandes esfuerzos que se generan en las tracciones de la camilla y rescatadores.

En trabajos en altura y espacios confinados es recomendable realizar triangulaciones cuando dudamos de la solvencia de los anclajes donde instalamos nuestros equipos anticaídas.

En el mundo deportivo (escalada, montaña, espeleología, barrancos, ferratas,….) es necesario realizar triangulaciones y reuniones como principio de la seguridad al ser anclajes instalados sobre la propia roca y expuestos a las inclemencias del ambiente, no garantizando su resistencia óptima en toda su vida útil.

trabajo vertical en el seminario seguridad trabajos en altura

Normativa de los triángulos de fuerza

No existe una normativa específica que aplique a los triángulos de fuerzas pero si hay que tener en cuenta una buena formación específica para el uso y manejo de cuerdas.

A modo resumen no exhaustivo, la normativa que los citan o están relacionados directamente sería la siguiente:

  • Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de prevención de riesgos laborales (última modificación por Ley Orgánica 3/2007).
  • Real Decreto 1215/1997, de 18 de julio, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo (modificado por Real Decreto 2177/2004, de 12 de noviembre).
  • Real Decreto 1627/1997, de 24 de octubre, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud en las obras de construcción (última modificación por Real Decreto 604/2006, de 10 de mayo).
  • Real Decreto 2177/2004, de 12 de noviembre, por el que se modifica el Real Decreto 1215/1997, de 18 de julio, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo, en materia de trabajos temporales en altura.
  • EN795:2012, Equipos de protección individual contra caídas. Dispositivos de anclaje
  • UNE-EN 12841:2007 Equipos de protección individual contra caídas. Sistemas de acceso mediante cuerda. Dispositivos de regulación de cuerda
  • UNE-EN 1891:1999 ERRATUM UNE EN 1891:2000 Equipos de protección individual para la prevención de caídas desde una altura. Cuerdas Trenzadas con fundas, semiestáticas.
  • UNE-EN 892:2013 Equipos de montañismo. Cuerdas dinámicas. Requisitos de seguridad y métodos de ensayo.

Conclusiones

En el trabajo con cuerdas es necesario un formación específica teórico-práctica suficientemente amplia para abordar las instalaciones de las cuerdas de forma correcta y segura.

Para conseguir un reparto de cargas adecuado se deben seleccionar los anclajes más idóneos en cuanto a la resistencia requerida de la instalación, utilizando anclajes normalizados EN 795 Tipo A (permanentes: chapas o placas) y Tipo B (temporales: cintas de anclaje).

Los ángulos en los repartidores de carga no deberían de sobrepasar un ángulo máximo de 60°, a los 120° no se reparte la carga, si no que se iguala y a partir de los 120° puede ser peligroso ya que se va incrementando exponencialmente.

En función de las tareas a realizar necesitará formación específica de trabajos en altura, trabajos verticales, espacios confinados y/o rescate, siendo necesariamente presencial y con gran carga práctica.

En Proalt realizamos formaciones específicas eminentemente prácticas de instalación de puntos de anclaje permanentes y temporales así como trabajos verticales y rescate con especialistas en cada materia con más de 30 años de experiencia en el sector, puedes ver todo sobre nuestras formaciones aquí.

 

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