Facteur de chute : quelle force à l’arrêt, quel espace libre sous les pieds ?

Vous travaillez au bout d’une longe, accrochée à un ancrage. Si vous tombez, deux questions se posent tout de suite : quelle force va-t-on subir à l’arrêt de la chute, vous et l’ancrage ? Et de quelle hauteur libre faut-il disposer sous les pieds pour ne pas toucher le sol ? Le facteur de chute aide à répondre aux deux.

Cet outil est une démonstration pédagogique : il donne un ordre de grandeur, pas une valeur garantie. Chez vous, avec votre matériel et votre terrain, il faut éprouver la configuration réelle. Il ne remplace ni la notice du fabricant, ni une note de calcul, ni la décision de la personne responsable sur place.

Le facteur de chute : une façon de décrire la chute

On le calcule en divisant la hauteur de chute libre h par la longueur de corde L qui va absorber le choc : f = h / L. À 0, la longe est tendue et vous partez sous l’ancrage. À 1, vous tombez d’une longueur de corde : vous êtes parti à hauteur de l’ancrage. À 2, c’est le maximum : vous êtes parti une longueur de corde au-dessus.

Le facteur décrit la géométrie de la chute. Il ne donne pas la force : celle-ci dépend aussi de votre masse (équipement compris) et de la souplesse de ce qui vous arrête. Les fabricants le rappellent : plus on monte au-dessus de son ancrage, plus la chute est sévère.

Page Force de choc : les réglages (masse, facteur de chute, matériel) et le schéma de la chute, avec la personne au départ en clair et la personne suspendue à l’arrêt.
La page Force de choc : on règle la masse, le facteur et le matériel, le schéma montre le départ et l’arrêt.

Quelle force ? Tout dépend de ce qui vous arrête

Une corde qui s’allonge beaucoup limite la force ; une corde qui s’allonge peu la laisse monter ; un absorbeur la plafonne. Le tableau donne ce que calcule l’outil pour 100 kg, avec 2 m de longe, harnais et corps compris, selon le facteur de chute.

1 kN vaut environ 100 daN : c’est le poids d’une masse d’environ 100 kg. Une force de 7,5 kN, c’est donc comme si 750 kg tiraient sur la corde un instant. Au-delà de 12 kN environ, l’outil signale un cas hors du domaine réaliste.

MatérielFacteur 0,5Facteur 1Facteur 2
Corde dynamique5,6 kN7,5 kN10,1 kN
Corde semi-statique7,3 kN9,8 kN13,4 kN
Corde statique7,9 kN10,7 kN14,7 kN
Absorbeur d’exemple5,5 kN5,5 kN5,5 kN

Le Petit Mémento du Cordiste (FTC, 6e édition) donne lui aussi des repères de forces de choc selon le type de liaison et le facteur, pour 100 kg et à titre approximatif. Il en ressort la même idée : avec un absorbeur adapté, la force reste sous 6 kN quel que soit le facteur ; sans absorbeur, elle peut atteindre 9 à 12 kN, ou davantage, selon le type de liaison et le facteur. Les chiffres de l’outil sont du même ordre de grandeur ; ils viennent d’un modèle idéal et ne remplacent pas les valeurs d’un fabricant.

Et sous les pieds ? Le tirant d’air

Le tirant d’air, c’est la hauteur libre qu’il faut sous vos pieds pour ne pas toucher le sol ou un obstacle. Le Mémento le décompose en quatre longueurs : la longe (A), l’allongement de l’absorbeur quand il se déchire (B), la distance entre l’attache du harnais et les pieds, environ 1,5 m (C), et une marge de sécurité de 1 m imposée par la norme (D).

Il distingue aussi deux choses qu’on confond souvent : le tirant d’air, qui est une caractéristique de votre matériel, donnée par le fabricant, et l’espace de dégagement, qui est l’espace libre du lieu, entre l’ancrage et le sol ou l’obstacle. Le premier doit toujours rester inférieur au second.

L’outil fait cette addition pour vous : hauteur minimale de l’ancrage = L + S + w + marge, où S est l’allongement de la corde ou le déploiement de l’absorbeur. Par exemple, avec une longe de 1,50 m, un allongement de 0,58 m, 1,50 m entre l’attache et les pieds et 1 m de marge : 4,58 m.

Page Tirant d’air : réglages de la situation et schéma indiquant 4,58 m de hauteur minimale de l’ancrage pour une longe de 1,50 m et un absorbeur d’exemple.
Pour une longe de 1,50 m et un absorbeur d’exemple, l’ancrage doit être à 4,58 m au moins du sol.

Et si l’on part sur le côté ? Le balancement

Quand le départ est écarté de l’aplomb de l’ancrage, vous ne tombez pas droit. La corde se tend en biais : le choc est plus faible, mais vous vous balancez ensuite et vous pouvez heurter un obstacle sur le côté. Plus on s’écarte, plus le balancement compte.

Sur la page Force de choc, une case permet de tenir compte du balancement. Elle est décochée au départ : la chute est alors verticale, comme dans le tirant d’air. La page Pendule détaille les trois temps : la chute libre, le choc le long de la corde, puis le balancement avec sa vitesse et la tension de la corde.

Page Pendule : une personne qui se balance au bout de la corde après être partie à 1,20 m de l’aplomb de l’ancrage, avec l’angle de 37° et la trajectoire pointillée.
Le balancement après le choc : la corde se tend de côté, puis la personne passe sous l’ancrage et remonte de l’autre côté.

Comment utiliser l’outil

  1. Choisissez la page : Force de choc pour la force, Tirant d’air pour la hauteur libre, Pendule pour le balancement.
  2. Réglez la masse (équipement compris) et le facteur de chute, ou la position par rapport à l’ancrage : sous, au niveau ou au-dessus.
  3. Choisissez le matériel : corde dynamique, semi-statique, statique, ou absorbeur d’exemple.
  4. Lisez la force maximale, ou la hauteur minimale de l’ancrage, avec les réserves affichées juste à côté.

À retenir

  • Le facteur de chute décrit la géométrie de la chute (h / L), pas la force.
  • La force dépend de la masse et de la souplesse du matériel : un absorbeur la plafonne, une liaison peu extensible la laisse monter.
  • Le tirant d’air est une addition : longe, allongement, distance attache–pieds et marge. L’espace libre du lieu doit être supérieur.
  • Partir sur le côté réduit le choc mais ajoute un balancement : l’espace latéral compte aussi.

Pour aller plus loin : la formule

La corde est un ressort : l’énergie de la chute, m g (h + x), devient l’énergie élastique ½ k x². On en tire l’allongement x et la force maximale F = m g + √((m g)² + 2 k m g h), avec k la raideur du système, h la hauteur de chute libre et g = 9,81 m/s². Un absorbeur est simulé comme une longe peu extensible en série avec un effort constant (profil d’exemple). À facteur 0, la formule donne F = 2 m g : c’est le cas d’une charge lâchée d’un coup sur une corde détendue, qui surestime ce qu’on mesure sur une corde réelle.

Les limites du modèle

  • Modèle idéal : corde sans frottement, point d’ancrage indéformable, plan vertical. Rien n’est validé par des essais.
  • Les deux absorbeurs sont des profils d’exemple, pas des produits. Les valeurs d’un fabricant ne valent que pour son produit, ses masses et sa configuration d’essai.
  • Le module de la corde semi-statique est une valeur intermédiaire. Le harnais et le corps sont représentés par une seule raideur, tirée d’un essai sur mannequin.
  • Le tirant d’air suppose une chute à l’aplomb ; il ne tient pas compte d’une arête ni d’un obstacle. Le balancement suppose une corde inextensible et un choc entièrement dissipé.
  • Les limites de 12 kN et de 40 % d’allongement délimitent un « domaine réaliste » choisi pour l’outil, pas une norme applicable à un montage.

Prêt à essayer ? Facteur de chute : force de choc et tirant d’air