安全係数
あるシステムに対する安全係数（安全率とも呼ばれる）は、意図された荷重に対してシステムがどれだけ強いかを示すものです。
ロープレスキューの場合、静的システム安全係数 (SSSF) は、機器の破断強度と最大荷重の比です。
対照的に、動的安全係数（DSF）は、以下のような動 的衝撃力から保護するシステムの強度について計算します。
これは「最悪のシナリオ 」を起こさないために重要です。
簡単なように聞こえるが、残念ながらそう単純ではありません。サンディア国立研究所の研究者であるスティーブン・アッタウェイ博士は、土木工学の修士号と計算力学の博士号を持っており、材料の変位に伴う応力とひずみの数値モデリングに関する科学の専門である。
アルバカーキ山岳協会のメンバーでもあるアッタウェイ博士によれば救助コミュニティは、システム設計において何が正しいアプローチなのか、いまだに悩んでおり、多くの場合、動的荷重を推定する能力は、現場の救助者の能力を超えています。
場合によっては、救助システムの荷重を予測する科学がまだ不正確なこともある。
したがって、現場で動荷重を計算する能力がない場合、標準では静的安全係数を適用します。
設計基準を超えないようにするのは、システムの設計者次第であるのを覚えておいてください。
世界の多くの山岳救助隊は、ロープレスキュー・システムに10:1のSSSFを採用しています。
相対的なワーストケースの発生時のピーク力が、装備の故障レベル（破断強度または故障降伏）以下になるような十分な索具強度を確保することです。
なぜ10:1の静的システム安全係数を採用するのか？ロードケースとは、安全係数が適用されたさまざまな種類の荷重の組み合わせのことで、工学では構造物の強度と耐用性をチェックするために使用されます。この 荷重ケースは構造物の極限状態（ULS）を決定し、以下の定義を適用する。
- 死荷重：構造重量と同様に加えられる静的（動かない）荷重
- 活荷重：雪や氷、風、地震、衝撃力（大きさが変化）などによる動的荷重。
統計的に決定された乗数を適用する以下の式は、通常、技術者が荷重ケースを決定する際に使用する。
1.2 ×死荷重 + 1.6 ×活荷重
この計算された荷重ケースは、安全係数を適用したシステム全体の強度と比較される。
以下のケースでは、荷重制限の安全係数として75%が適用されています。これは、構造工学13,14 で日常的に使用されている係数である。
1.2 ×死荷重 + 1.6 x 活荷重 < .75 x システム強度
これに従うことで、システムにかかる最大応力をシステムの強度以下に抑えることができる。
救助用リギングに10:1のSSSFを適用する場合、「最悪の場合」と「システムの強度」の間に同様の関係が見出される。
システム構成部品の安全係数が10:1以上であっても、装置が不適切な方法で取り付けられていれば、安全でない可能性があることを理解することが重要である。
救助システムを装備する際には、常に最も弱いリンクやコンポーネントを考慮することが重要です。
キロニュートンと救助者
キロニュートン（kN）は力の尺度であり、救助者にとって単なる質量の尺度よりもはるかに重要です。
落下する救助者やクライマーは、重力の力を受けて加速する質量となります。
ほとんどのレスキュー用品メーカーは、強度を示す特定のkN定格に従って自社の製品にラベルを付けている。
1kNまたは1,000ニュートンは、1,000キログラムを1秒間に1メートル加速するのに必要な力です。
換算上、1kNは救助者1人にギアを加えた力、つまり225ポンドの力（lbf）にほぼ等しい。
標準救助荷重の定義
説明 キログラム ポンド 代表値
救助者1人（～1kN） 100 kg 220 lbs 救助者＋ギア
救助荷重（～2 kN） 200 kg 440 ポンド 被害者＋救助者＋ギア
3人乗り 280 kg 617 ポンド 被害者 + 救助者2人 + ギア
救助用語と物理学
質量：物質の量または量を表す尺度。
国際単位系(SI)よりも英国式を採用している国々では質量の尺度であるポンドがｋｇの代わりに使われる。
重量とは対照的に、質量は場所に関係なく一定である。
例えば、宇宙に打ち上げられた人工衛星は、地球から遠く離れるほど重さが小さくなる。しかし、質量は変わらない。
フォース（力）：レスキュー業界では「重量」という用語は曖昧だと考えられている。重量は地球の重力によって物質に加えられる力を構成するため、場所によって異なります。
力とは、ある物体が別の物体に及ぼす作用のことである。ロープに作用する力のことか、それともロープに吊るされた質量のことか
加速度：物体がその速度を変化させる速度。しかし、速度が一定の物体は加速していない。
力、質量、加速度の関係は、次の式で表されます。
「力＝質量×加速度」（F=ma）で表されます。力(ニュートン、N)=質量(キログラム、kg)×加速度（メートル毎秒2乗、m/s2).
ニュートン：ニュートンとは、1キログラムの質量に1秒間に1メートルの加速度を与えるのに必要な力のことである。
毎秒1メートルの加速度(N=kg/s2).
1ニュートンは、フィート・ポンド・秒法（英語または慣習法）で0.2248ポンドの力に等しい。
ニュートンは、アイザック・ニュートン卿にちなんで命名された。
参考までに、1000ニュートン（N）は1キロニュートン（kN）に等しい。
注：技術的な救助者は、1 kN = 225 ポンドの力（lbf）を理解する必要がある。
3人分の荷重 280 kg 617 lbs 被害者 + 救助者2人 + ギア
張力：ロープにかかる「荷重」というのも、レスキュー・リギングにおける用語の曖昧な使い方である。ロープに負荷をかけるのではなく、ロープに張力をかけると言った方が正確です。
衝撃力（Shock Force）：ある質量がシステムに伝達されたときに、システムに生じる張力。
壊滅的な方法でシステムに伝達されたときに、システムに生じる張力。衝撃力という用語は、「衝撃荷重」というあいまいな表現よりも正確である。
力と質量の単位には明確な違いがある。
米国式 ポンド力（lbf） スラッグ
SIシステム（国際単位系） ニュートン（N） キログラム（kg）
ダイナミックス
落下要因と動的力
落下阻止時に発生する力は衝撃力と呼ばれる。クライミング/ハイストレッチロープを使用するシステムでは、システムにかかる力は、より長い落下による加速度とともに直線的に増加します。
しかし、低伸縮ロープの場合、これは当てはまらない。
結び目のある低伸縮ロープは、定格強度以下の張力で落下する質量の動的な力によってロープに過大な応力が急激にかかる。このような「動的事象」が発生する可能性は最悪の場合（3mのロープに1mの落下)で発生する可能性があることから、より強いシステムを構築する必要がある。
ダイナミックロープの落下定格は、UIAAの試験落下回数から決定されます。UIAA落下試験では、2.8 メートルの区間のロープの一端をアンカーで固定する。アンカーエンドはカラビナから0.3 メートル離れており、残りの2.5 メートルのスラックに80 kgの質量を載せている。
その結果、落下距離は5メートルとなり、落下係数は1.78となる。
落下係数は、落下の長さをエネルギー吸収に利用できるロープで割ったものである。
ロープは、ビレイ装置の試験方法として ASTM ビレイ試験方法を採用している。その性能要件は元のBCCTR基準と同じです。
ビレイ能力落下試験方法は、ASTM F2436-05に適合されました。
落下試験を用いた合成ロープ救助ビレイシステムの性能測定のための標準試験方法 17 NFPA 1983（生命安全装置に関する NFPA 1983 規格）及び NFPA 1983（NFPA 1983-生命安全装置に関する NFPA 1983 規格）。
ロープは、ビレイ装置の試験方法として ASTM ビレイ試験方法を採用している。その性能要件は元のBCCTR基準と同じです。
システム分析
CRITICAL POINT TEST（重要ポイント試験）
ある特定の瞬間に、どれかひとつの機器が故障した場合、救助者と被害者に何が起こるかを検証する。
それをバックアップするものはあるか？バックアップがなければ、それは “クリティカルポイント “（危機的な状況）である。
ウィッスル・テスト（WHISTLE TEST）：救助活動中、ある瞬間に全員が手を離した場合、救助者と被害者に何が起こるかを検証する。
これは、救助者が雷に打たれたり、誰かが自分の仕事をし忘れたりした場合に起こることを再現している。システムは自動的に機能するのか？
これらの作業定義に基づき、安全な救助システムの設計を評価するための段階的な方法を以下に示す。
※救助システムの設計を評価するための段階的な方法である
- ホワイトボード分析-システムを図式化し、すべての細部を徹底的に検討する。
意図したとおりに機能するかどうか。正しく機能するか？強度は十分か？ - クリティカル・ポイント・テスト-システムのすべてのコンポーネントを検査し、「クリティカル・ポイント」を特定する。
一つのポイントが故障した場合、致命的な故障を防ぐためのバックアップがあるか。 - ホイッスルテスト-ホイッスルが鳴り、すべての救助者がロープから手を離したとする、システムは適切に作動し、落下を防ぐことができるか？
これらがすべて肯定的に答えられれば、そのシステムは安全に使用できる可能性が高い。
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