¿Qué son las grietas de fatiga?

Las grietas por fatiga son grietas causadas por la tensión repetida en una estructura durante un período de tiempo. Muchas veces, las grietas por fatiga pueden ser superficiales, pero en otras ocasiones, pueden causar una falla catastrófica que conduce a resultados desastrosos. Las grietas por fatiga son una seria preocupación de ingeniería que solo pueden ser descubiertas por los inspectores, quienes pueden determinar cuán graves son las grietas.

Quizás el ejemplo más conocido de cómo pueden ser las desastrosas grietas por fatiga proviene de un incidente en Minneapolis el 1 de agosto de 2007. Ese día, durante la hora pico de la tarde, se derrumbó un puente sobre la carretera interestatal 35 sobre el río Mississippi, causando que 13 personas cayeran sus muertes a continuación. Fue una tragedia nacional que hizo que muchos estados intensificaran sus políticas de inspección de puentes de inmediato.

Posteriormente, la Junta Nacional de Seguridad del Transporte determinó que el puente se derrumbó debido al tamaño inadecuado de las grandes placas de acero utilizadas para conectar las piezas del puente. El tamaño inadecuado causó grietas por fatiga que eventualmente llevaron a fracturas en toda regla. Una vez que esto tuvo lugar, el resto de las placas fallaron en un evento de reacción en cadena. Esto se conoce como una falla por fatiga catastrófica.

Hay una serie de características exclusivas de las grietas por fatiga. Primero, suceden en estructuras metálicas. En segundo lugar, también tienen etapas predecibles. Estos incluyen la grieta inicial, el crecimiento progresivo y la fractura final que conduce a la falla por fatiga.

Si bien las grietas por fatiga pueden ser un problema importante, también pueden ser muy predecibles al pasar por estas etapas. Solo un ingeniero puede saber si las grietas por fatiga representan un problema grave para una estructura. En algunos casos, se pueden colocar piezas redundantes para evitar fallas por fatiga.

Si bien la idea de las grietas por fatiga puede ser aterradora, también se pueden predecir y prevenir en muchos casos. Las inspecciones de rutina a menudo detectan grietas por fatiga y las anotan. En algunos casos, las reparaciones se pueden hacer rápida y fácilmente reemplazando partes clave de la estructura. La buena noticia es que las grietas por fatiga ocurren en el exterior, las secciones visibles del acero la gran mayoría de las veces.

Si bien gran parte de la atención con respecto a las grietas por fatiga se centra alrededor de los puentes, debe tenerse en cuenta que pueden afectar cualquier estructura de acero y dar lugar a resultados catastróficos en cualquier lugar. Los rieles de acero en los ferrocarriles pueden causar descarrilamientos si fallan. El acero en los edificios, si se fatiga lo suficiente, también puede fallar. Esto es especialmente peligroso en edificios de varios pisos. Sin embargo, las fallas por fatiga en los edificios no son tan comunes como las fallas en otras aplicaciones.