Fractura crítica de puente

Puente vulnerable a colapso por derrumbe

Un puente crítico frente a una fractura es un puente o tramo similar que es vulnerable al colapso de uno o más tramos como resultado de la falla en tensión de un solo elemento. Si bien un diseño crítico frente a una fractura no se considera inseguro, está sujeto a requisitos de inspección especiales que se centran en los elementos de tensión de su estructura. ^[1]

Definición

Para que un puente se defina como crítico frente a una fractura:

• Debe poseer elementos estructurales que estén sujetos a esfuerzos de tracción por flexión o fuerzas axiales.
• Los elementos no deben ser redundantes, es decir, no deben tener trayectorias de carga alternativas ni medios para redistribuir las fuerzas de forma segura en caso de una falla por tracción.

Si bien los elementos sujetos a tensión de compresión también pueden fallar catastróficamente, generalmente no fallan por el inicio de grietas. ^[2]

Algunos ejemplos de diseños de puentes que normalmente se considerarían críticos frente a fracturas son:

• La mayoría de los puentes de celosía con dos conjuntos portantes principales
• Puentes de dos vigas (puentes de tres vigas en California)
• Puentes de vigas de cajón de acero de dos celdas (puentes de tres vigas en California)
• Cables de suspensión principales y cables de suspensión de puentes colgantes
• Puentes atirantados
• Tirantes de acero en puentes de arco atirantado o de celosía atirantada
• Conjuntos de pasadores y suspensiones en puentes de dos vigas
• Vigas de piso y vigas transversales de acero
• Conjuntos de acero doblados bajo tensión de tracción
• Puentes móviles y de pontones ^[3]

Historia

Los protocolos de designación e inspección para puentes con riesgo de fractura se desarrollaron tras la falla de un puente de contención en el Puente Silver en Point Pleasant, Virginia Occidental , que precipitó el colapso del puente en el río Ohio en 1967, lo que resultó en 46 muertes. El desastre resultó en el establecimiento del Inventario Nacional de Puentes , utilizando las Normas Nacionales de Inspección de Puentes (NBIS) (CFR Título 23, Parte 650). ^[3]

En mayo de 2022, las nuevas directrices del NBIS establecieron terminología adicional para describir nuevas formas de despido. Estas son:

• Redundancia del sistema, en la que la fractura de un miembro primario no provocará un colapso.
• Redundancia interna, en la que una fractura no se propagará a través de un miembro que no sea redundante en el sistema, siendo el miembro en sí mismo redundante.
• Redundancia de trayectoria de carga, donde están presentes tres o más elementos portadores de carga primarios ^[4]

Véase también

• Mecánica de fracturas
• Punto único de fallo
• Jesús nuez

Referencias

1. McGinty, Jo Craven; Overberg, Paul (29 de marzo de 2024). "Estos ocho puentes estadounidenses son vulnerables a una repetición del desplome de Baltimore". The Wall Street Journal . News Corp. Archivado desde el original el 1 de abril de 2024 . Consultado el 10 de mayo de 2024 .
2. Connor, Robert H.; Frank, Karl; McEleney, Bill; Yadlosky, John (enero de 2015). "Cruces de puentes: ¿está seguro de que son críticos en caso de fractura?" (PDF) . Construcción moderna en acero . Instituto Americano de Construcción en Acero . Consultado el 29 de marzo de 2024 .
3. Kaviani, Peyman; Villalobos, Carlos (octubre de 2016). "Inspección crítica de puentes en caso de fractura". Estructura . Consejo Nacional de Ingenieros Estructurales . Consultado el 29 de marzo de 2024 .
4. Connor, Robert; Gilmer, Heather; LLoyd, Jason; Medlock, Ronnie; Wasserman, Ed. "Implementación de los términos de redundancia según el NBIS de 2022" (PDF) . Instituto Americano de Construcción en Acero . Consultado el 1 de abril de 2024 .