Fallo estructural

En un sistema bien diseñado, una fallo localizado no debería causar un colapso inmediato ni progresivo de toda la estructura.

La integridad estructural es la capacidad de una estructura para soportar la carga prevista sin fallar debido a roturas, deformaciones o fatiga.

Es un concepto que se usa a menudo en ingeniería para producir artículos que servirán para los propósitos diseñados y seguirán siendo funcionales durante el tiempo de vida útil deseado.

Para construir un artículo con integridad estructural, un ingeniero primero debe considerar las propiedades mecánicas de los materiales empleados, atendiendo a su tenacidad, resistencia, peso, dureza y elasticidad, y luego determinar el tamaño y la forma necesarios para que el material resista las cargas esperables al menos durante su vida útil prevista.

Por otro lado, un material altamente elástico se doblará bajo una carga incluso si su alta resistencia evita la rotura.

La integridad de cada componente debe corresponder a su aplicación individual en cualquier estructura portante.

Además, toda la estructura debe poder soportar sus cargas sin que fallen sus elementos más débiles, ya que esto puede generar mayores tensiones en otros elementos estructurales y dar lugar a un fallo en cadena.

[1]​[2]​ La necesidad de construir estructuras resistente se remonta a tiempos muy remotos.

Las herramientas debían ser lo suficientemente fuertes y resistentes para realizar eficazmente su trabajo.

A partir de la década de 1940, los desastrosos fallos causados por algunas tecnologías novedosas hicieron necesario emplear un método más científico para analizar los fallos estructurales.

Esta investigación concluyó que el diseño de la estructura era fundamentalmente defectuoso, ya que el hierro forjado no reforzó los elementos de fundición como se esperaba y la fundición había fallado debido a la flexión repetida.

Las catastróficas vibraciones que destruyeron el puente no se debieron a una simple resonancia mecánica, sino a una oscilación más complicada entre el puente y los vientos que lo atravesaban, conocida como aeroelasticidad.

[8]​ El colapso del puente colgante y la investigación que siguió llevaron a una mayor comprensión de las interacciones viento/estructura.

Varios puentes fueron modificados tras el derrumbe de Tacoma para evitar que se repitiera algo semejante.

Era el quinto paso más transitado de Minnesota,[9]​[10]​ transportando 140.000 vehículos al día.

[13]​[14]​ Los funcionarios expresaron su preocupación por muchos otros puentes en los Estados Unidos que compartían el mismo diseño y plantearon preguntas sobre por qué el problema no se había descubierto en más de 40 años de inspecciones.

[15]​[16]​ Ha sido calificado como uno de los peores derrumbes de un edificio en la India:[17]​[nb 1]​ murieron 74 personas, incluidos 18 niños, 23 mujeres y 33 hombres, aunque se pudo rescatar a 100 supervivientes.

Se informó que el edificio había sido construido ilegalmente porque no se siguieron las prácticas estándar para la construcción segura y legal, la adquisición de terrenos y la ocupación de residentes.

[23]​[27]​ El edificio contenía fábricas de ropa, un banco, apartamentos y varias otras tiendas.

Esto también significó que las cargas soportadas por el panel no pudieron redistribuirse a otros paneles adyacentes, debido a la débil unión que impidió la transmisión de fuerzas.

Muchos edificios similares fueron modificados o demolidos a consecuencia de este accidente.

El cambio duplicó inadvertidamente las tensiones que se soportaban en los puntos de conexión.

El fallo es un caso de estudio estándar en cursos de ingeniería en todo el mundo, y se utiliza para enseñar la importancia del comportamiento ético en la ingeniería.

Granero colapsado en Hörsne, Isla de Gotland , Suecia
Colapso de un edificio debido al peso de la nieve
El puente sobre el río Dee tras su colapso
Las imágenes de las cámaras de seguridad muestran el colapso del puente I-35W, mirando hacia el norte
Un ensayo realizado en un Boeing B-52 Stratofortress en 1964 detectó el mismo fallo que causó los accidentes de Elephant Mountain (1963) y de Savage Mountain (1964)
Cambio de diseño en las pasarelas del Hotel Hyatt Regency que causó el desastre