Elaboración de una metodología para la detección de fallas en estructuras metálicas empleando técnicas no destructivas - Espinoza Aguilar, Eduardo Esteban (2019)
El acero es uno de los materiales estructurales más versátiles ya que posee una gran resistencia, es ligero, de fácil fabricación y muchas propiedades más. Las estructuras de acero rara vez fallan por defectos de fabricación del material, por el contrario, las fallas se producen debido al uso inadecuado durante el proceso de construcción. (McCormac & Csernak, 2012) No es muy común que en un elemento estructural o en la totalidad de una estructura metálica existan fallas, sin embargo, estas llegan a suceder por dos razones principales, la primera debido a errores en la fabricación de los mismos y la segunda generándose daños durante el uso. (Carrión Viramontes, Lomelí González, Quintana Rodríguez, & Martínez Madrid, 2003) Para el primer caso, hay muchos factores que intervienen durante la fabricación, pero la razón principal es el error humano presente en la etapa de diseño, durante la selección de material y durante el control de calidad. En cambio, en el segundo caso es más difícil identificar o anticiparse ya que se presenta debido al comportamiento de la estructura y este es un factor desconocido que no se puede prever en la etapa de diseño. (Carrión Viramontes, Lomelí González, Quintana Rodríguez, & Martínez Madrid, 2003) A pesar de presentarse fallas por ambos casos, es posible diseñar estructuras con elementos metálicos utilizando el criterio de diseño con tolerancia al daño junto con la utilización correcta de ensayos no destructivos, con los cuales se podrá asegurar la operación de la estructura en un rango de fallas controlado. (Carrión Viramontes, Lomelí González, Quintana Rodríguez, & Martínez Madrid, 2003) El criterio de diseño con tolerancia al daño quiere decir que se diseña la estructura para que siga operando aun cuando existan defectos o grietas hasta un tamaño critico sin que la integridad estructural se vea comprometida. (Carrión Viramontes, Lomelí González, Quintana Rodríguez, & Martínez Madrid, 2003) La utilización de los ensayos no destructivos en cambio nos da información actualizada de la situación actual de los elementos metálicos de la estructura, de manera que identifica la presencia de la grieta, su ubicación y tamaño. (Carrión Viramontes, Lomelí González, Quintana Rodríguez, & Martínez Madrid, 2003) Las técnicas de ensayos no destructivos para el control de materiales representan un instrumento imprescindible a la hora de proporcionar la seguridad en una estructura, tanto en la etapa inicial de construcción como durante la vida útil de la misma. (Porco & Valer Montero, 2013) Con la información recolectada con estas dos herramientas, podemos hacer un análisis de las condiciones de la estructura, establecer si las grietas presentes son perjudiciales, y en el caso que no lo sean, estimar el tiempo en que lleguen a serlo. Luego se podrá establecer el tiempo de vida útil y establecer periodos de inspección para conocer el progreso de las grietas y dar el respectivo mantenimiento. (Carrión Viramontes, Lomelí González, Quintana Rodríguez, & Martínez Madrid, 2003) Los ensayos no destructivos nos dan la información necesaria para asegurar la integridad de la estructura, identificando elementos próximos a fallar los cuales deben ser reparados o sustituidos, pero como en la mayoría de técnicas de inspección, incluyendo los ensayos no destructivos, existe la posibilidad de que no se detecten ciertas fallas, es por esta razón que nuestro segundo punto de control es el diseño con tolerancia al daño. Gracias a este criterio de diseño se tiene cierto grado de protección en la estructura ante condiciones de falla producidas por grietas indetectables. (Carrión Viramontes, Lomelí González, Quintana Rodríguez, & Martínez Madrid, 2003)