Puente crítico de fractura

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

Para que un puente se defina como crítico ante fracturas:

• Debe poseer elementos estructurales sometidos a esfuerzos de tracción por flexión o fuerzas axiales.
• Los elementos estructurales deben ser no redundantes, careciendo de vías de carga alternativas o de medios para redistribuir las fuerzas de forma segura en caso de fallo por tracción.

Aunque los elementos sometidos a esfuerzos de compresión también pueden fallar catastróficamente, normalmente no fallan por la iniciación de grietas. ^{[ 2 ]}

Ejemplos de diseños de puentes que normalmente se considerarían críticos ante fracturas son:

• La mayoría de los puentes de celosía con dos conjuntos portantes principales.
• Puentes de vigas de dos brazos (puentes de tres brazos en California)
• Puentes de viga cajón de acero de dos celdas (puentes de tres vigas en California)
• Cables principales de suspensión y cables de suspensión de puentes colgantes
• Puentes atirantados
• Tirantes de acero en puentes de arco atirantado o de celosía atirantada.
• Sistemas de pasadores y soportes en puentes de dos vigas
• Vigas de piso y vigas transversales de acero
• Conjuntos de acero doblados sometidos a tensión
• Puentes móviles y de pontones ^{[ 3 ]}

Los protocolos de designación e inspección para puentes críticos de fractura se desarrollaron tras la falla de una barra de ojo en el puente Silver Bridge en Point Pleasant, Virginia Occidental , que precipitó el colapso del puente en el río Ohio en 1967, resultando en 46 muertes. El desastre dio lugar al 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 de NBIS establecieron terminología adicional para describir nuevas formas de redundancia. Estas son:

• Redundancia del sistema, en la que la fractura de un miembro principal no provocará el 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 la ruta de carga, donde hay tres o más elementos portadores de carga primarios ^{[ 4 ].}

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