Desastre del puente de Tay

El desastre del puente de Tay ocurrió durante una violenta tormenta de viento europea el domingo 28 de diciembre de 1879, cuando el primer puente ferroviario de Tay se derrumbó al paso de un tren de pasajeros de la North British Railway (NBR) que cubría la línea Edimburgo-Aberdeen, desde Burntisland hasta Dundee, causando la muerte de todos los pasajeros a bordo. El puente, diseñado por Sir Thomas Bouch , utilizaba vigas de celosía sostenidas por pilares de hierro , con columnas de hierro fundido y arriostramiento transversal de hierro forjado . Los pilares eran más estrechos y su arriostramiento transversal era menos extenso y robusto que en diseños similares anteriores de Bouch.

Bouch había solicitado asesoramiento experto sobre la carga del viento al diseñar un puente ferroviario sobre el estuario del Forth ; como resultado de dicho asesoramiento, no tuvo en cuenta explícitamente la carga del viento en el diseño del puente del Tay. Existían otros fallos en el diseño detallado, en el mantenimiento y en el control de calidad de las piezas fundidas, todos ellos, al menos en parte, responsabilidad de Bouch.

Bouch falleció menos de un año después del desastre, con su reputación arruinada. Los futuros diseños de puentes británicos debían tener en cuenta cargas de viento de hasta 56 libras por pie cuadrado (2,7 kilopascales) . El diseño de Bouch para el puente de Forth no se utilizó.

A fecha de 2024, sigue siendo el quinto accidente ferroviario más mortífero de la historia del Reino Unido, así como el segundo accidente ferroviario más mortífero de la historia de Escocia, tras haber sido superado en 1915 por el desastre ferroviario de Quintinshill .

Puente

La construcción del puente ferroviario original de Tay comenzó en 1871. En su diseño inicial, el puente se apoyaría sobre pilares de ladrillo que descansaban sobre la roca madre. Los sondeos de prueba habían demostrado que la roca madre no se encontraba a gran profundidad bajo el río. En ambos extremos del puente, las vigas eran de celosía , cuyas partes superiores estaban al mismo nivel que la parte superior de los pilares, con la vía férrea de vía única discurriendo sobre ellas. Sin embargo, en la sección central del puente (las "vigas altas"), las vigas discurrían como celosías pasantes por encima de la parte superior de los pilares (con la vía férrea en su interior) para proporcionar la altura libre necesaria para permitir el paso de los veleros a Perth . ^{[ 1 ]}

El lecho rocoso se encontraba a mayor profundidad de lo que habían indicado las perforaciones de prueba, por lo que el diseñador del puente, Sir Thomas Bouch , rediseñó el tramo con menos pilares y vigas correspondientemente más largas. Los cimientos de los pilares se construyeron hundiendo cajones de hierro forjado revestidos de ladrillo en el lecho del río y rellenándolos con hormigón. Para reducir el peso que debían soportar, Bouch utilizó pilares de esqueleto de hierro con celosía abierta; cada pilar contaba con múltiples columnas de hierro fundido que soportaban el peso de las vigas del puente. Tirantes horizontales y diagonales de hierro forjado unían las columnas de cada pilar para proporcionar rigidez y estabilidad.

El concepto básico era bien conocido, pero en el caso del puente ferroviario de Tay, las dimensiones de los pilares estaban limitadas por el cajón. En la parte superior del puente había trece tramos de vigas. Para acomodar la dilatación térmica, solo en tres de sus catorce pilares existía una conexión fija entre el pilar y las vigas. Por lo tanto, había tres divisiones de tramos de vigas altas enlazadas, los tramos de cada división estaban conectados estructuralmente entre sí, pero no con los tramos vecinos de otras divisiones. ^{[ 2 ]} Las divisiones sur y central eran casi planas, pero la división norte descendía hacia Dundee con pendientes de hasta 1 en 73. ^{[ 3 ]}

El puente fue construido por Hopkin Gilkes and Company (Gilkes), una empresa de Middlesbrough que ya había trabajado con Bouch en viaductos de hierro . Gilkes, que inicialmente pretendía producir toda la herrería en Teesside , utilizó una fundición en Wormit para fabricar los componentes de hierro fundido y realizar un mecanizado posterior limitado. Gilkes atravesaba dificultades financieras; cesó su actividad en 1880, pero había iniciado la liquidación en mayo de 1879, antes del desastre. ^{[ 4 ]} El hermano de Bouch había sido director de Gilkes, y los tres habían sido colegas en el proyecto Stockton and Darlington treinta años antes; tras la muerte de Edgar Gilkes en enero de 1876, Bouch heredó acciones valoradas en 35 000 libras, pero también debía una garantía de 100 000 libras de préstamos de Gilkes y no había podido liberarse de ella. ^{[ 5 ]}

El cambio de diseño incrementó los costos y provocó retrasos, situación que se agravó cuando dos de las vigas altas se derrumbaron al ser izadas en febrero de 1877. La primera locomotora cruzó el puente siete meses después. En febrero de 1878, durante tres días de buen tiempo, se llevó a cabo una inspección de la Junta de Comercio ; el puente fue autorizado para el tráfico de pasajeros, sujeto a un límite de velocidad de 25 mph (40 km/h) . El informe de la inspección señaló:

Cuando vuelva a visitar el lugar, me gustaría, si fuera posible, tener la oportunidad de observar los efectos del viento fuerte cuando un tren de vagones pasa por el puente. ^{[ 6 ]}

El puente se inauguró para el servicio de pasajeros el 1 de junio de 1878. Bouch fue nombrado caballero en junio de 1879, poco después de que la reina Victoria utilizara el puente.

Desastre

En la tarde del domingo 28 de diciembre de 1879, una violenta tormenta (de 10 a 12 en la escala de Beaufort ) soplaba prácticamente en ángulo recto con respecto al puente. ^{[ 7 ]} Los testigos dijeron que la tormenta era tan fuerte como cualquiera que hubieran visto en los 20 a 30 años que habían vivido en la zona; ^{[ 8 ]}^{[ 9 ]} uno la llamó un ' huracán ', tan fuerte como un tifón que había experimentado en el Mar de China . ^{[ 10 ]} La velocidad del viento se midió en Glasgow – 71 mph (114 km/h; 32 m/s) (promedio durante una hora) – y en Aberdeen , pero no en Dundee.

Se registraron velocidades del viento más altas en intervalos más cortos, pero en la investigación un testigo experto advirtió sobre su falta de fiabilidad y se negó a estimar las condiciones en Dundee a partir de lecturas tomadas en otros lugares. ^{[ 11 ]} Una interpretación moderna de la información disponible sugiere que los vientos alcanzaron ráfagas de hasta 80 mph (129 km/h; 36 m/s) . ^[¹²^]

El uso del puente ferroviario de Tay estaba restringido a un tren a la vez por un sistema de bloqueo de señalización que utilizaba un bastón como ficha . A las 7:13 p.m., un tren de pasajeros de North British Railway (NBR) procedente de Burntisland ^{[ 13 ]} (compuesto por una locomotora Clase 224 , su ténder , cinco vagones de pasajeros, ^{[ nota 1 ]} y un vagón de equipaje ^{[ 14 ]} ) redujo la velocidad para recoger el bastón de la cabina de señales en el extremo sur del puente, y luego se dirigió hacia el puente, aumentando la velocidad.

El señalero se dio la vuelta para registrar esto y luego atendió una estufa, pero un amigo presente en la cabina de señales observó el tren: cuando se encontraba a unos 200 yardas (180 m) de la cabina vio chispas saliendo de las ruedas del lado este. También había visto esto en el tren anterior. ^[¹⁵^] Durante la investigación, se escuchó testimonio de que el viento estaba empujando las pestañas de las ruedas contra el riel de rodadura. John Black, un pasajero del tren anterior que cruzó el puente, explicó que los rieles de protección contra el descarrilamiento eran ligeramente más altos y hacia el interior de los rieles de rodadura. ^[¹⁵^] Esta disposición atraparía la rueda buena en caso de descarrilamiento por desintegración de una rueda, lo cual era un riesgo real antes de las ruedas de acero, y había ocurrido en el accidente ferroviario de Shipton-on-Cherwell en la Nochebuena de 1874.

Las chispas continuaron durante no más de tres minutos, momento en el que el tren ya estaba en las vigas altas. ^{[ 16 ]} En ese punto, "hubo un repentino y brillante destello de luz, y en un instante hubo oscuridad total; las luces traseras del tren, las chispas y el destello de luz... desaparecieron en el mismo instante". ^{[ 17 ]} El señalero no vio nada de esto y no lo creyó cuando se lo contaron. Cuando el tren no apareció en la vía que salía del puente hacia Dundee, intentó comunicarse con la cabina de señales en el extremo norte del puente, pero descubrió que se había perdido toda comunicación con ella. ^{[ 18 ]}

No solo el tren estaba en el río, sino también las altas vigas y gran parte de la estructura de hierro de sus pilares de soporte. ^{[ nota 2 ]} Los buzos que exploraron los restos encontraron más tarde el tren todavía dentro de las vigas, con la locomotora en el quinto tramo de la división sur de 5 tramos. ^{[ 19 ]} No hubo supervivientes; ^{[ 20 ]} solo se recuperaron 46 cuerpos ^{[ 21 ]} de las 59 víctimas conocidas. Se habían recogido cincuenta y seis billetes para Dundee de los pasajeros del tren antes de cruzar el puente; teniendo en cuenta los abonados, los billetes para otros destinos y los empleados ferroviarios, se cree que había 74 o 75 personas en el tren. ^{[ 17 ]} Se ha sugerido que no hubo víctimas desconocidas y que la cifra más alta de 75 surge de un doble conteo en un informe periodístico temprano en el Dundee Courier , ^{[ 22 ]} pero la investigación no tomó sus cifras de víctimas de la prensa; Tomó declaraciones juradas e hizo sus propios cálculos.

La locomotora se cayó durante las labores de rescate, pero finalmente se recuperó y volvió a estar en servicio.
El ténder de la locomotora recuperado
Dos vagones que transportan restos recuperados del tren.
Restos recuperados del puente de Tay, que se derrumbó.
Vigas caídas con restos de un vagón de tren de madera

Tribunal de investigación

Evidencia

Se estableció de inmediato un tribunal de investigación (una investigación judicial según la Sección 7 de la Ley de Regulación de Ferrocarriles de 1871 "sobre las causas y circunstancias del accidente"): Henry Cadogan Rothery , Comisionado de Siniestros, presidió la comisión; contó con el apoyo del Inspector de Ferrocarriles William Yolland y William Henry Barlow , Presidente de la Institución de Ingenieros Civiles . El 3 de enero de 1880, comenzaron a tomar declaraciones en Dundee; luego designaron a Henry Law, un ingeniero civil cualificado, para que realizara investigaciones detalladas. Mientras esperaban su informe, celebraron nuevas audiencias en Dundee (del 26 de febrero al 3 de marzo); una vez recibido, se reunieron en Westminster (del 19 de abril al 8 de mayo) para considerar los aspectos de ingeniería del derrumbe. ^{[ 23 ]}

Para entonces, el ferrocarril, el contratista del puente y Bouch tenían representación legal independiente, y la NBR había solicitado asesoramiento independiente a James Brunlees y John Cochrane , ^{[ 24 ]} ambos ingenieros con amplia experiencia en grandes estructuras de hierro fundido. Los términos de referencia no especificaban el propósito subyacente de la investigación: evitar que se repitiera, asignar culpas, distribuir responsabilidades o culpabilidad, o establecer qué había sucedido exactamente. Esto provocó dificultades (que culminaron en enfrentamientos) durante las sesiones de Westminster. Cuando el tribunal informó de sus conclusiones a finales de junio, había tanto un Informe de Investigación firmado por Barlow y Yolland como un informe minoritario de Rothery.

Otros testigos presenciales

Dos testigos, que observaban las vigas altas desde el norte casi de frente, vieron las luces del tren hasta la tercera o cuarta viga alta, cuando desaparecieron; a esto le siguieron tres destellos de las vigas altas al norte del tren. Un testigo dijo que estos avanzaron hacia el extremo norte de las vigas altas con unos quince segundos entre el primero y el último; ^{[ 25 ]}^{[ nota 3 ]} el otro que todos estaban en el extremo norte, con menos tiempo entre ellos. ^{[ 26 ]} Un tercer testigo vio "una masa de fuego caer del puente" en el extremo norte de las vigas altas. ^{[ 27 ]} Un cuarto dijo que vio una viga caer al río en el extremo norte de las vigas altas, luego una luz apareció brevemente en las vigas altas del sur, desapareciendo cuando cayó otra viga; no mencionó fuego ni destellos. ^{[ 28 ]}^{[ nota 4 ]} El 'ex rector' Robertson ^{[ nota 5 ]} tenía una buena vista de la mayor parte del puente desde su casa en Newport-on-Tay , ^{[ 31 ]} pero otros edificios bloqueaban su vista de las vigas altas del sur. Había visto el tren moverse hacia el puente; luego en las vigas altas del norte, antes de que el tren pudiera haberlas alcanzado, vio "dos columnas de espuma iluminadas por la luz, primero un destello y luego otro" y ya no pudo ver las luces del puente; ^{[ nota 6 ]} la única inferencia que pudo sacar fue que las columnas de espuma iluminadas, inclinadas de norte a sur a unos 75 grados, eran áreas de espuma iluminadas por las luces del puente cuando este giraba. ^{[ 33 ]}

Cómo se utilizaba el puente: velocidad de los trenes y oscilación del puente.

El ex rector Robertson había comprado un abono de temporada entre Dundee y Newport a principios de noviembre y le preocupaba la velocidad de los trenes locales que circulaban hacia el norte al pasar por las altas vigas, que provocaban vibraciones perceptibles, tanto verticales como laterales. Tras quejarse en tres ocasiones al jefe de estación de Dundee, sin que esto influyera en la velocidad de los trenes, a partir de mediados de diciembre utilizó su abono de temporada solo para viajar hacia el sur, utilizando el ferry para los trayectos hacia el norte.

Robertson cronometró el tren con su reloj de bolsillo y, para darle al ferrocarril el beneficio de la duda, redondeó al múltiplo de cinco segundos más cercano. El tiempo medido a través de las vigas ( 3149 pies o 960 m ) era normalmente de 65 o 60 segundos, ^[^{nota 7}^] pero en dos ocasiones había sido de 50 segundos. Al observar desde la orilla, había medido 80 segundos para los trenes que viajaban a través de las vigas, pero no en ningún tren en el que él hubiera viajado. Los trenes locales con dirección norte a menudo se retrasaban para evitar demorar a los expresos y luego recuperaban el tiempo mientras viajaban sobre el puente. La pendiente hacia el puente en el extremo norte impedía velocidades altas similares en los trenes locales con dirección sur. Robertson dijo que el movimiento que observó era difícil de cuantificar, aunque el movimiento lateral, que probablemente era de una a dos pulgadas (25 a 50 mm) , se debía definitivamente al puente, no al tren, y el efecto era más marcado a alta velocidad.

Otros cuatro pasajeros del tren confirmaron los tiempos de Robertson, pero solo uno había notado algún movimiento del puente. ^{[ 35 ]}^{[ nota 8 ]} El jefe de estación de Dundee había transmitido la queja de Robertson sobre la velocidad (no tenía conocimiento de ninguna preocupación sobre la oscilación) a los maquinistas, y luego comprobó los tiempos de cabina en cabina (en ambos extremos del puente el tren viajaba lentamente para recoger o entregar el testigo). Sin embargo, nunca había comprobado la velocidad a través de las vigas altas. ^{[ 37 ]}

Los pintores que habían trabajado en el puente a mediados de 1879 dijeron que temblaba cuando pasaba un tren. ^{[ 38 ]}^{[ nota 9 ]} Cuando un tren entraba en las vigas altas del sur, el puente temblaba en el extremo norte, tanto de este a oeste como, más fuertemente, de arriba a abajo. ^{[ 41 ]} El temblor era peor cuando los trenes iban más rápido, lo cual sucedía: "cuando el barco de Fife estaba casi al otro lado y el tren apenas había llegado al extremo sur del puente, era un traqueteo fuerte". ^{[ 42 ]} Un carpintero que había trabajado en el puente de mayo a octubre de 1879 también habló de un temblor lateral, que era más alarmante que el movimiento de arriba a abajo, y mayor en la unión sur entre las vigas altas y las vigas bajas. No quiso cuantificar la amplitud del movimiento, pero cuando se le insistió, ofreció de dos a tres pulgadas (50 a 75 mm) . Cuando se le insistió más, solo dijo que era distinto, grande y visible. ^[⁴³^] Sin embargo, uno de los capataces de los pintores dijo que el único movimiento que había visto había sido de norte a sur, y que este había sido de menos de media pulgada (15 mm) . ^[⁴⁴^]

Cómo se mantenía el puente: traviesas que vibraban y columnas agrietadas.

El Ferrocarril del Norte Británico se encargaba del mantenimiento de las vías, pero contrató a Bouch para supervisar el mantenimiento del puente. Nombró a Henry Noble como su inspector de puentes. ^{[ 45 ]} Noble, que era albañil, no ingeniero, había trabajado para Bouch en la construcción del puente. ^{[ 46 ]}

Mientras revisaba los cimientos del muelle para ver si el lecho del río se estaba erosionando a su alrededor, Noble se percató de que algunas barras de unión diagonales vibraban ^{[ nota 10 ]} y en octubre de 1878 comenzó a remediarlo. El arriostramiento diagonal consistía en barras planas que iban desde una orejeta en la parte superior de una sección de columna hasta dos placas de eslinga atornilladas a una orejeta en la base de la sección equivalente en una columna adyacente. Tanto la barra como las placas de eslinga tenían una ranura longitudinal coincidente. La barra de unión se colocaba entre las placas de eslinga con las tres ranuras alineadas y superpuestas, y luego se introducía un pasador a través de las tres ranuras y se aseguraba. A continuación, se colocaban dos "chaters" (cuñas metálicas) ^{[ nota 11 ]} para rellenar el resto de la superposición de las ranuras y se introducían con fuerza para tensar la barra de unión.

Noble había asumido que las chavetas eran demasiado pequeñas y que no se habían apretado lo suficiente desde el principio, pero en las traviesas que vibraban, las chavetas estaban sueltas, e incluso si se apretaban completamente, no llenaban la ranura ni tensaban la barra. Al colocar una pieza de empaquetadura adicional entre las chavetas sueltas y apretarlas, Noble había vuelto a tensar las traviesas sueltas y había detenido la vibración. Había más de 4000 juntas de chaveta y pasador en el puente, pero Noble dijo que solo unas 100 habían tenido que ser retensadas, la mayoría en octubre-noviembre de 1878. En su última revisión en diciembre de 1879, solo dos traviesas habían necesitado atención, ambas en pilares al norte de las vigas altas. Noble había encontrado grietas en cuatro secciones de columna —una debajo de las vigas altas, tres al norte de ellas— que luego habían sido sujetadas con aros de hierro forjado. Noble había consultado a Bouch sobre las columnas agrietadas, pero no sobre las traviesas que vibraban. ^{[ 48 ]}

Cómo se construyó el puente: la fundición Wormit

Los trabajadores de la fundición de Wormit se quejaron de que las columnas se habían fundido con « hierro de Cleveland », que siempre tenía espuma; era más difícil de fundir que el «buen metal escocés» ^{[ 49 ]}^{[ nota 12 ]} y más propenso a producir piezas defectuosas. Los moldes se humedecían con agua salada, ^{[ 50 ]} los núcleos se fijaban de forma inadecuada y se movían, lo que provocaba un espesor desigual en las paredes de las columnas. ^{[ 51 ]} El capataz de la fundición explicó que, cuando las orejetas se habían fundido imperfectamente, el metal faltante se añadía mediante un proceso de «quemado». ^{[ nota 13 ]} Si una pieza fundida tenía poros u otros defectos de fundición considerados fallos menores, se rellenaban con «huevo de Beaumont» ^{[ nota 14 ]} (del que el capataz mantenía una reserva para tal fin) y se utilizaba la pieza. ^{[ 55 ]}

Cómo se construyó el puente: gestión e inspección.

El personal de obra de Gilkes fue heredado del contratista anterior. Bajo la supervisión del ingeniero residente había siete subordinados, incluido un gerente de fundición. El gerente de fundición original se marchó antes de que se fundieran la mayoría de las secciones de las columnas de los pilares de las vigas altas. Su reemplazo también supervisaba el montaje del puente y no tenía experiencia previa en la supervisión de trabajos de fundición. ^{[ 56 ]} Estaba al tanto del "quemado", ^{[ 57 ]} pero el capataz le había ocultado el uso del huevo de Beaumont. ^{[ 58 ]} Cuando se le mostraron defectos en las fundiciones del puente, dijo que no habría aprobado las columnas afectadas para su uso, ni tampoco habría aprobado columnas con un espesor de pared notablemente irregular. ^{[ 56 ]} Según su predecesor, el quemado solo se había realizado en las "columnas de elevación" temporales, que se usaban para permitir que las vigas se levantaran a su lugar y no formaban parte de la estructura permanente del puente. ^{[ 59 ]} Eso fue por instrucciones del ingeniero residente, ^{[ 60 ]} quien también tenía poca experiencia en fundición y confiaba en el capataz. ^{[ 61 ]}

Si bien las prácticas laborales eran responsabilidad de Gilkes, su contrato con NBR estipulaba que todo el trabajo realizado por el contratista estaba sujeto a la aprobación de la mano de obra por parte de Bouch. Por lo tanto, Bouch compartiría la culpa por cualquier trabajo defectuoso resultante en el puente terminado. El capataz original de la fundición, que había sido despedido por embriaguez, dio fe de que Gilkes personalmente comprobaba la irregularidad de las primeras piezas fundidas: «El Sr. Gilkes, a veces una vez cada quince días y a veces una vez al mes, golpeaba una columna con un martillo, primero por un lado y luego por el otro, y solía revisar la mayoría de ellas de esa manera para comprobar su estado». ^{[ 62 ]} Bouch había gastado más de 9000 libras esterlinas en inspección (su tarifa total fue de 10 500 libras esterlinas) ^{[ 63 ]} pero no presentó ningún testigo que hubiera inspeccionado las piezas fundidas en su nombre. El propio Bouch había ido aproximadamente una vez por semana mientras se modificaba el diseño, pero «después, cuando todo estaba en marcha, no fui tan a menudo». ^{[ 64 ]}

Bouch mantuvo a su propio «ingeniero residente», William Paterson, quien supervisaba la construcción del puente, sus accesos, la línea a Leuchars y el ramal de Newport. Paterson también era el ingeniero de la Estación General de Perth. ^{[ 64 ]} Bouch declaró ante el tribunal que la edad de Paterson era «muy parecida a la mía», pero, de hecho, Paterson era 12 años mayor ^{[ nota 15 ]} y, para el momento de la investigación, estaba paralizado e incapaz de prestar declaración. ^{[ 66 ]} Otro inspector designado posteriormente ^{[ 66 ]} se encontraba entonces en Australia Meridional y tampoco pudo prestar declaración. Los gerentes de Gilkes no pudieron dar fe de ninguna inspección de las piezas fundidas realizada por los inspectores de Bouch. ^{[ 67 ]} El puente terminado había sido inspeccionado en nombre de Bouch para verificar la calidad del ensamblaje, pero eso fue después de que el puente hubiera sido pintado (aunque todavía antes de que el puente se inaugurara y antes de que los pintores lo inspeccionaran en el verano de 1879), lo que ocultó cualquier grieta o señal de quemadura (aunque el inspector dijo que, en cualquier caso, no reconocería esas señales a simple vista). ^{[ 68 ]} Durante toda la construcción, Noble se había encargado de los cimientos y la mampostería. ^{[ nota 16 ]}

"La evidencia de las ruinas"

Henry Law examinó los restos del puente e informó de defectos de fabricación y de diseño. Cochrane y Brunlees, que declararon posteriormente, coincidieron en gran medida.

Los pilares no se habían movido ni asentado, pero la mampostería de las bases de los pilares mostraba una mala adherencia entre la piedra y el cemento: la piedra se había dejado demasiado lisa y no se había humedecido antes de añadir el cemento. Los pernos de anclaje , a los que se fijaban las bases de las columnas, estaban mal diseñados y se rompían con demasiada facilidad a través de la mampostería. ^{[ 70 ]}
Las bridas de conexión en las secciones de la columna no estaban completamente mecanizadas (para obtener superficies planas y lisas que encajaran perfectamente entre sí), el pivote que debería haber proporcionado una ubicación precisa de una sección en la siguiente no siempre estaba presente, ^{[ nota 17 ]} y los pernos no llenaban los orificios. En consecuencia, lo único que resistía el deslizamiento de una brida sobre otra era la acción de compresión de los pernos. ^{[ 72 ]} Esto se reducía ya que las cabezas de los pernos y las tuercas no estaban mecanizadas; algunas tuercas tenían rebabas de hasta 0,05 pulgadas (1,3 mm) (presentó un ejemplo). Esto impedía cualquier fuerza de sujeción, ya que si se utilizaba una tuerca de este tipo en la junta de la base de una columna y la rebaba se aplastaba posteriormente, habría más de 2 pulgadas (51 mm) de juego libre en la parte superior de la columna. Las tuercas utilizadas eran anormalmente cortas y delgadas. ^{[ 73 ]}
Los cuerpos de las columnas presentaban espesores de pared desiguales, con diferencias de hasta 13 mm ( 1/2 pulgada ); a veces debido al desplazamiento del núcleo durante la fundición, a veces debido a la desalineación de las dos mitades del molde. El metal delgado era indeseable, tanto por sí mismo como porque (al enfriarse más rápidamente) sería más vulnerable a las roturas por congelación .
Aquí (produciendo una muestra) hay un nódulo de metal frío que se ha formado. El metal, como cabría esperar en la parte delgada, es muy imperfecto. Aquí hay un defecto que se extiende a través del espesor del metal. Aquí hay otro y aquí hay otro ... Se encontrará que toda la cara superior de esta columna es de esa descripción, completamente llena de poros y cenizas. Hay suficientes piezas aquí para demostrar que estos defectos eran muy extensos. ^{[ 74 ]}
Bouch dijo que el grosor desigual era una falta de profesionalidad —si lo hubiera sabido, habría optado por el mejor método para fundir verticalmente— pero que aun así era seguro. ^{[ 75 ]}
Los tirantes horizontales de hierro en U no se apoyaban directamente contra el cuerpo de la columna; la separación correcta dependía de que los pernos estuvieran bien apretados (los comentarios anteriores sobre la falta de revestimiento también se aplican aquí). Debido a que los orificios en las orejetas eran de fundición y no perforados, su posición era más aproximada, y algunos tirantes horizontales se habían ajustado en obra, dejando rebabas de hasta 3/16 de pulgada (4,8 mm ). ^[⁷⁴^]
En el arriostramiento diagonal, las chavetas y los pasadores estaban forjados toscamente y sin revestimiento, y eran demasiado pequeños para soportar en compresión la fuerza que las barras de arriostramiento podían ejercer sobre ellos. ^{[ nota 18 ]}
En el pilar caído más al sur, cada barra de amarre a la base de una de las columnas tenía una pieza de empaquetadura colocada. ^{[ 76 ]}
Los orificios para los pernos de las orejetas se fundieron con una conicidad; en consecuencia, el contacto entre el perno y la orejeta se producía mediante la rosca del perno que presionaba contra un filo afilado en el extremo exterior del orificio. La rosca se aplastaba fácilmente y permitía que se desarrollara holgura, y la carga descentrada provocaba la falla de las orejetas a cargas mucho menores que si el orificio fuera cilíndrico. ^{[ 77 ]} Cochrane añadió que el perno se doblaría permanentemente (y aflojaría su barra de unión hasta aproximadamente la medida en que se había tenido que compensar con piezas de empaquetadura) a una carga incluso menor que aquella a la que se deformarían las chavetas; había encontrado algunos pernos de barra de unión doblados como aparente confirmación. ^{[ 78 ]}
El arriostramiento falló debido a la cesión de las orejetas; en casi todos los casos, la fractura atravesó el orificio. Law no había visto evidencia de orejetas quemadas, ^{[ 77 ]} pero algunas fallas de orejetas implicaron que la orejeta y un área circundante de la columna se separaran del resto de la columna, como cabría esperar en la falla de una sección quemada. Además, la pintura en las columnas intactas ocultaría cualquier evidencia de quemaduras. ^{[ 79 ]}
En algunos pilares, las secciones de la base de las columnas aún permanecían en pie; en otros, las secciones de la base se habían derrumbado hacia el oeste. ^{[ 80 ]} Cochrane observó que algunas vigas caídas yacían sobre las columnas orientales, pero las columnas occidentales yacían sobre las vigas; por lo tanto, los ingenieros coincidieron en que el puente se había roto antes de caer, no como consecuencia de su derrumbe. ^{[ 80 ]}^{[ 81 ]}^{[ 82 ]}
Las marcas en el extremo sur de la viga alta más meridional indicaban que se había desplazado hacia el este unos 20 pulgadas (510 mm) a lo largo del pilar antes de caer hacia el norte. ^{[ 83 ]}

Materiales para puentes

Se están llevando a cabo operaciones de salvamento en el estuario del Tay y en los muelles.

Imágenes de la Junta de Comercio , ahora en la Biblioteca Nacional de Escocia.

David Kirkaldy analizó muestras de los materiales del puente, tanto de hierro fundido como forjado, así como varios pernos, tirantes y orejetas asociadas. Tanto el hierro forjado como el fundido presentaban buena resistencia, mientras que los pernos "eran de resistencia suficiente y de hierro adecuado". ^{[ 84 ]}^{[ nota 19 ]} Sin embargo, tanto los tirantes como las orejetas en buen estado fallaron con cargas de aproximadamente 20 toneladas, muy por debajo de lo esperado. Tanto los tirantes ^{[ 80 ]} como las orejetas se debilitaron debido a las altas tensiones locales en el punto de apoyo del perno. ^{[ 77 ]} Cuatro de las catorce orejetas analizadas estaban dañadas, ya que fallaron con cargas inferiores a las esperadas. Algunas orejetas superiores de las columnas duraron más que el hierro forjado, pero las orejetas inferiores eran significativamente más débiles. ^{[ 85 ]}

Opiniones y análisis

Carga de viento

La carga del viento se tuvo en cuenta en el diseño.

Bouch había diseñado el puente, asistido en sus cálculos por Allan Stewart . ^{[ nota 20 ]} Después del accidente, Stewart había ayudado a William Pole ^{[ nota 21 ]} a calcular lo que el puente debería haber soportado. ^{[ nota 22 ]} Con base en la autoridad de Stewart, habían asumido que el puente fue diseñado para soportar una carga de viento de veinte libras por pie cuadrado (un kilopascal) 'con el margen de seguridad habitual'. ^{[ 88 ]}^{[ nota 23 ]} Bouch dijo que si bien se habían discutido 20 psf (0,96 kPa) , se había "guiado por el informe sobre el puente de Forth" para asumir 10 psf (0,5 kPa) y, por lo tanto, no hizo ninguna provisión especial para la carga de viento. ^[⁹⁰^] Se refería al consejo dado por el Astrónomo Real , Sir George Biddell Airy en 1873 cuando se le consultó sobre el diseño de Bouch para un puente colgante sobre el estuario de Forth ; que podrían encontrarse presiones de viento de hasta 40 psf (2 kPa) en zonas muy localizadas, pero promediadas en un tramo de 1600 pies (490 m), 10 psf (0,5 kPa) sería una tolerancia razonable. ^[⁹¹^] Este consejo había sido respaldado por varios ingenieros eminentes. ^[^{nota 24}^] Bouch también mencionó el consejo dado por Yolland en 1869: que la Junta de Comercio no requería ninguna tolerancia especial para la carga de viento para tramos menores de 200 pies (61 m) , aunque señaló que esto era para el diseño de vigas, no de pilares. ^[⁹⁰^]^[^{nota 25}^]

Opiniones sobre la tolerancia a la carga de viento

Se recabaron testimonios de científicos sobre el estado actual del conocimiento acerca de la carga del viento y de ingenieros sobre la consideración que hicieron al respecto. Airy dijo que el consejo dado era específico para puentes colgantes y el Forth; 40 psf (1,9 kPa) podrían actuar sobre todo un tramo del puente Tay y ahora aconsejaría diseñar a 120 psf (5,7 kPa) (es decir, 30 psf o 1,4 kPa con el margen de seguridad habitual). ^[⁹¹^] La presión más alta medida en Greenwich fue de 50 psf (2,4 kPa) ; probablemente sería más alta en Escocia.

Sir George Stokes coincidió con Airy en que las ondulaciones en el agua producidas por las ráfagas podían tener un ancho de varios cientos de yardas. Las mediciones estándar de la presión del viento eran de presión hidrostática, que debía corregirse por un factor de 1,4 a 2 para obtener la carga total del viento; con un viento de 60 millas por hora (97 km/h), esto sería de 12,5 a 18 psf (0,60 a 0,86 kPa) . ^[⁹³^] Pole se refirió al trabajo de Smeaton, donde se decía que los vientos fuertes producían 10 psf (0,48 kPa) , citándose valores más altos para vientos de 50 mph (80 km/h) o superiores, con la salvedad de que estos eran menos seguros. ^[⁹⁴^]

Brunlees no había tenido en cuenta la carga del viento en el viaducto de Solway porque los tramos eran cortos y bajos; si hubiera tenido que hacerlo, probablemente habría diseñado contra 30 psf (1,4 kPa) con un margen de seguridad de 4–5 (limitando la resistencia del hierro). ^[⁸⁹^] Tanto Pole como Law habían utilizado un tratamiento de un libro de Rankine . ^[^{nota 26}^] Law coincidió con Rankine en que la presión del viento más alta vista en Gran Bretaña fue de 55 psf (2,6 kPa) como razón para diseñar a 200 psf (9,6 kPa) (es decir, 50 psf (2,4 kPa) con un factor de seguridad de 4); "en estructuras importantes, creo que se debe tomar el mayor margen posible. No conviene especular sobre si es una estimación justa o no". ^[⁹⁵^] Pole lo había ignorado porque no se daba ninguna referencia; no creía que ningún ingeniero le prestara atención al diseñar puentes; ^[⁹⁶^] Pensó que 20 psf (0,96 kPa) era un margen razonable; esto era lo que Robert Stephenson había asumido para el puente Britannia . Benjamin Baker dijo que diseñaría a 28 psf (1,3 kPa) con un margen de seguridad, pero en 15 años de búsqueda aún no había visto que el viento derribara una estructura que soportara 20 psf (0,96 kPa) . Dudó de las presiones de Rankine porque no era un experimentador; le dijeron que los datos eran observaciones del profesor Regius de Astronomía de la Universidad de Glasgow , ^[^{nota 27}^] dudó que el profesor tuviera el equipo para tomar las lecturas. ^[⁹⁷^]

Análisis de Baker

Baker argumentó que la presión del viento sobre las vigas altas no había superado los 15 psf (0,72 kPa) , debido a la ausencia de daños en elementos vulnerables de los edificios en Dundee y las cabinas de señalización en el extremo sur del puente. La investigación consideró que estas ubicaciones estaban significativamente más protegidas y, por lo tanto, rechazó este argumento. El trabajo posterior de Baker sobre las presiones del viento en el sitio del puente ferroviario de Forth ^[⁹⁸^] demostró que los meteorólogos estaban sobreestimando ^[⁹⁹^] , pero su valor de 15 psf (0,72 kPa) podría haber sobreinterpretado los datos. ^[^{nota 28}^]

Opiniones sobre los componentes de los puentes

Law formuló numerosas críticas al diseño del puente, algunas de las cuales fueron compartidas por otros ingenieros:

Pensaba que los pilares deberían haber sido más anchos (tanto para contrarrestar el vuelco como para aumentar las fuerzas horizontales que podían soportar las barras de unión) y rectangulares (para aumentar el número de barras de unión que resistían directamente las fuerzas laterales); como mínimo, debería haber habido arriostramiento lateral entre las columnas más externas de los pilares. ^{[ 102 ]}
Los orificios para las orejetas deberían haberse perforado y las barras de unión aseguradas con pasadores que rellenaran los orificios (en lugar de pernos). ^{[ 73 ]} Cochrane testificó que no le sorprendió que los orificios para los pernos se hubieran fundido cónicos. Señaló que los moldeadores eran conocidos por esto, a menos que uno estuviera supervisándolos. Aun así, no confiaría en la supervisión o inspección, haría perforar o escariar los orificios para asegurar que fueran cilíndricos porque tenía una influencia importante en la estabilidad de la estructura. ^{[ 103 ]} Pole, llamado por el abogado de Bouch, estuvo de acuerdo. ^{[ 104 ]}
Bouch dijo que si hubiera sabido que los agujeros eran cónicos, los habría mandado taladrar o escariar. ^{[ 63 ]} Gilkes dijo que fundir los agujeros de las orejetas de forma cónica se habría hecho "como algo habitual, y a menos que se hubiera llamado la atención sobre ello, no se habría considerado tan importante entonces como lo consideramos ahora". ^{[ 105 ]}
Las orejetas fundidas tendían a producir piezas fundidas defectuosas (Cochrane dijo haber visto ejemplos en las ruinas del puente ^{[ 103 ]} ) e impedían el revestimiento del lado exterior de las bridas. ^{[ 102 ]} Cochrane añadió que su uso implicaba que las columnas debían fundirse horizontalmente en lugar de verticalmente, lo que daba como resultado piezas fundidas menos satisfactorias; ^{[ 106 ]} y, a menos que las orejetas se empaquetaran cuidadosamente durante el atornillado, podían dañarse o deformarse. ^{[ 107 ]}
Para un muelle tan alto, Gilkes habría preferido otro medio para sujetar las traviesas a las columnas, «sabiendo lo traicionero que es el hierro fundido, pero si un ingeniero me diera algo así para hacer, lo haría sin dudarlo, creyendo que había distribuido la resistencia correctamente». ^{[ 105 ]} Una carta de Bouch a Gilkes del 22 de enero de 1875 señalaba que Gilkes estaba «inclinado a preferir que las juntas de las columnas metálicas fueran iguales que en Beelah y Deepdale». ^{[ 108 ]} Cuando Rothery le preguntó por qué se había apartado de los sistemas de arriostramiento del viaducto de Belah , Bouch se refirió a un cambio de opinión sobre la fuerza del viento; presionado por otras razones, dijo que las traviesas al estilo de Belah «eran mucho más caras; esto suponía un ahorro de dinero». ^{[ 109 ]}

Modelización del fallo del puente y conclusiones extraídas

Tanto Pole como Law habían calculado que la carga de viento necesaria para volcar el puente era superior a 30 psf (1,4 kPa) (sin tener en cuenta los pernos de sujeción que fijaban las columnas de barlovento a la mampostería del pilar) ^[¹¹⁰^] y concluyeron que un viento fuerte debería haber volcado el puente, en lugar de provocar su rotura (Pole calculó que la tensión en las traviesas con una carga de viento de 20 psf (0,96 kPa) era superior al valor del "margen de seguridad habitual" de 5 toneladas por pulgada cuadrada, pero aún así solo la mitad de la tensión de rotura. ^[¹¹¹^] ) Pole calculó que la carga de viento necesaria para volcar el vagón más ligero del tren (el vagón de segunda clase) era inferior a la necesaria para volcar el puente; mientras que Law, teniendo en cuenta que el vagón transportaba más pasajeros que Pole y que las vigas altas protegían parcialmente a los vagones del viento, había llegado a la conclusión opuesta. ^[¹¹²^]

Ley: las causas fueron la carga del viento, un diseño deficiente y un control de calidad deficiente.

Law concluyó que el puente, tal como fue diseñado, si su ejecución hubiera sido perfecta, no habría fallado de la manera observada ^{[ 113 ]} (Cochrane fue más allá; «estaría en pie ahora»). ^{[ 114 ]} Los cálculos asumieron que el puente estaba en gran medida como fue diseñado, con todos los componentes en su posición prevista y las traviesas cargadas de manera razonablemente uniforme. Si el puente hubiera fallado con cargas de viento menores, esto sería evidencia de que los defectos de diseño y mano de obra a los que se había opuesto habían producido cargas desiguales, reducido significativamente la resistencia del puente e invalidado el cálculo. ^{[ 112 ]} Por lo tanto

Considero que en una estructura de este tipo se debería haber determinado el espesor de las columnas, se debería haber examinado cada columna individualmente y no se debería haber aprobado hasta que llevara la marca de la persona que la aprobó como garantía de que había pasado su inspección... Considero que cada perno debería haber sido un pasador fijo y debería haber encajado en los agujeros a los que se aplicaba, que cada puntal debería haber tenido un apoyo firme, que las juntas de las columnas deberían haber sido inmóviles y que las piezas deberían haber encajado con precisión, piso por piso sobre el terreno, y haber sido cuidadosamente marcadas y ensambladas de nuevo como se habían ajustado correctamente. ^{[ 112 ]}

Poste: las causas fueron la carga del viento y el impacto de los vagones descarrilados.

Pole sostuvo que el cálculo era válido; los defectos se autocorregían o tenían poco efecto, y debía buscarse alguna otra razón para la falla. ^{[ 110 ]} Fueron las orejetas de hierro fundido las que fallaron; el hierro fundido era vulnerable a las cargas de choque, y la razón obvia de una carga de choque en las orejetas fue que uno de los vagones volcó y chocó contra una viga del puente. ^{[ 110 ]} Baker estuvo de acuerdo, pero sostuvo que la presión del viento no era suficiente para volcar un vagón; el descarrilamiento fue asistido por el viento mediante un mecanismo diferente o fue una coincidencia. ^{[ 115 ]} (La propia opinión de Bouch de que el daño por colisión a la viga fue la única causa del colapso del puente ^{[ 116 ]} encontró poco apoyo).

"¿El tren chocó contra las vigas?"

El abogado de Bouch llamó a los testigos al final; por lo tanto, sus primeros intentos de sugerir el descarrilamiento y la colisión se hicieron fragmentados en el contrainterrogatorio de testigos expertos universalmente poco comprensivos. Law no había visto "nada que indicara que los vagones se salieron de la vía" (antes del colapso del puente) ^{[ 117 ]} ni Cochrane ^{[ 81 ]} ni Brunlees. ^{[ 118 ]} La evidencia física que se les presentó sobre el descarrilamiento y el impacto posterior de uno o más vagones con las vigas fue limitada. Se sugirió que los dos últimos vehículos (el vagón de segunda clase y un furgón de cola) que parecían más dañados fueron los que descarrilaron, pero (dijo Law) eran de construcción menos robusta y los otros vagones no salieron ilesos. ^{[ 119 ]} Cochrane y Brunlees agregaron que ambos lados de los vagones estaban dañados "de manera muy similar". ^{[ 114 ]}^{[ 120 ]}

Bouch señaló que los rieles y sus sillas estaban destrozados en la viga que sostenía los dos últimos vagones, que la caja de ejes del vagón de segunda clase se había desprendido y había terminado en el brazo inferior de la viga este, ^{[ 121 ]} que el estribo del lado este del vagón se había llevado por completo, que las vigas estaban rotas y que había marcas en las vigas que mostraban contacto con el techo del vagón, ^{[ 122 ]} y que un tablón con marcas de ruedas había sido arrastrado por la corriente en Newport pero que, desafortunadamente, luego fue arrastrado por la corriente. ^{[ 123 ]} El asistente de Bouch dio testimonio de dos conjuntos de marcas de raspaduras horizontales (rayas muy leves en el metal o la pintura de las vigas) que coincidían con las alturas de los techos de los dos últimos vagones, pero no sabía las alturas que afirmaba que coincidían. ^{[ 124 ]} Al comienzo de una de estas abrasiones, la cabeza de un remache se había levantado y astillas de madera estaban alojadas entre una barra de unión y una placa de cubierta. Luego se presentaron pruebas de marcas de brida en las barras de unión en la quinta viga (al norte de los dos vagones más traseros), modificándose así la teoría de la "colisión con las vigas" para concluir que todo lo que estaba detrás del ténder había descarrilado. ^{[ 121 ]}

Sin embargo, (se rebatió) las vigas habrían resultado dañadas por su caída independientemente de la causa. Tuvieron que ser rotas con dinamita antes de poder ser recuperadas del lecho del Tay (pero solo después de un intento fallido de levantar la viga crucial de una sola pieza, lo que rompió muchas traviesas). ^{[ 125 ]} El acoplamiento del ténder (que claramente no pudo haber golpeado una viga) también se encontró en la pluma inferior de la viga oriental. ^{[ 126 ]} Se presentaron dos barras de unión de la quinta viga marcadas; una de ellas tenía 3 marcas, pero dos estaban en la parte inferior. ^{[ 127 ]} Dugald Drummond , responsable del material rodante de NBR, examinó las pestañas de las ruedas y no encontró "magulladuras", esperables si hubieran destrozado sillas. Si la carrocería del vagón de segunda clase hubiera golpeado algo a gran velocidad, habría quedado "hecha pedazos" sin afectar el bastidor inferior. ^{[ nota 29 ]} Si la colisión con la viga oriental hubiera desviado el bastidor, habría expuesto el lado este al vagón de freno que se aproximaba, pero fue el lado oeste del bastidor el que resultó más dañado. Su estribo oriental no se había desprendido; el vagón nunca había tenido uno (en ninguno de los lados). Las marcas de rozamiento estaban a 6–7 pies (1,8–2,1 m) por encima del riel y a 11 pies (3,4 m) por encima del riel y no coincidían con la altura del techo del vagón. ^[¹²⁹^] Drummond no creyó que los vagones se hubieran salido de los rieles hasta después de que las vigas comenzaran a caer, ni había sabido nunca de un vagón (ligero o pesado) que hubiera sido volcado por el viento. ^[¹³⁰^]

Recomendaciones

Los tres miembros del tribunal no lograron ponerse de acuerdo en un informe, aunque había muchos puntos en común: ^{[ 131 ]}

Factores contribuyentes

Ni los cimientos ni las vigas tuvieron la culpa.
La calidad del hierro forjado, si bien no era la mejor, no fue un factor.
El hierro fundido también era bastante bueno, pero presentaba dificultades en la fundición.
La mano de obra y el ajuste de los pilares eran deficientes en muchos aspectos.
El arriostramiento transversal de los pilares y sus fijaciones eran demasiado débiles para resistir fuertes vendavales. Rothery se quejó de que el arriostramiento transversal no era tan sustancial ni estaba tan bien ajustado como en el viaducto de Belah; ^{[ 132 ]} Yolland y Barlow afirmaron que el peso/costo del arriostramiento transversal era una fracción desproporcionadamente pequeña del peso/costo total de la estructura de hierro ^{[ 133 ]}
La supervisión de la fundición Wormit fue insuficientemente estricta (una gran reducción aparente de la resistencia del hierro fundido se atribuyó a que los sujetadores ejercían la tensión en los bordes de las orejetas, en lugar de actuar de manera uniforme sobre ellas) ^{[ 133 ].}
La supervisión del puente después de su finalización fue insatisfactoria; Noble no tenía experiencia en trabajos de hierro ni instrucciones específicas para informar sobre dichos trabajos.
No obstante, Noble debería haber informado sobre las ataduras sueltas. ^{[ nota 30 ]} El uso de piezas de empaque podría haber fijado los pilares en una forma deformada.
El límite de velocidad de 25 millas por hora (40 km/h) no se había hecho cumplir y se había superado con frecuencia.

Rothery añadió que, dada la importancia para el diseño del puente de las perforaciones de prueba que mostraban un lecho rocoso poco profundo, Bouch debería haber tenido más cuidado y haber examinado él mismo los núcleos. ^{[ 134 ]}

"La verdadera causa de la caída del puente"

Según Yolland y Barlow, «el derrumbe del puente se debió a la insuficiencia de los tirantes y las fijaciones para soportar la fuerza del vendaval la noche del 28 de diciembre de 1879... el puente ya había sido sometido a tensión por otros vendavales». ^{[ 135 ]} Rothery coincidió, preguntando: «¿Puede haber alguna duda de que lo que causó el derrumbe del puente fue la presión del viento actuando sobre una estructura mal construida y mal mantenida?». ^{[ 134 ]}

Diferencias sustanciales entre los informes

Yolland y Barlow también señalaron la posibilidad de que la falla se debiera a la fractura de una columna de sotavento. ^{[ 135 ]} Rothery consideró que la tensión previa se debía "en parte a vendavales anteriores, en parte a la gran velocidad a la que se permitía que los trenes que iban hacia el norte pasaran por las altas vigas": ^{[ 134 ]} si el impulso de un tren a 25 millas por hora (40 km/h) al chocar contra las vigas podía causar la caída del puente, ¿cuál debió haber sido el efecto acumulativo del frenado repetido de trenes desde 40 millas por hora (64 km/h) en el extremo norte del puente? ^[¹³⁶^] Por lo tanto, concluyó —con (según afirmó) el apoyo de pruebas circunstanciales— que el puente bien podría haber fallado primero en el extremo norte; ^[¹³⁷^] rechazó explícitamente la afirmación de que el tren había chocado contra las vigas antes de que el puente se derrumbara. ^[¹³⁷^]

Yolland y Barlow concluyeron que el puente había fallado primero en el extremo sur; y no emitieron un dictamen explícito sobre si el tren había impactado las vigas. ^{[ 135 ]} En cambio, observaron que, aparte del propio Bouch, los testigos de Bouch afirmaron/admitieron que la falla del puente se debió a una carga de choque en las orejetas sometidas a una gran tensión por la carga del viento. ^{[ 138 ]} Por lo tanto, su informe es coherente con la opinión de que el tren no había impactado la viga o con la de que un puente con arriostramiento transversal que proporcionara un margen de seguridad adecuado contra la carga del viento habría resistido el impacto del tren en la viga.

Yolland y Barlow señalaron que «no existe ningún requisito emitido por la Junta de Comercio con respecto a la presión del viento, y no parece haber ninguna regla tácita en la profesión de ingeniería con respecto a la presión del viento en las estructuras ferroviarias; por lo tanto, recomendamos que la Junta de Comercio tome las medidas que sean necesarias para establecer reglas para tal fin». ^{[ 139 ]} Rothery discrepó, considerando que correspondía a los propios ingenieros llegar a una «regla tácita», como la regla francesa de 55 psf (2,6 kPa) ^[^{nota 31}^] o la estadounidense de 50 psf (2,4 kPa) . ^[¹⁴¹^]

Diferencias de presentación entre informes

El informe minoritario de Rothery es más detallado en su análisis, más propenso a culpar a individuos específicos y más citable, pero el informe oficial del tribunal es relativamente breve y está firmado por Yolland y Barlow. ^{[ 142 ]} Rothery dijo que sus colegas se habían negado a unirse a él en la asignación de culpas, alegando que esto estaba fuera de su mandato. Sin embargo, investigaciones anteriores de la Sección 7 se habían sentido claramente libres de culpar ( accidente ferroviario de Thorpe ) o exculpar ( accidente ferroviario de Shipton-on-Cherwell ) a individuos identificables según lo consideraran oportuno, y cuando el abogado de Bouch consultó con Yolland y Barlow, estos negaron estar de acuerdo con Rothery en que "Por estos defectos tanto en el diseño, la construcción y el mantenimiento, Sir Thomas Bouch es, en nuestra opinión, el principal culpable". ^{[ 143 ]}

Secuelas

Consultas de la Sección 7

No se llevaron a cabo más investigaciones judiciales en virtud del artículo 7 de la Ley de Regulación de Ferrocarriles de 1871 hasta que el accidente ferroviario de Hixon en 1968 puso en entredicho tanto la política de la Inspección Ferroviaria respecto a los pasos a nivel automatizados como la gestión por parte del Ministerio de Transportes (el departamento gubernamental matriz de la Inspección) del movimiento de cargas anormales. Se consideró necesaria una investigación judicial en virtud del artículo 7 para garantizar el grado de independencia requerido. ^{[ 144 ]} La estructura y los términos de referencia estaban mejor definidos que en la investigación del puente de Tay. Brian Gibbens, QC, contó con el apoyo de dos peritos evaluadores y emitió conclusiones sobre la culpa/responsabilidad, pero no sobre la responsabilidad/culpabilidad. ^{[ 145 ]}

Comisión de Presión del Viento (Estructuras Ferroviarias)

La Junta de Comercio creó una comisión de cinco miembros (Barlow, Yolland, Sir John Hawkshaw , Sir William Armstrong y Stokes) para que estudiara qué carga de viento debería tenerse en cuenta al diseñar puentes ferroviarios.

La velocidad del viento se medía normalmente en "millas recorridas por hora" (es decir, la velocidad del viento promediada durante una hora), por lo que era difícil aplicar la tabla de Smeaton ^{[ 146 ]} que relacionaba la presión del viento con la velocidad actual del viento.

P_{t}=0.005(V_{t})^{2}\,

dónde:

P_{t}

es la presión instantánea del viento (libras por pie cuadrado)

V_{t}

es la velocidad instantánea del aire en millas por hora

Al examinar las presiones y velocidades del viento registradas en el Observatorio de Bidston , la comisión encontró ^{[ 147 ]} que para vientos fuertes la presión del viento más alta podía representarse de manera muy justa, ^{[ nota 32 ]} por

P_{m}=0.01(V_{h})^{2}\,

dónde:

P_{m}

es la presión máxima instantánea del viento experimentada (libras por pie cuadrado)

V_{h}

es la 'velocidad media del viento en millas por hora' (velocidad media del viento en una hora) en millas por hora

Sin embargo, recomendaron que las estructuras se diseñaran para soportar una carga de viento de 56 psf (2,7 kPa) , con un factor de seguridad de 4 (2 cuando solo se dependía de la gravedad). Señalaron que se habían registrado presiones de viento más altas en el Observatorio de Bidston, pero que estas aún darían cargas muy dentro de los márgenes de seguridad recomendados. Las presiones de viento reportadas en Bidston fueron probablemente anómalamente altas debido a las peculiaridades del sitio (uno de los puntos más altos en Wirral. ^[¹⁴⁹^]^[¹⁵⁰^] ): una presión de viento de 30–40 psf (1,4–1,9 kPa) volcaría vagones de ferrocarril y tales eventos eran raros. (Para dar un ejemplo posterior y bien documentado, en 1903 un tren estacionado volcó en el viaducto de Levens, pero esto fue causado por un "vendaval terrible" que, según las mediciones realizadas en Barrow in Furness, tenía una velocidad media de 100 millas por hora (160 km/h) , con ráfagas estimadas de hasta 120 millas por hora (190 km/h) . ^[¹⁴⁸^] )

Puentes

El NBR construyó un nuevo puente de doble vía sobre el río Tay , diseñado por Barlow y construido por William Arrol & Co. de Glasgow, a 18 metros (59 pies) aguas arriba y en paralelo al puente original. Las obras comenzaron el 6 de julio de 1883 y el puente se inauguró el 13 de julio de 1887. Sir John Fowler y Sir Benjamin Baker diseñaron el puente ferroviario del Forth , construido (también por Arrols) entre 1883 y 1890. Baker y su colega Allan Stewart recibieron el mayor reconocimiento por el diseño y la supervisión de la construcción. ^[^{nota 33}^] El puente del Forth tenía un límite de velocidad de 40 mph, que no se respetaba mucho. ^[¹⁵²^]

Bouch también había sido ingeniero del ferrocarril North British, Arbroath and Montrose , que incluía un viaducto de hierro sobre el South Esk. Tras el derrumbe del puente de Tay, se examinó detenidamente el viaducto tal como se construyó, ya que no se ajustaba al diseño original y muchos de los pilares presentaban una notable desviación de la perpendicular. Se sospechaba que la construcción no había sido supervisada adecuadamente: los pilotes de cimentación no se habían hincado con la profundidad ni la firmeza suficientes. Las pruebas realizadas en 1880 durante 36 horas, aplicando cargas muertas y móviles , provocaron una grave deformación de la estructura y la declaración de inseguridad de ocho de los pilares. ^{[ 153 ]}^{[ 154 ]} Al condenar la estructura, el coronel Yolland expresó su opinión de que «los pilares construidos con columnas de hierro fundido de las dimensiones utilizadas en este viaducto no deberían ser autorizados en el futuro por la Junta de Comercio». ^{[ 155 ]} Tuvo que ser desmantelado y reconstruido por Sir William Arrol según un diseño de WR Galbraith antes de que la línea pudiera abrirse al tráfico en 1881. ^{[ 153 ]}^{[ 156 ]}^{[ 157 ]} El puente Redheugh de Bouch, construido en 1871, fue declarado en ruinas en 1896; el ingeniero estructural que lo hizo dijo más tarde que el puente se habría derrumbado si alguna vez hubiera tenido cargas de viento de 19 psf (0,91 kPa) . ^[¹⁵⁸^]

Recordatorios

La locomotora, NBR n.º 224 , una 4-4-0 diseñada por Thomas Wheatley y construida en Cowlairs Works en 1871, fue rescatada y reparada, permaneciendo en servicio hasta 1919, apodada "The Diver"; muchos conductores supersticiosos se resistían a cruzar el nuevo puente con ella. ^{[ 159 ]}^{[ 160 ]}^{[ 161 ]}^{[ 162 ]} Los restos de los pilares originales del puente aún son visibles sobre la superficie del Tay. Se han colocado monumentos conmemorativos en ambos extremos del puente en Dundee y Wormit. ^{[ 163 ]}

Una columna del puente se exhibe en el Museo del Transporte de Dundee .

El 28 de diciembre de 2019, Dundee Waterfronts Walks organizó una caminata conmemorativa para marcar el 140 aniversario del desastre del puente de Tay. ^{[ 164 ]}

respuesta sabática

Algunos miembros del movimiento sabatario , que abogaba por restringir las actividades los domingos, señalaron el desastre como un castigo divino por viajar en sábado. ^{[ 165 ]} James Begg , ministro de la Iglesia Libre de Escocia , criticó al ferrocarril, afirmando que «El sábado de Dios ha sido terriblemente profanado por nuestras grandes empresas públicas», y también criticó a las víctimas, planteando la pregunta: «¿No es terrible pensar que debieron ser arrastrados cuando muchos de ellos debían saber que estaban transgrediendo la Ley de Dios?». ^{[ 160 ]} La revista Punch criticó a Begg por «convertir triunfalmente la terrible catástrofe en el relato de su propio credo negro y amargo», y lo acusó de violar el precepto bíblico «No juzguéis para que no seáis juzgados» . ^{[ 166 ]}

Reinterpretaciones modernas

En los últimos 40 años se han presentado diversas pruebas adicionales, lo que ha dado lugar a reinterpretaciones de lo que realmente sucedió, al estilo de la "ingeniería forense". ^[¹⁶⁷^]^[¹⁶⁸^]

El desastre en los medios

El desastre inspiró varias canciones y poemas, el más famoso de ellos " The Tay Bridge Disaster " de William McGonagall , considerado por muchos de tan baja calidad que resulta cómico. ^[¹⁶⁹^] El poeta alemán Theodor Fontane , conmocionado por la noticia, escribió su poema Die Brück' am Tay . ^[¹⁷⁰^]^[¹⁷¹^] Fue publicado solo diez días después de la tragedia. La balada de C. Horne, In Memory of the Tay Bridge Disaster, se publicó como pliego suelto en mayo de 1880. Describe el momento del desastre como: ^[¹⁷²^]

El tren se estrelló contra las vigas, y el viento rugió con fuerza; se vio un destello, el puente se rompió, el tren ya no se oye. "El puente se ha caído, "el puente se ha caído", se extendió el terror en palabras; el tren se fue, sus pasajeros vivos se contaron entre los muertos.

La novela de 1931, El castillo del sombrerero, de A.J. Cronin, presenta el colapso del puente como un punto clave de la trama, al igual que la adaptación cinematográfica de 1942 , que se cree que incluye (utilizando maquetas ) la única recreación en pantalla del desastre. ^{[ 173 ]}

Véase también

Notas y referencias

Notas

↑ Estos estaban constituidos, en orden de adelante hacia atrás: un vagón de tercera clase, un vagón de primera clase, dos vagones más de tercera clase y un vagón de segunda clase.^{[ 14 ]}
↑ La Biblioteca Nacional de Escocia mantiene una extensa colección de fotografías de los muelles dañados y los restos recuperados.
↑ Maxwell, un ingeniero, pensó que los destellos eran demasiado rojos para ser chispas de fricción, a menos que estuvieran teñidos por la ignición de gas que escapaba de la tubería principal de gas de la ciudad en el puente.
↑ El hombre con quien habló a continuación recordó que este testigo (Barron) le había dicho que el puente estaba en el río, pero no que Barron lo hubiera visto caer.^{[ 29 ]}
↑ Uno de los 3 William Robertson que prestaron declaración; preboste de Dundee cuando se inauguró el puente, juez de paz y socio de una importante empresa de ingeniería en Dundee: «un ingeniero y, por lo tanto, capacitado para prestar declaración con autoridad...» (Rothery). Una breve biografía^{[ 30 ]} puede encontrarse en el Diccionario en línea de arquitectos escoceses.
↑ Una luz en cada uno de los 14 muelles en el canal navegable o que lo bordeaban, de los cuales había podido ver siete.^{[ 32 ]}
↑ Debería haber medido 85 o 90 segundos sise estuviera respetando el límite de mph (40mph (58km/h), 50 segundos casi 42mph (68km/h); el puente había sido probado hasta 40mph (64km/h).^[³⁴^]
↑ Otro testigo pasajero habló de un «movimiento oscilante» similar al que se siente al descender de Beattock Summit o Shap Summit (la pendiente en el extremo norte del puente coincide bastante con las pendientes predominantes de Beattock y Shap); como señaló el abogado de North British, dicho movimiento se debería al movimiento del tren.^{[ 36 ]}
↑ Nunca antes habían trabajado en un puente de vigas de celosía; según recuerdos imparciales de los viaductos de la línea Stainmore^{[ 39 ]}^{[ 40 ]} , cabría esperar algo de ruido y vibración, incluso en puentes bien cimentados.
↑ "cualquiera de estas barras de unión formadas por dos barras planas de hierro están naturalmente un poco desalineadas porque se cruzan entre sí, y si estuvieran sueltas y hubiera alguna vibración, harían que una barra golpeara contra la otra, en consecuencia se produciría el ruido de una pieza de hierro golpeando contra la otra"^{[ 47 ]}
↑ "Las chavetas son en realidad cuñas, y para evitar que esas cuñas se muevan hacia atrás, sus extremos están partidos y doblados en esa posición para evitar que se desplacen hacia arriba". Mins of Evidence p. 255 (H. Laws). McKean ("Battle for the North" p. 142) dice que las chavetas eran de hierro fundido, pero como se desprende de lo anterior, eran de hierro forjado. McKean continúa comentando la omisión de la Inspección Ferroviaria de comentar los peligros de golpear con fuerza el hierro fundido.
↑ Los expertos coincidieron con ellos, pero señalaron que las fundiciones de Cleveland lograron producir piezas fundidas de calidad.
↑ Formar un molde alrededor de la lengüeta defectuosa, calentar ese extremo de la columna y añadir metal fundido para llenar el molde y, con suerte, fusionarlo adecuadamente con el resto de la columna.^{[ 52 ]}^{[ 53 ]}
↑ Una pasta hecha de cera de abejas, resina de violín, limaduras finas de hierro y negro de humo, fundidas juntas, vertida en el agujero y dejada solidificar. Una corrupción de beaumontage , un relleno utilizado en la fabricación de muebles. "La naturaleza del huevo de Beaumont es que parece metal cuando se frota con una piedra."^{[ 54 ]}
↑ (nacido en 1810)^{[ 65 ]} "quizás demasiado avanzado en edad para una obra de este tipo", dijo Rothery
↑ Según Benjamin Baker, "toda la dificultad reside en los cimientos. La superestructura de los pilares es un trabajo ordinario y cotidiano".^{[ 69 ]}
↑ Un testigo posterior explicó que esto no se podía comprobar en la fundición, ya que las columnas de "viga baja" no tenían espigas.^{[ 71 ]}
↑ Las sumas de Law aparecen (con el número y las unidades incorrectas en un punto crucial) en la página 248 de las Actas de la Audiencia; la versión correcta parece ser esta: Las barras tenían una sección transversal de 1,625 pulgadas cuadradas (10,48 cm²^{) que debería resistir más de 8 toneladas sin exceder las 5 toneladas/pulgada cuadrada, los listones un área de 0,375 pulgadas cuadradas y fallarían por compresión a unas 18 toneladas/pulgada cuadrada, es} decir, algo menos de 7 toneladas. (Para mayor claridad: las orejetas – área total de unas 10 pulgadas cuadradas – deberían resistir hasta 10 toneladas sin exceder el límite de diseño mucho más bajo para el hierro fundido bajo tensión (1 tonelada/pulgada cuadrada)).
↑ El fabricante de pernos había quebrado y varios trabajadores descontentos habían alegado que el hierro era de mala calidad, que el comprador del fabricante de pernos había sido sobornado y que los pernos no habían sido probados.
↑ Obituario en^{[ 86 ]}
↑ Obituario en^{[ 87 ]}
↑ presumiblemente no se habían conservado los cálculos de diseño; presumiblemente esta era la práctica normal, ya que la investigación no hizo comentarios al respecto.
↑ La expectativa de la Junta de Comercio era que la tensión de tracción en el hierro forjado no debía exceder las 5 toneladas por pulgada cuadrada; esto proporcionaba un margen de al menos 4 contra la falla y de aproximadamente 2 contra la deformación plástica^{[ 89 ].}
↑ Sir John Hawkshaw , Thomas Elliot Harrison , George Parker Bidder y Barlow^{[ 92 ]}
↑ fácticamente correcto: y los pilares del puente fueron diseñados sin ninguna consideración especial para la carga del viento; según los cálculos de Pole, si hubieran soportado vigas de 200 pies de luz (61 metros), habrían estado "dentro del código" a 20 psf (1,0 kPa); y la evidencia de Cochrane fue que el puente, si se hubiera ejecutado correctamente, no habría fallado, lo que se aplicaría con mayor razón con luces de 200 pies (61 m).
↑ pág. 184 de "Reglas y tablas útiles relacionadas con la medición, las estructuras de ingeniería y las máquinas" edición de 1866 (edición de 1872 en)fue la referencia dada; la publicación original "Sobre la estabilidad de las chimeneas de fábrica", pág. 14 en las Actas de la Sociedad Filosófica de Glasgow, vol. IVotorga la autoridad para la alta presión del viento
↑ John Pringle Nichol (mencionado en el manuscrito de Rankine); Rankine había sido profesor titular de ingeniería civil allí.
↑
Su ejemplo más desarrollado fue un panel de vidrio en una cabina de señales.
- suponiendo que el viento a nivel del suelo en la costa sur era el mismo que a 80 pies (24 m) sobre el Tay en el centro del fiordo porque había una perturbación similar del lastre (la investigación rechazó esta suposición y, por lo tanto, la conclusión de Baker).
- La presión sobre el cristal de la ventana era la misma que la presión de carga del viento (no es válido en ausencia de cualquier evidencia de que las ventanas de sotavento estuvieran abiertas; tanto Barlow como Rothery lo corrigieron en esto ^{[ 100 ]} ).
- Según el trabajo que había realizado previamente en vidrio de otras dimensiones, el panel fallaría a 18 psf (0,86 kPa) (la investigación no discutió esto, pero la suma parece demasiado precisa dada la presión de falla variable de paneles de vidrio externamente idénticos ^{[ 101 ]} ).
↑ En 1871 en Maryhill, un tren de la NBR que circulaba a 20–25 millas por hora (32–40 km/h) fue golpeado por una grúa viajera en la vía opuesta: para obtener detalles sobre los daños causados, consulte^{[ 128 ].}
↑ Yolland y Barlow dicen que si lo hubiera hecho, habría tenido tiempo suficiente para colocar ataduras y sujeciones más resistentes, lo cual es difícil de conciliar con el hecho de que el punto débil fueran las orejetas fundidas integralmente.
↑ Utilizado por Gustave Eiffel para el diseño del viaducto de Garabit (1880), aunque no se convirtió en requisito oficial hasta 1891.^{[ 140 ]} La referencia citada proporciona valores para la carga de viento de diseño de 2395 N/m²⁽ EE. UU.), 2633 N/m²⁽ Garabit), 2649 N/m²⁽ Francia, a partir de 1891) y 2682 N/m²⁽ Reino Unido, después del puente de Tay). (El valor de Eiffel es el equivalente métrico directo de los 55 psf de Rankine; el valor del código francés de 1891 lo redondea a una cifra conveniente para el cálculo de 270 kg/m²⁾ .
↑ "A partir de... observaciones tomadas en Bidston de la velocidad horaria máxima y de la presión máxima por pie cuadrado durante vendavales entre los años 1867 y 1895 inclusive, encuentro que la presión promedio (24 lecturas) para una ráfaga horaria de viento a setenta millas por hora (110 km/h) fue de cuarenta y cinco libras por pie cuadrado (2,2 kPa). De manera similar, la presión promedio (18 lecturas) a ochenta millas por hora (130 km/h) fue de sesenta libras por pie cuadrado (2,9 kPa), y la de noventa millas por hora (140 km/h) (solo 4 lecturas) fue de setenta y una libras por pie cuadrado (3,4 kPa)."^{[ 148 ]}
↑ El contratista hizo su parte: los Arrol también participaron simultáneamente en la construcción del Tower Bridge ; William Arrol pasó el lunes y el martes en el Forth Bridge, el miércoles en el Tay Bridge, el jueves en sus talleres de Glasgow, el viernes y parte del sábado en el Tower Bridge; el domingo se fue.^{[ 151 ]}

Referencias

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Enlaces externos

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Análisis de ingeniería de Tom Martin sobre el desastre del puente
Reevaluación del desastre del puente de Tay - Universidad Abierta
El desastre del puente de Tay en la revista Failure
Página del centro de historia local de Dundee sobre el desastre.
Listado de víctimas del puente Tay {solo para referencia}
Memorial virtual para las víctimas del puente de Tay
Desastre del puente del estuario del Tay en 1879: El peor desastre estructural de la historia británica en el proyecto de gestión de emergencias suburbanas.
Desastre del puente de Tay: Apéndice al informe del tribunal de investigación. Incluye numerosos dibujos del puente y cálculos del resultado de la presión del viento sobre la estructura.
Informe del Comité Selecto sobre el Proyecto de Ley del Ferrocarril del Norte Británico (Puente de Tay); junto con las Actas del Comité y las Actas de la Evidencia. Todas las declaraciones orales presentadas, reproducidas textualmente: un archivo muy extenso, pero que a veces resulta útil para corregir reinterpretaciones de fuentes secundarias.
La colección del puente de Tay en los Servicios de Archivo de la Universidad de Dundee.
¿Estaba el desastre predestinado al primer puente sobre el río Tay? Artículo relacionado con los fondos de la Universidad de Dundee sobre el desastre.

56°26′17″N 2°59′20″O / 56.43806°N 2.98889°O / 56.43806; -2.98889

[15] Estos estaban constituidos, en orden de adelante hacia atrás: un vagón de tercera clase, un vagón de primera clase, dos vagones más de tercera clase y un vagón de segunda clase.^{[ 14 ]}

[20] La Biblioteca Nacional de Escocia mantiene una extensa colección de fotografías de los muelles dañados y los restos recuperados.

[28] Maxwell, un ingeniero, pensó que los destellos eran demasiado rojos para ser chispas de fricción, a menos que estuvieran teñidos por la ignición de gas que escapaba de la tubería principal de gas de la ciudad en el puente.

[33] El hombre con quien habló a continuación recordó que este testigo (Barron) le había dicho que el puente estaba en el río, pero no que Barron lo hubiera visto caer.^{[ 29 ]}

[35] Uno de los 3 William Robertson que prestaron declaración; preboste de Dundee cuando se inauguró el puente, juez de paz y socio de una importante empresa de ingeniería en Dundee: «un ingeniero y, por lo tanto, capacitado para prestar declaración con autoridad...» (Rothery). Una breve biografía^{[ 30 ]} puede encontrarse en el Diccionario en línea de arquitectos escoceses.

[38] Una luz en cada uno de los 14 muelles en el canal navegable o que lo bordeaban, de los cuales había podido ver siete.^{[ 32 ]}

[41] Debería haber medido 85 o 90 segundos sise estuviera respetando el límite de mph (40mph (58km/h), 50 segundos casi 42mph (68km/h); el puente había sido probado hasta 40mph (64km/h).^[³⁴^]

[44] Otro testigo pasajero habló de un «movimiento oscilante» similar al que se siente al descender de Beattock Summit o Shap Summit (la pendiente en el extremo norte del puente coincide bastante con las pendientes predominantes de Beattock y Shap); como señaló el abogado de North British, dicho movimiento se debería al movimiento del tren.^{[ 36 ]}

[49] Nunca antes habían trabajado en un puente de vigas de celosía; según recuerdos imparciales de los viaductos de la línea Stainmore^{[ 39 ]}^{[ 40 ]} , cabría esperar algo de ruido y vibración, incluso en puentes bien cimentados.

[57] "cualquiera de estas barras de unión formadas por dos barras planas de hierro están naturalmente un poco desalineadas porque se cruzan entre sí, y si estuvieran sueltas y hubiera alguna vibración, harían que una barra golpeara contra la otra, en consecuencia se produciría el ruido de una pieza de hierro golpeando contra la otra"^{[ 47 ]}

[58] "Las chavetas son en realidad cuñas, y para evitar que esas cuñas se muevan hacia atrás, sus extremos están partidos y doblados en esa posición para evitar que se desplacen hacia arriba". Mins of Evidence p. 255 (H. Laws). McKean ("Battle for the North" p. 142) dice que las chavetas eran de hierro fundido, pero como se desprende de lo anterior, eran de hierro forjado. McKean continúa comentando la omisión de la Inspección Ferroviaria de comentar los peligros de golpear con fuerza el hierro fundido.

[61] Los expertos coincidieron con ellos, pero señalaron que las fundiciones de Cleveland lograron producir piezas fundidas de calidad.

[66] Formar un molde alrededor de la lengüeta defectuosa, calentar ese extremo de la columna y añadir metal fundido para llenar el molde y, con suerte, fusionarlo adecuadamente con el resto de la columna.^{[ 52 ]}^{[ 53 ]}

[68] Una pasta hecha de cera de abejas, resina de violín, limaduras finas de hierro y negro de humo, fundidas juntas, vertida en el agujero y dejada solidificar. Una corrupción de beaumontage , un relleno utilizado en la fabricación de muebles. "La naturaleza del huevo de Beaumont es que parece metal cuando se frota con una piedra."^{[ 54 ]}

[80] (nacido en 1810)^{[ 65 ]} "quizás demasiado avanzado en edad para una obra de este tipo", dijo Rothery

[85] Según Benjamin Baker, "toda la dificultad reside en los cimientos. La superestructura de los pilares es un trabajo ordinario y cotidiano".^{[ 69 ]}

[88] Un testigo posterior explicó que esto no se podía comprobar en la fundición, ya que las columnas de "viga baja" no tenían espigas.^{[ 71 ]}

[93] Las sumas de Law aparecen (con el número y las unidades incorrectas en un punto crucial) en la página 248 de las Actas de la Audiencia; la versión correcta parece ser esta: Las barras tenían una sección transversal de 1,625 pulgadas cuadradas (10,48 cm²^{) que debería resistir más de 8 toneladas sin exceder las 5 toneladas/pulgada cuadrada, los listones un área de 0,375 pulgadas cuadradas y fallarían por compresión a unas 18 toneladas/pulgada cuadrada, es} decir, algo menos de 7 toneladas. (Para mayor claridad: las orejetas – área total de unas 10 pulgadas cuadradas – deberían resistir hasta 10 toneladas sin exceder el límite de diseño mucho más bajo para el hierro fundido bajo tensión (1 tonelada/pulgada cuadrada)).

[103] El fabricante de pernos había quebrado y varios trabajadores descontentos habían alegado que el hierro era de mala calidad, que el comprador del fabricante de pernos había sido sobornado y que los pernos no habían sido probados.

[106] Obituario en^{[ 86 ]}

[108] Obituario en^{[ 87 ]}

[109] resumiblemente no se habían conservado los cálculos de diseño; presumiblemente esta era la práctica normal, ya que la investigación no hizo comentarios al respecto.

[112] La expectativa de la Junta de Comercio era que la tensión de tracción en el hierro forjado no debía exceder las 5 toneladas por pulgada cuadrada; esto proporcionaba un margen de al menos 4 contra la falla y de aproximadamente 2 contra la deformación plástica^{[ 89 ].}

[116] Sir John Hawkshaw , Thomas Elliot Harrison , George Parker Bidder y Barlow^{[ 92 ]}

[117] ácticamente correcto: y los pilares del puente fueron diseñados sin ninguna consideración especial para la carga del viento; según los cálculos de Pole, si hubieran soportado vigas de 200 pies de luz (61 metros), habrían estado "dentro del código" a 20 psf (1,0 kPa); y la evidencia de Cochrane fue que el puente, si se hubiera ejecutado correctamente, no habría fallado, lo que se aplicaría con mayor razón con luces de 200 pies (61 m).

[120] ág. 184 de "Reglas y tablas útiles relacionadas con la medición, las estructuras de ingeniería y las máquinas" edición de 1866 (edición de 1872 en)fue la referencia dada; la publicación original "Sobre la estabilidad de las chimeneas de fábrica", pág. 14 en las Actas de la Sociedad Filosófica de Glasgow, vol. IVotorga la autoridad para la alta presión del viento

[123] John Pringle Nichol (mencionado en el manuscrito de Rankine); Rankine había sido profesor titular de ingeniería civil allí.

[129] Su ejemplo más desarrollado fue un panel de vidrio en una cabina de señales.
suponiendo que el viento a nivel del suelo en la costa sur era el mismo que a 80 pies (24 m) sobre el Tay en el centro del fiordo porque había una perturbación similar del lastre (la investigación rechazó esta suposición y, por lo tanto, la conclusión de Baker).
La presión sobre el cristal de la ventana era la misma que la presión de carga del viento (no es válido en ausencia de cualquier evidencia de que las ventanas de sotavento estuvieran abiertas; tanto Barlow como Rothery lo corrigieron en esto ^{[ 100 ]} ).
Según el trabajo que había realizado previamente en vidrio de otras dimensiones, el panel fallaría a 18 psf (0,86 kPa) (la investigación no discutió esto, pero la suma parece demasiado precisa dada la presión de falla variable de paneles de vidrio externamente idénticos ^{[ 101 ]} ).

[mwBdU] suponiendo que el viento a nivel del suelo en la costa sur era el mismo que a 80 pies (24 m) sobre el Tay en el centro del fiordo porque había una perturbación similar del lastre (la investigación rechazó esta suposición y, por lo tanto, la conclusión de Baker).

[mwBdc] La presión sobre el cristal de la ventana era la misma que la presión de carga del viento (no es válido en ausencia de cualquier evidencia de que las ventanas de sotavento estuvieran abiertas; tanto Barlow como Rothery lo corrigieron en esto ^{[ 100 ]} ).

[mwBdw] Según el trabajo que había realizado previamente en vidrio de otras dimensiones, el panel fallaría a 18 psf (0,86 kPa) (la investigación no discutió esto, pero la suma parece demasiado precisa dada la presión de falla variable de paneles de vidrio externamente idénticos ^{[ 101 ]} ).

[157] En 1871 en Maryhill, un tren de la NBR que circulaba a 20–25 millas por hora (32–40 km/h) fue golpeado por una grúa viajera en la vía opuesta: para obtener detalles sobre los daños causados, consulte^{[ 128 ].}

[163] Yolland y Barlow dicen que si lo hubiera hecho, habría tenido tiempo suficiente para colocar ataduras y sujeciones más resistentes, lo cual es difícil de conciliar con el hecho de que el punto débil fueran las orejetas fundidas integralmente.

[171] Utilizado por Gustave Eiffel para el diseño del viaducto de Garabit (1880), aunque no se convirtió en requisito oficial hasta 1891.^{[ 140 ]} La referencia citada proporciona valores para la carga de viento de diseño de 2395 N/m²⁽ EE. UU.), 2633 N/m²⁽ Garabit), 2649 N/m²⁽ Francia, a partir de 1891) y 2682 N/m²⁽ Reino Unido, después del puente de Tay). (El valor de Eiffel es el equivalente métrico directo de los 55 psf de Rankine; el valor del código francés de 1891 lo redondea a una cifra conveniente para el cálculo de 270 kg/m²⁾ .

[180] "A partir de... observaciones tomadas en Bidston de la velocidad horaria máxima y de la presión máxima por pie cuadrado durante vendavales entre los años 1867 y 1895 inclusive, encuentro que la presión promedio (24 lecturas) para una ráfaga horaria de viento a setenta millas por hora (110 km/h) fue de cuarenta y cinco libras por pie cuadrado (2,2 kPa). De manera similar, la presión promedio (18 lecturas) a ochenta millas por hora (130 km/h) fue de sesenta libras por pie cuadrado (2,9 kPa), y la de noventa millas por hora (140 km/h) (solo 4 lecturas) fue de setenta y una libras por pie cuadrado (3,4 kPa)."^{[ 148 ]}

[184] El contratista hizo su parte: los Arrol también participaron simultáneamente en la construcción del Tower Bridge ; William Arrol pasó el lunes y el martes en el Forth Bridge, el miércoles en el Tay Bridge, el jueves en sus talleres de Glasgow, el viernes y parte del sábado en el Tower Bridge; el domingo se fue.^{[ 151 ]}

[1] El diseño del puente se describe (de forma intermitente) en las Actas de las Pruebas, págs. 241-271 (H Law); el proceso de diseño del puente en las Actas de las Pruebas, págs. 398-408 (Sir Thomas Bouch).

[Law-2] Actas de las audiencias, págs. 241–271 (H Law)

[3] Informe del Tribunal de Investigación – Anexo 3

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[79] Censo de 1881: Número de referencia RG del Archivo Nacional: RG11 Pieza: 387 Folio: 14 Página: 37 Detalles de: Croft Bank, West Church, Perthshire

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[110] ág. xiv del Apéndice del Informe de la Investigación

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[160] Informe del Tribunal de Investigación, págs. 15-16, salvo que se indique lo contrario.

[RCI43-4-161] Informe del Sr. Rothery, págs. 43-44

[RCI13-162] 1 2 Informe del Tribunal de Investigación pág. 13

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[166] Informe del Sr. Rothery, pág. 40

[Report_of_Mr_Rothery_p._30-167] 1 2 Informe del Sr. Rothery pág. 30

[168] Informe del Tribunal de Investigación, pág. 15

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