Pęknięcia zmęczeniowe to pęknięcia spowodowane powtarzającymi się naprężeniami konstrukcji przez pewien okres czasu. Wiele razy pęknięcia zmęczeniowe mogą być powierzchowne, ale innym razem mogą spowodować katastrofalną awarię prowadzącą do katastrofalnych rezultatów. Pęknięcia zmęczeniowe są poważnym problemem inżynieryjnym, który mogą wykryć tylko inspektorzy, którzy są w stanie stwierdzić, jak poważne są pęknięcia.
Być może najbardziej znanym przykładem tego, jak katastrofalne mogą być pęknięcia zmęczeniowe, jest incydent w Minneapolis w dniu 1 sierpnia 2007 roku. Tego dnia, w godzinach popołudniowego szczytu, zawalił się most na autostradzie międzystanowej 35 nad rzeką Missisipi, powodując upadek 13 osób. ich śmierć poniżej. Była to tragedia narodowa, która spowodowała, że wiele stanów natychmiast zaostrzyło swoją politykę inspekcji mostów.
Później Krajowa Rada Bezpieczeństwa Transportu ustaliła, że most zawalił się z powodu niewystarczającej wielkości dużych stalowych płyt użytych do łączenia ze sobą części mostu. Nieodpowiedni rozmiar powodował pęknięcia zmęczeniowe, które ostatecznie doprowadziły do pęknięć pełnowymiarowych. Gdy to miało miejsce, pozostałe płytki uległy awarii w reakcji łańcuchowej. Jest to znane jako katastrofalna awaria zmęczeniowa.
Istnieje szereg cech charakterystycznych charakterystycznych dla pęknięć zmęczeniowych. Po pierwsze, zdarzają się w konstrukcjach metalowych. Po drugie, mają również przewidywalne etapy. Obejmują one początkowe pęknięcie, postępujący wzrost i ostateczne pęknięcie prowadzące do zniszczenia zmęczeniowego.
Chociaż pęknięcia zmęczeniowe mogą stanowić poważny problem, mogą być również bardzo przewidywalne podczas przechodzenia przez te etapy. Tylko inżynier może stwierdzić, czy pęknięcia zmęczeniowe stanowią poważny problem dla konstrukcji. W niektórych przypadkach mogą znajdować się nadmiarowe elementy, aby zapobiec awariom zmęczeniowym.
Chociaż myśl o pęknięciach zmęczeniowych może być przerażająca, w wielu przypadkach można im również przewidzieć i im zapobiegać. Rutynowe inspekcje często wykrywają pęknięcia zmęczeniowe i odnotowują je. W niektórych przypadkach naprawy można wykonać szybko i łatwo poprzez wymianę kluczowych części konstrukcji. Dobrą wiadomością jest to, że pęknięcia zmęczeniowe występują przez większość czasu na zewnętrznych, widocznych odcinkach stali.
Chociaż większość uwagi poświęcona pęknięciom zmęczeniowym skupia się wokół mostów, należy zauważyć, że mogą one wpływać na każdą konstrukcję stalową i prowadzić do katastrofalnych skutków w dowolnym miejscu. Stalowe szyny w torach kolejowych mogą powodować wykolejenie pociągu, jeśli ulegną awarii. Stal w budynkach, jeśli jest wystarczająco zmęczona, może również zawieść. Jest to szczególnie niebezpieczne w budynkach wielopiętrowych. Jednak awarie zmęczeniowe w budynkach nie są tak powszechne, jak awarie w innych zastosowaniach.