Τι είναι οι ρωγμές κόπωσης;

Οι ρωγμές κόπωσης είναι ρωγμές που προκαλούνται από επαναλαμβανόμενη πίεση σε μια κατασκευή για μια χρονική περίοδο. Πολλές φορές, οι ρωγμές κόπωσης μπορεί να είναι επιφανειακές, αλλά άλλες φορές μπορεί να προκαλέσουν μια καταστροφική αστοχία που οδηγεί σε καταστροφικά αποτελέσματα. Οι ρωγμές κόπωσης είναι ένα σοβαρό πρόβλημα μηχανικής που μπορεί να ανακαλυφθεί μόνο από επιθεωρητές, οι οποίοι είναι σε θέση να πουν πόσο σοβαρές είναι οι ρωγμές.

Ίσως το πιο γνωστό παράδειγμα του πόσο καταστροφικές μπορεί να είναι οι ρωγμές κόπωσης προέρχεται από ένα περιστατικό στη Μινεάπολη την 1η Αυγούστου 2007. Εκείνη την ημέρα, κατά τη διάρκεια της απογευματινής ώρας αιχμής, μια γέφυρα στο Interstate 35 πάνω από τον ποταμό Μισισιπή κατέρρευσε, με αποτέλεσμα 13 άτομα να βυθιστούν στο τους θανάτους τους παρακάτω. Ήταν μια εθνική τραγωδία που έκανε πολλά κράτη να εντείνουν αμέσως τις πολιτικές επιθεώρησης γεφυρών.

Αργότερα καθορίστηκε από το Εθνικό Συμβούλιο Ασφάλειας Μεταφορών ότι η γέφυρα κατέρρευσε λόγω του ανεπαρκούς μεγέθους των μεγάλων χαλύβδινων πλακών που χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση κομματιών της γέφυρας μεταξύ τους. Το ανεπαρκές μέγεθος προκάλεσε ρωγμές κόπωσης που τελικά οδήγησαν σε ολικά κατάγματα. Μόλις συνέβη αυτό, οι υπόλοιπες πλάκες απέτυχαν σε ένα γεγονός αλυσιδωτής αντίδρασης. Αυτό είναι γνωστό ως καταστροφική αποτυχία κόπωσης.

Υπάρχουν πολλά χαρακτηριστικά μοναδικά για τις ρωγμές κόπωσης. Πρώτον, συμβαίνουν σε μεταλλικές κατασκευές. Δεύτερον, έχουν επίσης προβλέψιμα στάδια. Αυτά περιλαμβάνουν την αρχική ρωγμή, την προοδευτική ανάπτυξη και το τελικό κάταγμα που οδηγεί σε αποτυχία κόπωσης.
Ενώ οι ρωγμές κόπωσης μπορεί να είναι ένα σημαντικό πρόβλημα, μπορούν επίσης να είναι πολύ προβλέψιμες για να περάσουν από αυτά τα στάδια. Μόνο ένας μηχανικός μπορεί να πει εάν οι ρωγμές κόπωσης αντιπροσωπεύουν σοβαρό πρόβλημα σε μια κατασκευή. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ενδέχεται να υπάρχουν περιττά κομμάτια για την αποφυγή αστοχιών κόπωσης.

Ενώ η σκέψη των ρωγμών κόπωσης μπορεί να είναι τρομακτική, μπορούν επίσης να προβλεφθούν και να προληφθούν σε πολλές περιπτώσεις. Οι τακτικές επιθεωρήσεις συχνά εντοπίζουν ρωγμές κόπωσης και τις σημειώνουν. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι επισκευές μπορούν να γίνουν γρήγορα και εύκολα αντικαθιστώντας βασικά μέρη της κατασκευής. Τα καλά νέα είναι ότι οι ρωγμές κόπωσης συμβαίνουν στο εξωτερικό, ορατά τμήματα του χάλυβα τη συντριπτική πλειοψηφία του χρόνου.

Ενώ μεγάλο μέρος της προσοχής σχετικά με τις ρωγμές κόπωσης επικεντρώνεται γύρω από γέφυρες, πρέπει να σημειωθεί ότι μπορούν να επηρεάσουν οποιαδήποτε μεταλλική κατασκευή και να οδηγήσουν σε καταστροφικά αποτελέσματα οπουδήποτε. Οι σιδηροτροχιές από χάλυβα στους σιδηροδρόμους μπορεί να προκαλέσουν εκτροχιασμό αμαξοστοιχίας εάν αστοχήσουν. Ο χάλυβας στα κτίρια, εάν κουραστεί αρκετά, μπορεί επίσης να αποτύχει. Αυτό είναι ιδιαίτερα επικίνδυνο σε πολυώροφα κτίρια. Ωστόσο, οι αστοχίες κόπωσης στα κτίρια δεν είναι τόσο συχνές όσο οι αστοχίες σε άλλες εφαρμογές.