PROBLEMAS DE FATIGA EN ESTRUCTURAS METÁLICAS

Abstract

[Resumen del autor] El objetivo de este memoria es mostrar que la fatiga de material es un problema presente en las estructuras y que vale la pena que se considere de alguna forma en el curriculum de las carreras de Ingeniería y Construcción Civil. Para esto se propone un conjunto de ensayos desarrollados con fines docentes, queriendo entregar experiencia visual de una falla por fatiga a los alumnos de las carreras mencionadas. Estos ensayos podrían incluirse dentro de las asignaturas de resistencia o tecnología de materiales. La fatiga consiste en la formación de grietas en elementos que están sometidos a cargas cíclicas, ya sean de tracción, compresión, flexión, torsión o combinaciones de ellas. Estas cargas son inferiores a la resistencia última del material, sin embargo, si son superiores a cierto límite de fatiga y el número de ciclos es suficientemente grande, son capaces de producir la falla del elemento. Tras una investigación bibliográfica y en Internet se concluyó que en estructuras como chimeneas, antenas y señales de tránsito suele producirse este tipo de falla, a consecuencia de vibraciones inducidas por el viento. También se encontraron numerosos casos de fallas en puentes de carretera y de ferrocarril, a causa de las cargas de tráfico. Debido a que los ensayos tienen fines docentes, es importante que sean sencillos, económicos y que duren como máximo una sesión de laboratorio. Considerando además que las fallas por fatiga ocurren usualmente en las uniones soldadas y/o empernadas se propone ensayar pernos a fatiga. Para esto se diseñarán y fabricarán mordazas especiales que se colocarán en la nueva máquina MTS, obtenida a través del Programa MECESUP del Ministerio de Educación. Se desarrollarán varios ensayos hasta obtener el esquema más conveniente y que muestre mejor la falla por fatiga.