1. Fatiga de materiales y esfuerzos cíclicos
La fatiga ocurre cuando una pieza metálica se somete a cargas repetidas a lo largo del tiempo, incluso si estas cargas son inferiores a su resistencia máxima. Las estructuras que vibran, soportan tráfico constante o tienen ciclos térmicos están particularmente expuestas.
Pequeñas grietas internas, imperceptibles al ojo humano, pueden crecer hasta provocar una fractura completa del componente. La fatiga fue, por ejemplo, una de las causas del colapso del famoso puente Silver Bridge en EE.UU.
2. Corrosión: el enemigo silencioso
La corrosión es una degradación lenta, pero constante, causada principalmente por la humedad, el oxígeno y contaminantes en el aire. En ambientes marinos o industriales, su efecto se acelera y puede comprometer la sección útil de una viga o pilar sin ser visible externamente.
La oxidación perforante en puntos críticos de carga es especialmente peligrosa, ya que puede reducir la capacidad estructural drásticamente sin aviso previo.
3. Defectos en soldaduras y uniones
Una mala soldadura puede parecer sólida a simple vista, pero esconder discontinuidades internas, poros o inclusiones de escoria que reducen su resistencia. Las uniones son zonas críticas: una estructura mal unida es una estructura débil.
Además, el proceso de soldadura genera tensiones internas que, si no se liberan correctamente, pueden causar deformaciones o agrietamientos con el tiempo.
4. Errores de diseño estructural
Diseñar una estructura no es solo cuestión de calcular pesos. Deben considerarse fuerzas dinámicas, cargas puntuales, dilataciones térmicas, viento, sismos, vibraciones y muchas otras variables.
Un diseño sin simulación o con suposiciones incorrectas puede ser el origen de un fallo estructural, incluso si la construcción se ejecuta de forma impecable.
5. Sobrecargas accidentales o mal calculadas
Muchas estructuras terminan soportando más peso del previsto originalmente. Ya sea por ampliaciones, acumulación de maquinaria, cambios en el uso del espacio o incluso almacenamiento de materiales sobre techos o plataformas no diseñadas para ello.
Estas sobrecargas pueden provocar deformaciones permanentes, pandeos o colapsos.
Cómo prevenir el fallo de estructuras metálicas
1. Selección adecuada de materiales
Cada aplicación requiere un material específico. No es lo mismo una estructura que estará al aire libre en un entorno marino, que una que permanecerá en interior seco. El tipo de acero, sus tratamientos previos y su certificación deben estar perfectamente adaptados al entorno.
Materiales de baja calidad o mal certificados pueden ahorrar costes a corto plazo, pero multiplicar los riesgos a futuro.
2. Diseño según normativa vigente
El cumplimiento de normas como la UNE-EN 1090, Eurocódigos estructurales o equivalentes es esencial para garantizar la seguridad estructural. Además, las simulaciones estructurales con software CAD y análisis por elementos finitos (FEA) permiten prever fallos antes de que ocurran.
Un diseño moderno incluye también detalles constructivos que faciliten el mantenimiento y reduzcan zonas de acumulación de humedad o corrosión.
3. Inspección periódica y mantenimiento predictivo
No basta con construir bien. Las inspecciones deben ser regulares, con especial atención a las zonas de uniones, soldaduras, apoyos y puntos sometidos a carga variable.
El uso de tecnologías como ultrasonidos, radiografías industriales o drones con cámaras térmicas permiten detectar fallos incipientes sin desmontajes costosos.
4. Tratamientos superficiales y protección anticorrosiva
Galvanizado, pintura epoxi, recubrimientos de poliuretano, protección catódica… son solo algunas de las opciones disponibles hoy para alargar la vida útil de una estructura metálica.
La clave está en elegir el sistema adecuado para el ambiente donde operará la estructura, y en mantenerlo adecuadamente con repintados o controles de adherencia.
Casos reales y lecciones aprendidas
- Caso 1: Plataforma portuaria oxidada – En un entorno marino, una pasarela colapsó por pérdida de sección metálica no detectada a tiempo. Lección: el ambiente acelera la corrosión y requiere inspecciones más frecuentes.
- Caso 2: Viga con fatiga en nave industrial – Una viga soportaba una grúa puente con más ciclos de carga de los previstos. Lección: el uso real puede superar lo calculado en el diseño.
- Caso 3: Deformación por calor en fábrica de fundición – La exposición a altas temperaturas causó pandeo de perfiles metálicos. Lección: el calor también cuenta como carga estructural.
Conclusión: prevención como clave del éxito estructural
Una estructura metálica no falla de un día para otro. Los síntomas aparecen con tiempo, pero solo si se saben ver. Con un diseño correcto, materiales adecuados, un mantenimiento riguroso y protección anticorrosiva, la vida útil de una estructura puede superar varias décadas sin incidentes.
El conocimiento técnico y la experiencia en campo siguen siendo la mejor garantía contra el fallo estructural. Y ahí es donde la ingeniería bien aplicada marca la diferencia.
