Co jsou únavové trhliny?

Únavové trhliny jsou trhliny způsobené opakovaným namáháním struktury v průběhu času. Únavové trhliny mohou být mnohdy povrchní, ale jindy mohou způsobit katastrofické selhání vedoucí ke katastrofálním výsledkům. Únavové trhliny jsou vážným technickým problémem, který mohou odhalit pouze inspektoři, kteří jsou schopni říct, jak závažné jsou trhliny.

Snad nejznámějším příkladem toho, jak mohou být katastrofální únavové trhliny způsobeny, je incident v Minneapolis dne 1. srpna 2007. V ten den, během odpolední dopravní špičky, se zřítil most na Interstate 35 přes řeku Mississippi, což způsobilo, že se 13 lidí ponořilo do jejich smrt dole. Byla to národní tragédie, která způsobila, že mnoho států okamžitě zintenzívnilo svou politiku inspekce mostů.

Později bylo stanoveno Národní radou pro bezpečnost dopravy, že most se zhroutil kvůli nedostatečné velikosti velkých ocelových plechů používaných k spojování kusů mostu dohromady. Neadekvátní velikost způsobila únavové praskliny, které nakonec vedly k full-foukané zlomeniny. Jakmile k tomu došlo, zbytek destiček selhal při řetězové reakci. Toto je známé jako katastrofické únavové selhání.

Pro únavové trhliny existuje celá řada charakteristik. Nejprve se vyskytují v kovových strukturách. Za druhé, mají také předvídatelné fáze. Patří mezi ně počáteční prasklina, progresivní růst a finální zlomenina vedoucí k únavovému selhání.

Zatímco únavové trhliny mohou být velkým problémem, mohou být také velmi předvídatelné při procházení těmito fázemi. Pouze inženýr dokáže zjistit, zda únavové trhliny představují vážný problém struktury. V některých případech mohou být k dispozici zbytečné kousky, aby se zabránilo únavovým poruchám.

I když myšlenka na únavové trhliny může být děsivá, lze je v mnoha případech předvídat a předcházet jim. Rutinní prohlídky často odhalí únavové trhliny a zaznamenají je. V některých případech lze opravy provést rychle a snadno výměnou klíčových částí konstrukce. Dobrou zprávou je, že únavové praskliny se vyskytují zvnějšku, viditelné části oceli po většinu času.

Zatímco většina pozornosti týkající se únavových trhlin se soustředí kolem mostů, je třeba poznamenat, že mohou ovlivnit jakoukoli ocelovou strukturu a vést ke katastrofickým výsledkům kdekoli. Ocelové kolejnice v železničních tratích mohou v případě selhání způsobit vykolejení vlaků. Ocel v budovách, pokud bude dostatečně unavená, může také selhat. To je zvláště nebezpečné v budovách s více články. Únavové poruchy v budovách však nejsou tak časté jako poruchy v jiných aplikacích.