Wat zijn vermoeidheidsscheuren?
Vermoeiingsscheuren zijn scheuren die worden veroorzaakt door herhaalde stress op een structuur gedurende een bepaalde periode. Vaak kunnen vermoeidheidsscheuren oppervlakkig zijn, maar op andere momenten kunnen ze een catastrofale mislukking veroorzaken die tot rampzalige resultaten leidt. Vermoeiingsscheuren zijn een ernstig technisch probleem dat alleen kan worden ontdekt door inspecteurs, die kunnen vertellen hoe ernstig de scheuren zijn.
Misschien is het bekendste voorbeeld van hoe rampzalig vermoeidheidsscheuren kunnen zijn afkomstig van een incident in Minneapolis op 1 augustus 2007. Op die dag, tijdens de middagspits, stortte een brug op de Interstate 35 over de rivier de Mississippi in, waardoor 13 mensen een duik namen hun dood hieronder. Het was een nationale tragedie die ervoor zorgde dat veel staten hun beleid voor bruginspectie onmiddellijk opvoeren.
Later werd door de National Transportation Safety Board vastgesteld dat de brug instortte vanwege de ontoereikende grootte van grote stalen platen die werden gebruikt om delen van de brug met elkaar te verbinden. De ontoereikende grootte veroorzaakte vermoeidheidsscheuren die uiteindelijk leidden tot volwaardige fracturen. Toen dit eenmaal plaatsvond, faalden de rest van de platen in een kettingreactie. Dit staat bekend als een catastrofaal vermoeidheidsprobleem.
Er zijn een aantal kenmerken die uniek zijn voor vermoeidheidsscheuren. Ten eerste gebeuren ze in metalen structuren. Ten tweede hebben ze ook voorspelbare fasen. Deze omvatten de eerste scheur, progressieve groei en uiteindelijke breuk die leiden tot vermoeidheidsproblemen.
Hoewel vermoeidheidsscheuren een groot probleem kunnen zijn, kunnen ze ook zeer voorspelbaar zijn bij het doorlopen van deze fasen. Alleen een ingenieur kan zien of vermoeidheidsscheuren een ernstig probleem vormen voor een constructie. In sommige gevallen kunnen overtollige stukken aanwezig zijn om vermoeidheidsproblemen te voorkomen.
Hoewel de gedachte aan vermoeidheidsscheuren angstaanjagend kan zijn, kunnen ze in veel gevallen ook worden voorspeld en voorkomen. Routine-inspecties ontdekken vaak vermoeidheidsscheuren en noteren deze. In sommige gevallen kunnen reparaties snel en gemakkelijk worden uitgevoerd door belangrijke delen van de structuur te vervangen. Het goede nieuws is dat vermoeidheidsscheuren het grootste deel van de tijd zichtbaar zijn aan zichtbare delen van het staal.
Hoewel veel aandacht voor vermoeidheidsscheuren rond bruggen centraal staat, moet worden opgemerkt dat deze van invloed kunnen zijn op elke staalconstructie en overal tot catastrofale resultaten kunnen leiden. De stalen rails in spoorwegen kunnen ontsporing van de trein veroorzaken als ze falen. Het staal in gebouwen kan, indien vermoeid genoeg, ook falen. Dit is vooral gevaarlijk in gebouwen met meerdere artikelen. Moeheidsproblemen in gebouwen zijn echter niet zo gebruikelijk als bij andere toepassingen.