La gente supersticiosa prefiere no hablar de neumáticos desinflados ni escribir su testamento por temor de tentar al destino. Esa misma gente probablemente no se preocuparía por analizar el tema de las fallas en la ingeniería. A pesar de la prevalencia de esta superstición, el autor considera que el conocimiento de las causas de los fracasos más frecuentes del pasado, es de gran valor para los ingenieros con experiencia o sin ella, por igual. Tal vez un estudio de las fallas ocurridas en el pasado sea más importante que un estudio de los éxitos. Benjamín Franklin hizo la observación de que “un hombre sabio aprende más de los fracasos que de los triunfos”.
El proyectista con poca experiencia necesita saber especialmente a qué debe dársele la mayor atención y dónde se requiere la asesoría exterior. La vasta mayoría de los ingenieros, con o sin experiencia, seleccionan miembros de suficiente tamaño y resistencia. El colapso de las estructuras se debe generalmente a una falta de atención a los detalles de las conexiones, deflexiones, problemas de montaje y asentamientos en la cimentación. Las estructuras de acero rara vez fallan debido a defectos del material, más bien lo hacen por su uso inadecuado.
Una falla frecuente de los diseñadores se debe a que después de diseñar cuidadosamente los miembros de una estructura, se seleccionan en forma arbitraria conexiones que pueden no ser de suficiente tamaño. Los ingenieros delegan a veces el trabajo de seleccionar las conexiones a los dibujantes, quienes quizás no tengan un conocimiento suficiente de las dificultades que surgen en el diseño de las conexiones. Tal vez el error que se comete con más frecuencia en el diseño de las conexiones es despreciar algunas de las fuerzas que actúan en éstas, por ejemplo, los momentos torsionantes. En una armadura para la que se han diseñado los miembros sólo por las fuerzas axiales, las conexiones pueden estar excéntricamente cargadas, generándose así momentos que causan incrementos en los esfuerzos. Estos esfuerzos secundarios son en ocasiones tan grandes que deben considerarse en el diseño.
Otra causa de fallas ocurre cuando las vigas soportadas sobre muros tienen un apoyo o anclaje insuficiente. Imagine una viga de este tipo que soporta un techo plano en una noche lluviosa y que los drenes del techo no funcionan adecuadamente. Conforme el agua empieza a encharcarse sobre el techo, éste tiende a flexionar la viga en el centro, ocasionando que se formen bolsas que captarán más agua, lo que aumentará la flecha de la viga. Al deflexionarse la viga, ésta empuja contra los muros, causando posiblemente el colapso de éstos o el deslizamiento de los extremos de la viga hacia fuera de los muros. Imagine una viga de acero de 60 pies de claro soportada sobre un muro con sólo una pulgada o dos de apoyo que se contrae cuando la temperatura desciende 50 o 60 grados en la noche. No es difícil entonces prever un colapso debido a una combinación de contracción en la viga, deflexión hacia fuera de los muros y una deflexión vertical de éstos causada por cargas de lluvia. No es difícil encontrar en la literatura técnica casos reales de esta naturaleza.
Los asentamientos en las cimentaciones causan un gran número de fallas estructurales, probablemente más que cualquier otro factor. La mayoría de los asentamientos en cimentaciones no conducen a desplomes de la estructura, pero con frecuencia ocasionan grietas de aspecto desagradable y depreciación del sistema estructural. Si todas las partes de la cimentación de una estructura se asientan uniformemente, los esfuerzos en ésta, teóricamente no cambiarán. El diseñador, que generalmente no puede prevenir los asentamientos, debe procurar que el diseño de la cimentación sea tal que los asentamientos que se presenten sean uniformes. Los asentamientos uniformes pueden ser una meta imposible de alcanzar, por lo que entonces deben tomarse en cuenta los esfuerzos producidos por variaciones en los asentamientos. De acuerdo con el análisis estructural, los asentamientos no uniformes en estructuras estáticamente indeterminadas pueden causar variaciones extremas en los esfuerzos.
Cuando las condiciones para cimentar son deficientes, es conveniente utilizar estructuras estáticamente determinadas, en las que los esfuerzos no son apreciablemente modificados por los asentamientos de los soportes. (El estudiante aprenderá en estudios subsecuentes que la resistencia última de las estructuras de acero generalmente se afecta sólo ligeramente por los asentamientos no uniformes de los soportes.)
Algunas fallas estructurales ocurren porque no se da una atención adecuada a las deflexiones, fatiga de miembros, arriostramiento contra ladeos, vibraciones y la posibilidad de pandeo de miembros en compresión o de los patines de compresión de vigas. La estructura típica, cuando está terminada, está suficientemente arriostrada con los pisos, muros, conexiones y arriostramiento especial, pero hay ocasiones durante la construcción en que muchos de estos elementos no están presentes. Como se indicó anteriormente, las peores condiciones pueden ocurrir durante el montaje y puede entonces requerirse un arriostramiento especial temporal.
