Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 9 Núm. (18) 2026. ISSN: 2697-3693.  
Patologías ambientales en puentes metálicos: Evaluación teórica y estrategias de mitigación.  
DOI: https://doi.org/10.46296/ig.v9i18.0351  
PATOLOGÍAS AMBIENTALES EN PUENTES METÁLICOS: EVALUACIÓN  
TEÓRICA Y ESTRATEGIAS DE MITIGACIÓN  
ENVIRONMENTAL PATHOLOGIES IN STEEL BRIDGES: THEORICAL  
EVALUATION AND MITIGATION STRATEGIES  
1
2
Guerra-Valladares Marcelo David ; Zárate-Villacrés Andrea Natalí ; Marcillo-Zapata  
3
4
5
Cristian Andrés ; Pino-Arguello Jennifer Elizabeth ; Fiallos-Iglesias Julio Andrés  
1
Universidad Nacional de Chimborazo – Facultad de Ingeniería. Riobamba, Ecuador.  
Correo: marcelo.guerra@unach.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-4119-4959  
2
Universidad Nacional de Chimborazo – Facultad de Ingeniería, Riobamba, Ecuador.  
Correo: andrea.zarate@unach.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-7183-2862.  
3
Universidad Nacional de Chimborazo – Facultad de Ingeniería, Riobamba, Ecuador.  
Correo: cristian.marcillo@unach.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0009-0000-2552-903X.  
4
Universidad Nacional de Chimborazo – Facultad de Ingeniería, Riobamba, Ecuador.  
Correo: jennifer.pino@unach.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0009-0004-8386-5786.  
5
Universidad Nacional de Chimborazo – Facultad de Ingeniería, Riobamba, Ecuador.  
Correo: julio.fiallos@unach.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0009-0009-2145-5809.  
Resumen  
En este artículo se analiza cómo el clima y la contaminación —como la humedad, el viento y los  
cambios bruscos de temperatura— dañan los puentes metálicos. El día a día a la intemperie  
desgasta estas estructuras; de hecho, el óxido y la fatiga causada por el paso constante de  
vehículos son sus peores enemigos, ya que les quitan fuerza y capacidad de carga. A esto se  
suman las vibraciones aerodinámicas y los problemas cuando el metal se calienta y no tiene  
espacio para expandirse, lo que termina agrietando conexiones importantes. También se tiene  
claro que revisar un puente a simple vista ya no es suficiente. Se necesita el apoyo de la  
tecnología, utilizando sensores y pruebas no destructivas, para descubrir los problemas a tiempo.  
Para proteger estas obras, se recomienda utilizar aceros especiales (como galvanizado o COR-  
TEN), aplicar buenas pinturas anticorrosivas y pensar el diseño estratégicamente para que el  
agua no se estanque. En conclusión, si se busca que la infraestructura sea segura y duradera,  
la clave está en controlar los daños mediante un mantenimiento preventivo riguroso y guiado por  
normas internacionales.  
Palabras clave: Puentes Metálicos, corrosión, fatiga, mantenimiento, condiciones ambientales.  
Abstract  
This article analyzes how climate and pollution—such as humidity, wind, and sudden temperature  
changes—damage metal bridges. Day-to-day exposure to the elements wears down these  
structures; in fact, rust and the fatigue caused by the constant passage of vehicles are their worst  
enemies, as they strip away their strength and load-bearing capacity. Added to this are  
aerodynamic vibrations and the problems that arise when the metal heats up and has no room to  
expand, which ends up cracking important connections. It is also clear that visually inspecting a  
bridge is no longer enough. The support of technology is needed, using sensors and non-  
destructive testing, to discover problems in time. To protect these structures, it is recommended  
to use special steels (such as galvanized or COR-TEN), apply high-quality anti-corrosive paints,  
and approach the design strategically so that water does not pool. In conclusion, if the goal is for  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 09 de abril de 2026.  
Fecha de aceptación: 19 de junio de 2026.  
Fecha de publicación: 10 de julio de 2026.  
21  
Guerra-Valladares et al. (2026)  
the infrastructure to be safe and durable, the key lies in controlling damage through rigorous  
preventive maintenance guided by international standards.  
Keywords: Metal bridges, corrosion, fatigue, maintenance, Environmental conditions.  
1. Introducción  
gestionados  
adecuadamente,  
comprometen drásticamente la vida  
útil y la seguridad de la estructura.  
Entre los factores ambientales más  
perjudiciales se identifican la  
humedad relativa elevada, las  
precipitaciones (incluyendo lluvia  
ácida), la exposición sostenida a la  
radiación solar intensa, los ciclos de  
congelación y descongelación, y la  
presencia de agentes contaminantes  
y salinidad. La agresividad de este  
entorno varía geoespacialmente; por  
ejemplo, las estructuras ubicadas en  
regiones costeras o en polos  
industriales enfrentan tasas de  
Los puentes metálicos constituyen  
componentes fundamentales dentro  
de la infraestructura vial, ferroviaria y  
peatonal a nivel global, permitiendo  
garantizar la unión territorial, el  
desarrollo económico y la integración  
de las regiones. El acero estructural  
ha sido históricamente el material  
adecuado para estas obras debido a  
sus grandes ventajas mecánicas,  
destacando su relación resistencia-  
peso, su versatilidad constructiva y  
su capacidad para salvar grandes  
luces con geometrías esbeltas. Sin  
embargo, a pesar de su innegable  
eficiencia y resistencia estática  
inicial, estos sistemas estructurales  
se encuentran permanentemente  
sometidos a la intemperie y, por  
ende, expuestos a un continuo grupo  
de condiciones ambientales severas  
que influyen en su desempeño a lo  
largo del tiempo.  
degradación  
significativamente  
debido la alta  
mayores  
a
concentración de cloruros, dióxido  
de azufre y óxidos de nitrógeno en la  
atmósfera, compuestos que activan  
las  
reacciones  
electroquímicas  
destructivas (Chen & Duan, 2014;  
Zhang et al., 2024)  
El fenómeno de degradación más  
crítico en la infraestructura metálica  
es la corrosión, un proceso  
electroquímico inevitable mediante  
el cual el acero, un material  
La interacción entre el acero y el  
medio ambiente desencadena una  
serie de mecanismos de deterioro  
progresivo  
que,  
si  
no  
son  
22  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 9 Núm. (18) 2026. ISSN: 2697-3693.  
Patologías ambientales en puentes metálicos: Evaluación teórica y estrategias de mitigación.  
termodinámicamente inestable en  
condiciones ambientales normales,  
tiende a regresar a su estado natural  
de óxido. La normativa internacional,  
como la ISO 9223, clasifica la  
esfuerzos internos bajo el mismo  
estado de cargas operativas.  
A la corrosión química se suma la  
acción de los esfuerzos mecánicos  
repetitivos, dando lugar al fenómeno  
de la fatiga. Las cargas dinámicas y  
cíclicas generadas por el flujo  
constante del tráfico vehicular  
provocan micro fisuras en las  
corrosividad  
categorías que van desde muy baja  
C1) hasta muy alta (C5) (ISO,  
012), mostrando que un puente en  
un entorno salino puede  
atmosférica  
en  
(
2
conexiones,  
soldaduras y  
geométricas.  
experimentar tasas de pérdida de  
masa de acero superiores a 650  
gramos por metro cuadrado al año.  
Esta degradación se presneta en  
diversas tipologías, incluyendo la  
corrosión uniforme, la corrosión  
discontinuidades  
Cuando estas cargas cíclicas actúan  
en unión con un ambiente corrosivo,  
se desarrolla la corrosión-fatiga, un  
estado donde la oxidación destruye  
continuamente la capa en la punta  
de la grieta, acelerando de manera  
galvánica  
generada  
por  
la  
incompatibilidad de metales en  
conexiones, y la corrosión localizada  
o por picaduras, siendo esta última  
muy peligrosa por su capacidad para  
crear concentradores de esfuerzos  
severos de forma indirecta.  
considerable  
su  
tasa  
de  
propagación. La historia de la  
ingeniería civil documenta fallas  
catastróficas atribuidas  
a
este  
fenómeno, como el colapso del  
puente Wootton en Inglaterra, donde  
vigas de hierro fundido fracturaron  
tras la acumulación silenciosa de  
daño por fatiga bajo cargas  
ferroviarias (Liu et al., 2020;  
El efecto de la corrosión es la  
pérdida de sección transversal neta  
de los elementos portantes (vigas,  
almas, alas y placas de conexión), lo  
que reduce considerablemente la  
capacidad resistente y la rigidez de  
la estructura. Desde el punto de vista  
de la mecánica de materiales, este  
Quezada Salazar  
&
Viracocha  
German, 2021; Silva Vásquez,  
2018).  
debilitamiento  
incrementa  
los  
23  
Guerra-Valladares et al. (2026)  
Figura 1. Corrosión en estructura de puente  
Fuente: (ISOSTATIKA, 2021)  
parte, la acción del viento sobre  
tableros esbeltos, especialmente en  
puentes colgantes o atirantados,  
Los efectos climáticos trascienden la  
química de los materiales y afectan  
el  
comportamiento  
la  
estructural  
interacción  
puede generar inestabilidad  
y
mediante  
desprendimiento de vórtices,  
aerodinámica y térmica. La radiación  
solar las variaciones de  
induciendo oscilaciones violentas  
como las que provocaron el  
emblemático colapso del puente de  
Tacoma Narrows (Hesaminia &  
Zuniga, 2020; Wang et al., 2024).  
y
temperatura generan contracciones  
y expansiones volumétricas en el  
acero. Si las juntas de dilatación se  
encuentran  
colmatadas  
por  
escombros o si los apoyos móviles  
fallan debido a la falta de lubricación  
y presencia de óxido, el movimiento  
natural de la estructura queda  
Las conexiones atornilladas de alta  
resistencia  
por  
fricción,  
fundamentales para la integridad  
monolítica del puente, son altamente  
restringido.  
cinemática  
Esta  
restricción  
esfuerzos  
susceptibles las condiciones  
ambientales. La infiltración de  
humedad en los intersticios  
a
introduce  
adicionales de compresión o tracción  
que pueden inducir pandeo, fractura  
de pernos de anclaje o la falla  
prematura de los neoprenos. Por su  
confinados de estas uniones  
promueve la corrosión por grietas y  
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Patologías ambientales en puentes metálicos: Evaluación teórica y estrategias de mitigación.  
la corrosión galvánica, ocasionando  
la pérdida gradual del esfuerzo de  
apriete (precarga) de los pernos. Sin  
la precarga adecuada, las placas de  
acero pierden su fricción interfacial y  
la conexión comienza a deslizar,  
alterando la rigidez global de la  
estructura y sometiendo los pernos a  
esfuerzos de corte no contemplados  
en el diseño original.  
propósito  
central  
evaluar  
los  
mecanismos de falla inducidos por  
las condiciones ambientales en los  
puentes metálicos. A través de la  
correlación entre los factores  
climáticos,  
mecánico del acero y los códigos de  
diseño internacionales (como  
AASHTO y Eurocódigo), se busca  
proponer directrices técnicas  
el  
comportamiento  
avanzadas para el diagnóstico,  
mitigación y prolongación de la vida  
útil de estas infraestructuras vitales  
En este escenario de múltiples  
amenazas, resulta evidente que los  
protocolos de inspección visual  
convencionales son insuficientes  
(AASHTO, 2020).  
para  
garantizar  
la  
seguridad  
En este contexto, el presente artículo  
no solo consolida el estado del arte  
sobre las patologías de origen  
ambiental en puentes de acero, sino  
que propone un marco integral de  
soluciones técnicas aplicables y  
estratégicamente viables. Mediante  
operativa, ya que los daños más  
críticos suelen ser microscópicos o  
estar ocultos bajo capas de pintura y  
óxido. La ingeniería moderna exige  
la adopción de programas de  
mantenimiento basados en la  
Evaluación de Ciclo de Vida (LCA) y  
el monitoreo de la salud estructural  
la  
integración  
de  
normativas  
la  
internacionales  
vigentes  
y
(
SHM), integrando Ensayos No  
adaptabilidad a los rigurosos códigos  
de construcción locales, el estudio  
trasciende el diagnóstico teórico  
para fundamentar metodologías de  
mantenimiento preventivo, selección  
de materiales resistentes y diseño  
estructural orientado a la durabilidad.  
Destructivos  
medición  
(END)  
como  
la  
de  
espesores  
por  
ultrasonido, la termografía infrarroja  
y la inspección mediante corrientes  
de Foucault (Monteiro & Nanni,  
2
021; Al-Rashid et al., 2025; Silva et  
al., 2026).  
Esta busca  
proporcionar a la comunidad de  
ingenieros gestores de  
investigación  
En consecuencia, el presente  
artículo científico tiene como  
y
25  
Guerra-Valladares et al. (2026)  
infraestructura una herramienta  
analítica sustentada que permita  
optimizar el ciclo de vida de las  
obras, mitigando la vulnerabilidad del  
crítica de información secundaria  
proveniente de bases de datos  
científicas, normativas de diseño  
estructural, manuales de inspección  
acero  
y
garantizando que la  
técnica  
y
estudios de caso  
confiabilidad mecánica de estas  
estructuras prevalezca frente a las  
innegables exigencias de su entorno  
natural.  
previamente documentados en la  
literatura académica. Este diseño  
metodológico permite construir un  
marco de comprensión profundo  
sobre la fenomenología del deterioro  
en puentes metálicos sin depender  
de la experimentación directa,  
estableciendo correlaciones teóricas  
entre los agentes ambientales y la  
respuesta mecánica del acero  
estructural. En la figura 2 se muestra  
un diagrama de flujo con las  
actividades a realizar en el desarrollo  
de la metodología.  
2. Metodología  
El estudio se enmarca como  
investigación cualitativa, adoptando  
un  
diseño  
no  
experimental,  
transversal y de alcance descriptivo  
y documental. El objeto de estudio se  
aborda a través de la recopilación,  
análisis, clasificación y síntesis  
Figura 2. Metodología de la investigación  
Fase 1: Revisión  
sistemática y  
Normativa  
Fase 2: Clasificación  
Fase 3: Análisis  
teórico de patologías  
de Patologías  
Fase 4: Síntesis de  
estrategías y  
Fase 5: Análisis  
Comparativo de  
Resultados  
mitigación.  
El proceso investigativo consiste en  
la identificación y recolección de la  
literatura relevante mediante una  
revisión sistemática estructurada.  
Para garantizar la validez, actualidad  
y pertinencia de los datos teóricos,  
se  
establecen  
en  
protocolos de  
repositorios  
búsqueda  
26  
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Patologías ambientales en puentes metálicos: Evaluación teórica y estrategias de mitigación.  
académicos  
de  
alto  
impacto  
mitigación o análisis mecanicista  
de las fallas.  
(Scopus, Web of Science, ASCE  
Library, IEEE Xplore) y en bibliotecas  
de instituciones normativas como  
AASHTO, AISC, FHWA, y códigos  
locales como la NEC-15 (AISC,  
Una vez consolidada la base  
documental, se procede a la lectura  
y la interpretación de la literatura  
para clasificar las patologías. La  
2022; AASHTO, 2020).  
metodología  
teórica  
propone  
La búsqueda se ejecuta utilizando  
operadores booleanos y cadenas de  
palabras clave específicas, tales  
como: ("steel bridge" OR "metallic  
estructurar los tipos de fallas en  
puentes metálicos en cuatro ejes  
categóricos fundamentales, según el  
agente ambiental detonante:  
bridge")  
degradation" OR "corrosion" OR  
fatigue") AND "mitigation  
strategies".  
AND  
("environmental  
o Deterioro  
Electroquímico:  
Análisis de la corrosión uniforme,  
corrosión por picaduras (pitting),  
corrosión galvánica y corrosión  
por hendiduras, enfatizando  
cómo la salinidad y la humedad  
relativa actúan como electrolitos.  
"
Para la depuración de la información,  
se aplican estrictos criterios de  
inclusión y exclusión:  
o Deterioro  
Termodinámico:  
Estudio de los esfuerzos  
inducidos por la expansión y  
contracción térmica restringida  
debido a la incidencia de la  
radiación solar y los gradientes  
de temperatura estacionales.  
•
Criterios  
de  
inclusión:  
Artículos científicos publicados  
en los últimos años, manuales  
técnicos  
de  
mantenimiento  
vigentes, códigos normativos de  
diseño en acero y estudios que  
presenten análisis teóricos sobre  
mecanismos de falla ambiental.  
o Deterioro  
Aerodinámico:  
Evaluación de las vibraciones  
•
Criterios  
de  
exclusión:  
inducidas  
por  
el  
viento  
Investigaciones  
centradas  
(desprendimiento de vórtices e  
exclusivamente en puentes de  
hormigón armado, estudios de  
viabilidad financiera y artículos  
que no ofrezcan alternativas de  
inestabilidad aeroelástica) en  
tableros esbeltos (López &  
Torres, 2026).  
27  
Guerra-Valladares et al. (2026)  
o Deterioro  
Mecánico-  
La ecuación se expresa como:  
Ambiental: Análisis de la  
corrosión-fatiga el  
푘
푛푖  
y
∑
퐷 =  
푁푖  
푖ꢀ1  
agrietamiento por tensión, donde  
la acción cíclica de las cargas de  
Donde:  
tráfico  
se  
combina  
•
•
•
퐷: representa el índice de daño  
acumulado (퐷 >  
ꢂ푚푝푙ꢂ푐푎 푓푎푙푙푎)  
sinérgicamente con el ataque  
químico del entorno.  
ꢁ
푛 : es el número de ciclos  
푖
La investigación trasciende la mera  
descripción y aplica los principios de  
la mecánica de materiales y la  
aplicados bajo un rango de  
esfuerzo específico i  
푁 : es el número de ciclos  
푖
resistencia  
de  
elementos  
máximos tolerables teóricos  
para ese mismo rango de  
esfuerzo, obtenidos de las  
curvas S-N (Esfuerzo-Ciclos) de  
las normativas de diseño.  
estructurales para explicar cómo y  
por qué suceden las fallas. Dado el  
carácter documental del estudio, el  
análisis se apoya en modelos  
matemáticos  
teóricos  
aceptados que  
universalmente  
Finalmente, se cierra con el  
desarrollo de un marco analítico de  
soluciones. Esta etapa teórica  
evalúa comparativamente la eficacia  
de diversas intervenciones, tales  
como:  
describen la degradación progresiva  
de la capacidad portante.  
Uno de los modelos teóricos  
analizados en la investigación para  
evaluar la falla por cargas cíclicas  
combinadas con deterioro ambiental  
es la regla de daño acumulado de  
Palmgren-Miner. Esta ley lineal  
establece que la falla por fatiga  
ocurre cuando la suma de las  
fracciones de vida consumidas por  
diferentes rangos de esfuerzo  
alcanza la unidad (Pipinato, 2021;  
Chung et al., 2020).  
o Selección  
de  
Materiales:  
Viabilidad teórica del acero  
patinable (Corten) o aceros  
inoxidables en ambientes de alta  
corrosividad (Categorías C4 y  
C5).  
o Protección Activa y Pasiva:  
Análisis del desempeño de  
sistemas de recubrimientos  
28  
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Patologías ambientales en puentes metálicos: Evaluación teórica y estrategias de mitigación.  
multicapa  
(zinc-epoxi-  
frente la  
para evitar la retención de agua,  
garantizar la correcta ventilación  
de las conexiones, optimizar las  
juntas de expansión térmica y  
aplicar perfiles aerodinámicos  
poliuretano)  
a
implementación de sistemas de  
protección catódica (ánodos de  
sacrificio o corriente impresa).  
o Optimizaciones de Diseño:  
Recomendaciones geométricas  
normativas (AASHTO / AISC)  
para vibraciones  
mitigar  
inducidas por el viento.  
Tabla 1. Normativas para diseño y evaluación de puentes  
Normativa /  
Estándar  
Ámbito de  
Aplicación  
Enfoque Principal en la Evaluación Ambiental y  
Estructural  
ISO 9223  
Corrosión  
Atmosférica  
Clasifica la corrosividad del entorno en categorías  
(de C1 a CX) evaluando factores como el tiempo de  
humectación, concentración de cloruros y dióxido de  
azufre.  
ISO 12944  
Protección  
Anticorrosiva  
Establece los lineamientos para la selección y  
aplicación de sistemas de pintura y recubrimientos  
protectores según la categoría de agresividad  
ambiental.  
AASHTO  
LRFD  
Diseño y  
Evaluación General  
Define los estados límite de fatiga (Categorías A a  
E'), fractura, y cuantifica las deformaciones  
impuestas por variaciones térmicas para el diseño de  
apoyos y juntas.  
ASTM A709 / Especificaciones de Regula los grados de acero estructural para puentes,  
A709M  
Materiales  
incluyendo los aceros de alto desempeño (HPS) y  
aceros patinables (tipo Corten) resistentes a la  
intemperie.  
ASTM A325 / Pernería Estructural Especifica los requisitos mecánicos de los pernos de  
A490  
alta resistencia, limitando la dureza para reducir la  
susceptibilidad al agrietamiento por corrosión bajo  
tensión.  
ISO  
3822:2010  
Estructuras  
Existentes  
Establece los principios y requisitos para la  
evaluación de estructuras en servicio, enfocándose  
en la inspección de procesos de deterioro interno  
causados por el entorno.  
1
AISC /  
NCHRP  
Componentes  
Específicos  
Directrices para la instalación y evaluación de  
dispositivos de apoyo (para expansión térmica) y  
metodologías para identificar problemas de vibración  
en el tablero.  
Fuente: (Propia)  
3. Resultados y discusión  
resultados teóricos fundamentales  
que describen el comportamiento de  
A partir del análisis de la literatura  
científica, se han consolidado  
las superestructuras metálicas frente  
29  
Guerra-Valladares et al. (2026)  
a condiciones ambientales adversas,  
El impacto de esta pérdida del acero  
estructural trasciende la simple  
así  
como  
las  
alternativas  
tecnológicas y de diseño para su  
mitigación. Al tratarse de una  
pérdida  
de  
área.  
A
nivel  
fenomenológico, la reducción del  
espesor en las alas o almas de  
investigación  
de  
carácter  
documental y descriptivo, estos  
resultados representan el consenso  
analítico de la ingeniería estructural  
respecto a las tasas de degradación,  
la alteración de la capacidad  
resistente y las estrategias de control  
preventivo, descartando enfoques  
empíricos de campo para centrarse  
en los fenómenos que causan daño  
en el material.  
perfiles laminados  
disminuye exponencialmente sus  
propiedades inerciales. Esto  
y
armados  
incrementa de manera drástica la  
susceptibilidad de los elementos a la  
inestabilidad  
investigación  
elástica.  
La  
documenta  
que  
secciones originalmente compactas  
pueden transitar a un estado de  
secciones no compactas o esbeltas  
a lo largo de las décadas de  
exposición, generando modos de  
falla como el pandeo local del ala  
comprimida o el pandeo lateral  
torsional antes de alcanzar el límite  
de fluencia del material bajo cargas  
de servicio (Chen & Duan, 2014;  
AISC, 2022).  
El resultado principal derivado de los  
estudios de deterioro electroquímico  
indica que la pérdida de sección  
transversal por corrosión no es un  
fenómeno constante, sino que  
obedece a un proceso asintótico  
dependiente de la disponibilidad de  
un electrolito (humedad) y agentes  
catalizadores (cloruros, sulfatos). La  
literatura clasifica la agresividad del  
entorno según la norma ISO 9223,  
evidenciando que en ambientes  
marinos o de alta contaminación  
industrial (Categoría C5), las tasas  
de pérdida de masa superan con  
creces los límites tolerables para  
perfiles esbeltos.  
La sinergia destructiva entre el  
deterioro ambiental y las cargas  
vehiculares cíclicas constituye uno  
de los mecanismos de colapso más  
críticos identificados en la revisión de  
la literatura. El acero, en condiciones  
ideales de laboratorio, presenta un  
límite de fatiga definido; sin  
embargo, en presencia de un medio  
corrosivo, las micro picaduras actúan  
30  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 9 Núm. (18) 2026. ISSN: 2697-3693.  
Patologías ambientales en puentes metálicos: Evaluación teórica y estrategias de mitigación.  
como concentradores de esfuerzos  
severos, anulando teóricamente este  
límite y permitiendo que la grieta se  
inicie de forma prematura (Liu et al.,  
considera la Regla de Daño  
Acumulado de Palmgren-Miner.  
La ecuación fundamental se expresa  
como:  
2020; Chung et al., 2020).  
푘
푛푖  
Para modelar matemáticamente este  
fenómeno de agotamiento  
퐷 = ∑  
푁푖  
푖ꢀ1  
estructural bajo espectros de carga  
de amplitud variable, la investigación  
La tabla 2 presenta un resumen de la  
forma como se considera el cálculo  
del deterioro por corrosión y fatiga:  
Tabla 2. Modelación teórica del índice de daño acumulado  
Índice de  
Daño  
Acumulado  
Condición  
Estado  
Estructural  
Teórico  
Escenario de  
Evaluación  
Ciclos de Tráfico  
Pesado (n1/N1)  
Ciclos de Tráfico  
Ligero (n2/N2)  
Ambiental (ISO  
223)  
9
(D)  
Seguro.  
Amplio  
C1/C2 (Sin  
corrosión  
significativa)  
margen de  
vida útil a  
fatiga  
1
. Ideal  
500,000/3,000,000 2,000,000/10,000,000  
0.36  
(
Referencia)  
restante  
(
64%).  
Seguro.  
Reducción  
del 25% en la  
capacidad Ni  
por inicio de  
picaduras.  
2
.
C3 (Entorno  
Degradación urbano/industrial 500,000/2,250,000 2,000,000/7,500,000  
Moderada  
0.48  
0.91  
leve)  
Crítico.  
Consumo del  
3.  
C5 (Ambiente  
marino / Alta  
polución)  
91% de la  
Degradación  
Severa  
500,000/1,200,000 2,000,000/4,000,000  
600,000/1,200,000 2,400,000/4,000,000  
vida útil. Falla  
inminente a  
corto plazo.  
Colapso  
Teórico. La  
demanda  
supera la  
capacidad  
degradada  
C5 + (Aumento  
del 20% en  
volumen de  
tráfico)  
4
. Severo +  
Incremento  
de Carga  
1.10  
(D≥1.0).  
Fuente: (Fatigue reliability assessment of steel bridge details integrating weigh-in-motion data  
and probabilistic corrosion models, 2018).  
El análisis de los gradientes térmicos  
estacionales y diarios evidencia que  
las dilataciones y contracciones  
coartadas constituyen una fuente  
primaria de falla en puentes  
metálicos. La investigación señala  
que la acumulación de detritos,  
humedad y la posterior oxidación  
31  
Guerra-Valladares et al. (2026)  
expansiva en los apoyos móviles  
La degradación ambiental ataca  
considerablemente la intersección  
entre estos rigidizadores, el alma y el  
ala inferior, zonas propensas al  
(rodillos o placas de deslizamiento  
elastoméricas) tienden a "congelar"  
cinemáticamente la superestructura.  
Al restringirse la expansión térmica  
natural del acero, se generan  
grandes esfuerzos axiales de  
compresión o tracción que no fueron  
previstos en los modelos estáticos  
estancamiento  
de  
agua.  
La  
formación de capas gruesas de  
óxido en estos intersticios genera  
una gran presión expansiva que  
deforma los rigidizadores, alterando  
físicamente la distancia libre entre  
ellos y comprometiendo su rigidez a  
flexión. Al perderse el anclaje  
perimetral efectivo del panel, la  
capacidad teórica a cortante de la  
viga colapsa, propiciando un  
mecanismo de falla inelástico.  
originales.  
Estos  
esfuerzos  
secundarios  
incrementan  
significativamente la demanda sobre  
la subestructura, induciendo  
a
menudo el corte de pernos de  
anclaje, grietas en los pedestales de  
hormigón armado y, en casos  
extremos, pandeo global del puente  
en días de máxima radiación solar  
La discusión en torno a los aceros  
patinables revela una división  
importante entre el desempeño  
teórico y la realidad operativa. Si  
bien estos materiales prometen  
puentes "libres de mantenimiento",  
su éxito es altamente dependiente  
del microclima local. En entornos con  
humedad perpetua o frente al  
escurrimiento constante de agua con  
sales de deshielo, el ciclo necesario  
de secado y humedecimiento para  
formar la pátina se interrumpe (Liu et  
al., 2025). En estos escenarios, el  
acero patinable se comporta de  
manera análoga al acero al carbono  
simple, exfoliándose en láminas  
(Rodríguez & Gómez, 2024).  
En el ámbito de la resistencia a  
fuerzas cortantes, la literatura  
demuestra la alta vulnerabilidad  
geométrica de las vigas armadas de  
gran peralte expuestas a ambientes  
húmedos. La teoría del campo de  
tensiones  
estrictamente de la geometría del  
panel del alma y, más  
diagonales  
depende  
específicamente, de la distancia "a",  
definida como la distancia libre  
horizontal entre los rigidizadores  
transversales (Sharma & Singh,  
2025).  
32  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 9 Núm. (18) 2026. ISSN: 2697-3693.  
Patologías ambientales en puentes metálicos: Evaluación teórica y estrategias de mitigación.  
gruesas y sufriendo tasas de  
los códigos internacionales de  
corrosión  
inadmisibles.  
Esta  
la  
diseño, como la especificación AISC  
360-22 aplicable al acero estructural.  
limitación  
subraya  
de  
que  
especificación  
materiales  
Al analizar las conexiones soldadas,  
la norma establece en sus  
prescripciones que el tamaño  
mínimo permitido para un filete de  
avanzados no puede ser un acto  
reflejo, sino que requiere un mapeo  
ambiental riguroso del sitio de  
emplazamiento.  
soldadura  
debe  
determinarse  
De igual forma, la efectividad de los  
esquemas de pintura multicapa está  
siempre basándose en el espesor de  
la parte más delgada de la unión  
íntimamente supeditada  
a
las  
La  
conectada  
(AISC,  
2022).  
La  
tolerancias de ejecución.  
justificación de este requerimiento es  
limitar el rápido enfriamiento de la  
soldadura que ocurre en placas  
delgadas, previniendo la formación  
literatura es concluyente al indicar  
que más del 70% de las fallas  
prematuras de los recubrimientos se  
deben a una deficiente preparación  
del sustrato. Alcanzar los estándares  
de limpieza abrasiva a metal blanco  
o casi blanco en trabajos de  
rehabilitación en campo (a gran  
altura y expuestos a los elementos)  
representa un desafío logístico y  
económico mayúsculo (ISO, 2018).  
Esto significa que la vida útil de  
barrera, proyectada teóricamente a  
de microestructuras frágiles  
y
controlando las tensiones residuales  
de contracción térmica.  
Sin embargo, frente a un ambiente  
agresivo sostenido a lo largo de  
décadas, se desencadena un  
conflicto  
de  
compatibilidad  
una  
mecánica.  
Consideremos  
conexión donde una placa de unión  
o cartela delgada sufre una corrosión  
atmosférica severa, perdiendo, por  
ejemplo, el 30% de su espesor  
original, mientras que el filete de  
soldadura permanece protegido o  
tiene una masa térmica mucho  
mayor que se corroe a menor  
25 años, se reduce frecuentemente  
a menos de la mitad en la práctica,  
exigiendo inversiones recurrentes en  
mantenimiento correctivo.  
Uno de los puntos de discusión más  
relevantes surge al cruzar el  
fenómeno progresivo de la corrosión  
con las directrices determinísticas de  
velocidad. estado  
En  
este  
degradado, el filete de soldadura  
33  
Guerra-Valladares et al. (2026)  
existente se vuelve masivo y rígido  
en comparación con la placa base  
que, debido a su nuevo espesor  
residual, es sustancialmente más  
delgada que el mínimo de diseño  
condicionado por la rigidez  
y
disposición de los atiesadores  
transversales. La distancia libre  
entre rigidizadores transversales  
influye directamente en el cálculo de  
la resistencia post-pandeo.  
inicial  
contemplado.  
Esta  
desproporción  
geométrica  
La literatura evidencia que la  
corrosión expansiva en el encuentro  
transforma la junta; la rigidez  
concentrada del filete induce severos  
concentradores de esfuerzos locales  
en la Zona Afectada por el Calor,  
incrementando el riesgo de desgarro  
y propiciando un mecanismo de  
fractura frágil ante la demanda  
cíclica del tráfico vehicular.  
alma-ala-rigidizador  
no  
solo  
disminuye el área transversal, sino  
que ejerce fuerzas transversales  
extremas  
que  
y
pandean  
los  
rigidizadores  
desprenden los  
cordones de soldadura de anclaje.  
Cuando el rigidizador pierde  
Esta información evidencia que, en  
climas hostiles, no se debe limitar el  
diseño estático a las cargas iniciales.  
Es imperativo integrar un "espesor  
de sacrificio" preventivo en las  
verticalidad o su fijación al ala, la  
distancia libre efectiva a efectos de  
diseño  
se  
incrementa  
(saltando al  
exageradamente  
siguiente rigidizador). Al sobrepasar  
la relación máxima permitida de  
espaciamiento, la teoría del campo  
de tensiones colapsa por completo y  
cartelas  
y
placas conectoras,  
garantizando que, incluso tras 50  
años de degradación proyectada, la  
parte más delgada residual siga  
la  
estructura  
transita  
manteniendo  
la  
compatibilidad  
silenciosamente hacia un estado de  
inminente pandeo por cortante,  
demostrando cómo una falla de  
protección ambiental en un detalle  
localizado cataliza un colapso  
mecánico global.  
mecánica mínima requerida con la  
masa del metal de aporte de la  
soldadura.  
De  
manera  
análoga,  
la  
vulnerabilidad geométrica de las  
vigas maestras impone una revisión  
rigurosa del diseño a cortante. El  
campo de tensiones diagonales está  
La síntesis de estas patologías  
adquiere particular relevancia  
cuando se extrapolan los hallazgos a  
34  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 9 Núm. (18) 2026. ISSN: 2697-3693.  
Patologías ambientales en puentes metálicos: Evaluación teórica y estrategias de mitigación.  
regiones con topografías complejas  
y altos cambios de temperatura,  
características de zonas andinas  
como las reguladas por la Norma  
Ecuatoriana de la Construcción  
del tiempo, permitiría a las agencias  
administradoras de infraestructura  
trazar curvas de degradación  
proyectada,  
presupuesto  
planificando el  
de intervenciones  
(
NEC-15). En locaciones con  
preventivas décadas antes de  
alcanzar el umbral crítico de colapso  
teórico, salvaguardando así las  
arterias vitales del desarrollo  
territorial de manera proactiva y  
económicamente sostenible (Guo et  
al., 2018; Ye et al., 2024; Rabi et al.,  
2025).  
variabilidad climática extrema  
diaria—donde la superestructura  
absorbe radiación solar intensa al  
mediodía y enfrenta temperaturas  
gélidas durante la madrugada—la  
probabilidad de falla por esfuerzos  
térmicos debido a apoyos oxidados  
se multiplica. En estos escenarios, el  
espectro de daño de la regla de  
4. Conclusiones  
Palmgren-Miner  
se  
ve  
retroalimentado no solo por el tráfico,  
sino por ciclos severos de fatiga  
térmica de bajo número de ciclos.  
El entorno climático actúa como una  
carga dinámica continua que altera  
severamente  
las  
propiedades  
mecánicas intrínsecas del acero. El  
análisis teórico mediante la regla de  
daño acumulado de Palmgren-Miner  
demuestra que la presencia de un  
medio corrosivo no solo reduce la  
sección transversal, sino que anula  
el límite de fatiga del material. Esta  
degradación desplaza las curvas S-  
N, consumiendo la vida útil de los  
elementos estructurales de forma  
acelerada y provocando colapsos  
teóricos incluso bajo volúmenes de  
tráfico constante y no incrementado.  
La aplicación estricta y estática de  
códigos de diseño normativos (como  
Finalmente, se pone en evidencia la  
limitación del enfoque de diseño  
determinista tradicional en puentes.  
Asumir un solo valor estático para las  
propiedades geométricas de la  
sección a lo largo de una vida útil de  
75 a 100 años carece de sustento en  
la realidad climática. La academia y  
las metodologías de Evaluación del  
Ciclo de Vida sugieren transitar hacia  
esquemas  
de  
modelación  
probabilística. Tratar las pérdidas por  
corrosión y el daño acumulado por  
fatiga como variables dependientes  
35  
Guerra-Valladares et al. (2026)  
AISC y AASHTO) resulta insuficiente  
frente a la variable temporal del  
deterioro. La investigación evidencia  
que directrices fundamentales, como  
la determinación del tamaño mínimo  
de la soldadura en función de la  
placa más delgada, pueden generar  
dependientes  
del  
tiempo,  
permitiendo predecir la probabilidad  
de falla y optimizar las inversiones  
preventivas.  
Se determina que no existe una  
solución de protección universal. La  
eficacia teórica de los aceros  
patinables y los recubrimientos  
incompatibilidades  
mecánicas  
peligrosas a largo plazo. La pérdida  
asimétrica de espesor por corrosión  
transforma juntas dúctiles en nodos  
con alta concentración de esfuerzos  
térmicos y mecánicos, lo que impone  
la necesidad ineludible de incorporar  
multicapa  
está  
estrictamente  
subordinada a la estabilidad del  
microclima local y a la rigurosidad en  
la preparación del sustrato. En  
ambientes de alta humedad retenida  
o fallas de mantenimiento, estas  
tecnologías pierden su valor,  
comportándose análogamente al  
acero al carbono convencional. En  
"espesores de sacrificio ambiental"  
desde la etapa de concepción del  
proyecto.  
El comportamiento evolutivo del  
daño ambiental y la introducción de  
cargas adicionales (como los  
inmensos esfuerzos de compresión  
generados por el trabamiento  
térmico de los apoyos oxidados)  
evidencian la obsolescencia de los  
enfoques de diseño determinísticos  
a largo plazo. Es ineludible que la  
consecuencia,  
geométrico preventivo —como la  
provisión de sistemas de  
el  
detallamiento  
autodrenaje y la eliminación de  
intersticios— se erige como la  
medida de mitigación más confiable  
y costo-efectiva.  
El comportamiento variable de la  
corrosión y la aleatoriedad de las  
ingeniería  
estructural  
adopte  
cargas  
climáticas  
(esfuerzos  
contemporánea  
metodologías  
térmicos por trabamiento de apoyos)  
dictaminan que la evaluación de la  
integridad estructural no puede  
basarse en un estado binario  
basadas  
en  
la  
confiabilidad y la Evaluación del  
Ciclo de Vida, tratando la pérdida de  
sección geométrica y la degradación  
(seguro/inseguro). Es imperativa la  
del  
material  
como  
variables  
transición de la ingeniería hacia  
36  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 9 Núm. (18) 2026. ISSN: 2697-3693.  
Patologías ambientales en puentes metálicos: Evaluación teórica y estrategias de mitigación.  
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de la placa más delgada. Esto hace  
mandatorio diseñar con un "espesor  
de sacrificio ambiental" desde la  
concepción del proyecto. Si no se  
prevé esta pérdida asimétrica a lo  
largo de las décadas, la placa  
residual delgada y el filete de  
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