Bro – vad är en bro? Definition, typer, historia och konstruktion

En bro är en konstruktion för att korsa ett öppet utrymme eller en lucka. Broar används oftast för att korsa floder, dalar eller vägar. Numera är de flesta stora broar gjorda för att transportera fordon, men människor har också gått över broar i tusentals år. Broar som kallas motorvägsöverfarter för en väg över en annan väg.

Militära broar är portabla, så att de lätt kan flyttas till den plats där de behövs. Detta gör dem mycket mer komplexa än de flesta civila broar.

De första broarna som byggdes av människan var troligen gjorda av trä eller stenar. Vissa stenbroar har hållit i tusentals år. Under de senaste århundradena har stora broar oftast tillverkats av stål. De håller inte lika länge. Många broar är i ett förfallet skick.

Typer av broar

• Balkbro – enkel konstruktion där horisontella balkar bär lasten till stöden. Vanlig för korta spännvidder.
• Valvbro – använder ett bågformat stöd (valv) i sten eller betong; mycket hållbar och använd historiskt.
• Fackverksbro – byggd av triangulära element (fackverk) som fördelar krafter effektivt.
• Hängbro – brobana hängs i kablar som överför lasten till brons torn och vidare till förankringar.
• Fackverkshängbro – kombination av fackverk och hängverk för längre spännvidder.
• Snedkabelbro – kablar sträcker sig i sned vinkel från torn till brobana; används ofta när man vill ha få torn och stora spännvidder.
• Rörbro/Portalkonstruktion – används för järnväg och motortrafik där speciella geometriska lösningar behövs.
• Lyft- och svängbroar – rörliga broar som kan öppnas för båttrafik.

Material och livslängd

Historiskt användes trä och sten. Stenvalv kan finnas kvar i flera tusen år om de är välbyggda och skyddade. Sedan industriella revolutionen har stål och betong blivit vanliga material. Varje material har för- och nackdelar:

• Sten – mycket hållbart men tungt och arbetsintensivt.
• Trä – lätt att arbeta med och billigt men kräver mycket underhåll och har kortare livslängd.
• Stål – hög hållfasthet i förhållande till vikt; känsligt för korrosion och kräver rostskydd och underhåll.
• Betong – bra tryckhållfasthet; armerad betong kan spricka och behöver skydd mot fukt och kemikalier.

Grundläggning och konstruktion

En bro består av flera delar som ska samverka: fundament (pålar eller plintar), brostöd (pyloner eller landfästen), brobana och överbyggnad (balkar, valv, kablar). Viktiga konstruktionsaspekter är:

• Bärkraft och last – bron dimensioneras för egenvikt, nyttig last (fordon, fotgängare), vind, snö och ibland seismiska krafter.
• Spännvidd – avståndet mellan två på varandra följande stödpunkter; större spännvidd kräver andra konstruktionsprinciper (t.ex. hängbro eller snedkabelbro).
• Stabilitet – mot moment, vridning och sidokrafter från vind eller trafik.
• Brofundament – ofta pålar nedslagna i berg eller packad jord; i vatten byggs ofta cofferdam och stödfundament i betong.

Byggprocess

Byggandet börjar med markundersökningar (geoteknik) för att bestämma grundläggning. Därefter:

• Byggs eventuella tillfälliga arbetsbroar eller kajer.
• Grundläggning och pelare/concrete piers utförs.
• Överbyggnad monteras — prefabricerade fackverk eller gjutning på plats.
• Installation av räcken, beläggning, dränering och belysning.
• Provbelastning och säkerhetskontroller innan öppnande för trafik.

Underhåll, inspektion och säkerhet

Många broars tillstånd försämras med tiden om de inte sköts om. Vanliga underhållsåtgärder:

• Regelbunden inspektion för sprickor, korrosion, röta och rörelser.
• Korrosionsskydd av stål (målning, katodiskt skydd).
• Reparation eller utbyte av slitna lager, fogar och bärare.
• Övervakningssystem (sensornätverk, last- och rörelsesensorer) för tidig upptäckt av problem.

Historia och kultur

Broar har stor historisk och kulturell betydelse. Romarna utvecklade valvbroar och akvedukter som visade avancerad ingenjörskonst. Många gamla stenbron överlevde i århundraden. Under 1800- och 1900-talen gjorde stål och senare armerad betong möjliga mycket längre spann och större konstruktioner — exempelvis stora häng- och snedkabelbroar som blivit landmärken.

Miljö och framtid

Broar påverkar miljön och landskapet. Modern brodesign tar hänsyn till:

• Ekologiska passerområden för djur och vattenflöden.
• Materialval och klimatpåverkan — hållbarhetsperspektiv och återvunnet material.
• Ny teknik som sensorer, smarta material, självreparerande betong och adaptiva konstruktioner som kan anpassa sig till belastning och väder.

Exempel och användningsområden

Broar används för väg- och järnvägstrafik, gång- och cykeltrafik, rörledningar och ibland som arkitektoniska symboler. Vissa broar är rörliga för att släppa fram båttrafik. Andra fungerar som kombinerade transporter av flera trafikslag.

Sammanfattning

En bro är en tekniklösning för att förbinda två punkter över ett hinder. Val av typ, material och konstruktion styrs av platsens geologi, spännvidd, trafikslag samt ekonomiska och miljömässiga krav. Rätt underhåll och modern övervakning förlänger livslängden och ökar säkerheten för både nya och äldre broar.

Frågor och svar

F: Vad är en bro?

F: Vad är broar oftast gjorda för?

F: Vad är de flesta stora broar gjorda för att bära?

F: Vad är broar över motorvägar?

F: Vad är militära broar?

F: Vad tillverkades troligen de första konstgjorda broarna av?

F: Vad har de flesta stora broar tillverkats av under de senaste århundradena?

Sök med bokstav