Träbroar

Exempel som klart visar träbyggnadsteknikens tekniska och ekonomiska potential är brokonstruktioner. När nu tekniken blivit väl etablerad är träbroarna mycket konkurrenskraftiga både som gångbroar och vägbroar. Prefabriceringen i fabrik reducerar arbetet på plats till ett enda montagelyft. En träbro kan förtillverkas, transporteras och installeras på plats i sektioner som är helt färdigställda så när som på vägbanans beläggning. Det medför att man dels blir mindre beroende av tillgången till arbetskraft på plats, dels att själva installationen av brofarbanan går mycket snabbare än för övriga konstruktionsalternativ. Träbroarnas konkurrenskraft skulle öka ytterligare om man också värderade och till fullo belastade projektet med de kostnader för trafikstörningar som uppstår genom ett vägbrobygge, exempelvis en motorvägsviadukt.

En historisk återblick

Förr var trä och sten de enda tillgängliga materialen när man byggde broar. I skogrika trakter var trä det självklara valet. Från början kunde det vara gynnsamt omkullfallna träd, som gjorde det möjligt att korsa åar eller raviner. Så småningom började stockar användas mer systematiskt för att passera hinder i terrängen. Metoderna att bygga broar blev med tiden alltmer sofistikerade och broarnas karaktär ändrades från rena bruksobjekt till byggnadsobjekt, där tekniska, hantverksmässiga och konstnärliga aspekter beaktades. Trämaterialet fick stor betydelse genom att det var ett mångsidigt byggmaterial, som dessutom fanns tillgängligt nästan överallt.

Tack vare sina gynnsamma hållfasthetsegenskaper har trä genom tiderna hört till de mest använda byggnadsmaterialen för brobyggnader.

Från träpålar till bropelare i sten
För flera tusen år sedan byggdes broar av trä på många håll av bland annat perser, greker, romare och kineser. År 55 f Kr lät Julius Caesar bygga en bro över floden Rhen vid Neuwied på endast 10 dagar för att ta romarna in i Tyskland. Bron var cirka 140 m lång, med cirka 5-6 m bred farbana som tillät tvåfilig trafik. Den var belagd med jord och grus. Samtliga delar måste ha varit förtillverkade, annars hade ett så pass omfattande brobygge inte kunnat genomföras på så kort tid. Fördelen med brotypen var att den gick att bygga snabbt och med förhållandevis enkla medel. Nackdelen var att den låg lågt och var pålad, så att islossningar och översvämningar sannolikt skadade den regelbundet, vilket ledde till stora underhållsbehov. I viktigare orter övergick man därför till att ersätta pålarna med bropelare i sten på större avstånd och att använda utfackade träbågar eller sprängverk mellan dem. Träkonstruktionen hamnade då ovanför det normala högvattenståndet, vilket gav ett bättre skydd. Dessutom tilläts skepp att passera under broarna.

Teknikutveckling och nya material
Från medeltiden och fram till 1800-talet byggdes många träbroar och flera typer av bågar och fackverk utvecklades. Från 1700-talet byggdes även täckta broar, det vill säga träbroar med tak, både i USA och i Europa. Under 1800-talet byggdes ett stort antal vägar och järnvägar i Nordamerika och träbroar med stora fackverkskonstruktioner blev vanliga. När järnvägarna byggdes ut, fanns det flera hundra kilometer järnvägsbroar av trä. I takt med teknikens och trafikens utveckling under senare delen av 1800-talet och under 1900-talet minskade träets betydelse som brobyggnadsmaterial. Det ersattes först med stål och senare med betong. Det finns dock en del länder där man kontinuerligt fortsatt att använda träbroar.

I Mellaneuropa, och framförallt i Schweiz, finns en gammal, bevarad tradition att bygga träbroar. Det finns mer än 200 överbyggda broar, många medeltida, som man vårdar ömt. Skälet till att det i dag finns så många gamla träbroar bevarade i Schweiz är att de är täckta. Det äldsta exemplet anses vara Kapellbrücke i Lüzern som byggdes 1333 och under medeltiden utgjorde en del av stadens befästning. Än i dag nästan 700 år senare används denna bro för gångtrafik. Vid en brand sommaren 1993 skadades delar av bron, men den har nu återställts.

Längre spännvidder
Utvecklingen av limträ under 1900-talet innebar att större träbalkar kunde tillverkas, vilket medförde längre spännvidder för balkbroar. I Kanada började på 1970-talet en ny teknik med tvärspända plattbroar av trä att utvecklas. Denna teknik har gjort det möjligt att bygga broar för tung vägtrafik med samma slags asfaltbeläggningar som används på brobanor av betong. Numera byggs tvärspända plattbroar i många länder världen över.

I de nordiska länderna genomfördes under 1990-talet en gemensam satsning på utveckling av träbrobyggandet och introduktionen av tvärspända plattor. I Norge och Sverige fanns då framförallt små, enkla träbroar samt ett antal äldre bevarade träbroar. I Finland hade träbroar byggts även i modern tid, framförallt balkbroar av limträ. Efter att under lång tid ha varit mycket sparsamt använda har nu broar av trä åter blivit vanliga i Sverige och övriga nordiska länder. 1994 infördes i Vägverkets tekniska beskrivning även krav för broar av trä, vilket saknades tidigare. Först kom krav för gång- och cykelbroar, men numera tillåts även vägbroar av trä. I Trafikverkets tekniska krav för broar ingår numera krav för träkonstruktioner, på samma sätt som det finns krav för konstruktioner av betong, stål eller aluminium.

Hängbro i Dala-Järna, byggd 1924. Foto: Per-Anders Fjellström.

Lejonströmsbron i Skellefteå, byggd 1737. Foto: Per-Anders Fjellström.

Utformning av träbroar

En bros viktigaste uppgift är att binda samman två punkter som är åtskilda av ett hinder. Tack vare sina gynnsamma hållfasthetsegenskaper har trä genom tiderna hört till de mest använda byggnadsmaterialen för brobyggnader. Det är ett lätt material och kan trots detta ta upp avsevärda tryck- och dragspänningar. Under senare år har nya metoder för att bygga träbroar utvecklats. Tendensen går mot en allt mer materialmedveten användning av trä i kombination med andra material och mer ändamålsenliga förbindningar.

Träbro kallas en bro som har en överbyggnad av trä, där huvudbärverket med till exempel balkar eller plattor huvudsakligen är tillverkat av trä. I en träbro ingår även ståldetaljer och fästdon för sammanfogning av träkomponenterna. Träöverbyggnaden kan också kombineras med konstruktionsdelar av andra material. Det kan vara till exempel grundläggning med betongfundament, kompletterande bärverk såsom mellanstöd av stålpelare eller hängkonstruktion med linor och hängare av stål. Moderna träbroar används i dag i Sverige till gång- och cykelbroar och till vägbroar.

Träbroar för gång- och cykeltrafik
Nya broar av trä passar bra för gång- och cykeltrafik. Träbroar har låg egenvikt i förhållande till andra broar. Det medför att träbroar för små trafiklaster kan utformas slankare än motsvarande broar av framförallt betong, där egentyngden utgör en stor del av lasten. Den slanka konstruktionen leder till att krav på begränsning av nedböjningen ofta blir dimensionerande för en träbro. Lätta och slanka konstruktioner måste också beräknas för dynamiska laster och egensvängningar. Kravet på begränsning av besvärande svängningar för gående kan bli dimensionerande för långa gångbroar.

Träbroar för vägtrafik
Många träbroar byggs också för vägtrafik. Vägbroar dimensioneras för betydligt större laster än gång- och cykelbroar. Vägbroar av trä kan bära full trafiklast enligt gällande normer. Även för vägbroar kan nedböjningen bli dimensionerande.

Estetik och formgivning
Träbrons utseende har ofta betydelse, eftersom brobyggnader kan utgöra dominerande inslag i miljön. Kraftspelet i en bro blir många gånger tydligt, och en väl utformad bro kan väcka uppmärksamhet och visa trä som konstruktionsmaterial. För samspelet mellan form och funktion måste arkitekter ha förståelse för det statiska systemet, samtidigt som konstruktörer ska vara medvetna om estetiska aspekter. Vilken konstruktionstyp som är lämpligast i det enskilda fallet beror på de specifika förutsättningarna, till exempel fri spännvidd, fri höjd och typ av trafik. Bron ska också passas in i terrängen och till anslutande vägar, omgivande bebyggelse och landskap. Den ska vara tilltalande både för den som färdas på vägen och den som ser den från omgivningen. Därför är både den övergripande formen och detaljutformningen viktig.

Träbroar kan enkelt anpassas till de speciella förutsättningar som gäller för varje tillfälle. För att få attraktiva träbroar kan linjer, ytor, former och färger utnyttjas på olika sätt. Även proportioner och rytm kan ge en bro dess karaktär. Trä låter sig enkelt formas för att möta olika funktioner och krav. En öppen bro i trä kan utformas så att dess bärande delar framträder tydligt. Det gäller bland annat bågar, spännverk och fackverk. Även pylontorn till snedstagsbroar och hängbroar kan bearbetas i form, proportion och tvärsnitt. Om höjden på pylontornen till exempel ökas mer än den statiskt erforderliga kan det ge ökad elegans åt dessa broar.

Skydd mot väder och vind
Träkonstruktioner som hålls torra får lång livslängd, och för träbroar sker det enklast genom att de förses med tak som håller regnet borta från den bärande konstruktionen. Många av de gamla, bevarade träbroarna i Schweiz är täckta. I många fall är dock ett tak på bron varken möjligt, som när den fria höjden inte räcker till, eller passande, till exempel på grund av den omgivande miljön eller byggherrens önskemål. Broar med tak får ett speciellt uttryck som är ovanligt i den svenska miljön. De flesta moderna träbroar som byggs är i stället öppna broar utan tak. De kan i dag skyddas effektivt mot väder och vind med andra byggnadstekniska åtgärder. Lång livslängd kan kräva att bärande delar skyddas med inklädnader, vilka döljer en del av konstruktionen och ger ett annat uttryck åt bron. Inklädnader bör då utnyttjas vid formgivningen och göras estetiskt tilltalande.

De flesta träbroar ytbehandlas för att ge trämaterialet ett skydd mot väder och vind, men även för att ge träytan en viss kulör. Färgen bör anpassas till omgivningen och till brons konstruktion. Med färger kan man också framhäva eller dölja konstruktionselement i bron och färgsättningen bör därför göras både i detalj och i stort. Belysning på bron kan också utnyttjas för att framhålla olika delar av bron när det är mörkt ute.

Brodetaljer
Detaljbearbetning är speciellt viktig för gång- och cykelbroar där trafikanterna rör sig långsamt och kommer nära bron. Räckets utformning är då en viktig del av bron, och på räcken och handledare ställs därför både funktionella, statiska och estetiska krav. Dessutom är dessa delar hårt utsatta för väder och vind, vilket man bör beakta vid projekteringen.

Träbro Virserumsbro Chalmers.

Träbro Skutgränd.

Träbro i Virserum.