Fackverksbro

Vad är en fackverksbro?

En fackverksbro har ett bärverk vars knutpunkter kan vara ledade eller böjstyva, och vid böjstyv eller excentrisk anslutning uppstår moment i stängerna. Är knutpunkterna däremot ledade, och stängernas tyngdpunktslinjer möts där, överför stängerna endast tryck- och dragkrafter. Bärverket kan därmed utnyttja materialen efter deras starkaste sidor, med dragna och tryckta stänger fördelade efter lastens väg genom konstruktionen.

Hur bär en fackverksbro last?

En fackverksbro bär last genom att stängerna i bärverket bara utsätts för tryck och drag, vilket uppnås med ledade knutpunkter där tyngdpunktslinjerna möts. I ett enkelt fritt upplagt spann tar den tryckta överramen och den dragna underramen den globala böjningen, medan livstängerna håller avståndet mellan ramarna och tar skjuvningen. I Trafikverkets utförande för väg består huvudkonstruktionen av två monteringsbara parallellfackverk, där farbaneplattor i underkant dessutom styvar bron i tvär- och längsled.

Var placeras fackverket på en fackverksbro?

På en fackverksbro i trä för gång- och cykeltrafik placeras fackverket ofta vid sidan av brobanan, där det då även fungerar som räcke kompletterat med till exempel spjälgrind eller nät. Sidofackverk utan övre vindförband passar brobredder upp till cirka 3,5 m. För bredare broar och särskilt vägbroar måste fackverkshöjden ökas betydligt, och bärverket stagas då med vindförband ovanför brobanan. Placeringen påverkar alltså både brobredd, höjd och behovet av stagning.

Vilka fackverkstyper används i fackverksbroar?

En fackverksbro kan byggas med flera olika fackverkstyper. Pratt-fackverk har vertikaler i tryck och diagonaler i drag, Howe-fackverk är dess spegelbild, och K-fackverk delar vertikalerna så att livstängerna bildar ett K. Vid sidan av dessa finns den svenska järnvägshistoriska indelningen av äldre stålspann i fem namngivna profiler.

Fackverkstyp	Kraftfördelning eller kännetecken
Pratt-fackverk	Vertikalerna är i tryck och diagonalerna i drag, med diagonalerna lutande inåt och nedåt mot spannmitt.
Howe-fackverk	Pratts spegelbild: diagonaler i tryck och vertikaler i drag. Spännvidden begränsas av att de tryckta diagonalerna knäcker när de blir längre.
K-fackverk	En Pratt-variant där vertikalerna delas så att livstängerna bildar ett K, vilket kortar de tryckta stängerna och höjer knäckmotståndet.
Svenska järnvägshistoriska profiler	Fem namngivna profiler i den svenska järnvägshistoriska indelningen av äldre stålspann: hängande parabelfackverk, stående parabelfackverk, stående halvparabelfackverk, parallellfackverk och trapetsfackverk.

Vilka material byggs en fackverksbro av?

En fackverksbro byggs i stål eller trä, och stålfackverk var en av fyra huvudsakliga svenska landsvägsbrotyper fram till 1930-talet, tillsammans med stålbalk, träbro och stenvalv. Utförandena skiljer sig åt i farbana, fackverkshöjd, konstruktionshöjd och teknisk livslängd, och stålfackverk kan även utföras i rostfritt stål.

Utförande	Uppbyggnad och mått
Träfackverk för gång- och cykeltrafik	Farbana av slitplank på åsar eller trall, alternativt tätskikt och asfalt. I träfackverksalternativet för Klastorp-Ulva var den tekniska livslängden 40 år och fackverkshöjden cirka 2,4 m.
Stålfackverksbro	Farbana av plåt med tvärbalkar. I stålfackverksalternativet för Klastorp-Ulva var fackverkshöjden cirka 1,8 m och brobanans konstruktionshöjd cirka 350 mm.
Rostfritt utförande	Stålfackverk kan utföras i rostfritt stål, vilket minskar underhållsbehovet ytterligare.

Vilka spännvidder klarar en fackverksbro?

Martinsons träfackverk för gång- och cykeltrafik beskrivs med lämpliga spännvidder på cirka 18 till 32 m. Stålfackverk möjliggjorde historiskt stora spännvidder med relativt klena stålprofiler, men krävde stor arbetsinsats i monteringen. Trafikverkets kravbilder för tillfällig järnvägsfackverksbro visar STAX 22,5 ton i lastgrad D2 vid en bro på 63 m, respektive STAX 25 ton i lastgrad E4 vid 57,75 m.

Vilka svenska fackverksbroar finns?

Svenska exempel på fackverksbroar är järnvägsbroarna över Skellefteälven, Ångermanälven, Umeälven och Åbyälven. En fackverksbro i trä för gång- och cykeltrafik byggdes i Partille 1998. Åbyälvens fackverksbro, som togs ur drift 2012, innehåller 92 ton stål och dimensionerades för 25 tons axellast.

År	Bro	Fackverkstyp	Spännvidd
1911	Slind, Skellefteälven	Parallellfackverk	60,0 m
1916	Meselefors, Inlandsbanan över Ångermanälven	Trapetsfackverk	46,6 m
1925	Järnvägsbron över Umeälven, Lycksele	Stående halvparabelfackverk	72,0 m
1957	Åbyälvens järnvägsbro	fackverksbro	33 m

Vilka fördelar har en fackverksbro?

En svensk fallstudie för ett gång- och cykelspann på 60 m visade att fackverksbron kostar mellan 0,5 och 1 miljon kronor mindre än jämförbara båg- och hängbroar, som ligger kring 11 miljoner kronor. Samma studie bedömde fackverksbron som enklast av de tre typerna att projektera. I brotypsstudien för Klastorp-Ulva över Jumkilsån hade stålfackverksalternativet mindre underhållsbehov än träalternativet, och den lilla konstruktionshöjden innebar att anslutande gång- och cykelväg behövde höjas med cirka 0,2 till 0,9 m.

Vilka begränsningar har en fackverksbro?

En fackverksbro i trä är en komplicerad konstruktion med många detaljer och knutpunkter, vilket ger ett stort underhållsbehov. En färdigmonterad överbyggnad kräver dessutom bra servicevägar och yta för lyftkran för stora lyft. Vid stålbron vid Ekebydal i Nyköping noterades korrosion i knutplåtar, genomrostade knutpunkter, fukthållande smuts över stängerna och deformerade diagonaler.

Hur inspekteras en fackverksbro?

En fackverksbro i Trafikverkets bestånd inspekteras handnära minst vart sjätte år. Vid en handnära inspektion ska inspektören se och kunna känna samtliga konstruktionselement med handen. Kraven på broinspektion ligger i regelverket TRVINFRA-00213. Särskild inspektion kan exempelvis vara ultraljudsprovning av svetsar på stålkonstruktioner. En tillfällig bro ska dessutom utformas så att alla dess delar kan inspekteras.

Vilka regler styr fackverksbroar?

En fackverksbro i Sverige dimensioneras enligt eurokoderna SS-EN 1990 till SS-EN 1999 med nationella val ur Transportstyrelsens föreskrifter TSFS 2018:57. Vid Trafikverkets tillämpning av eurokoderna enligt TRVINFRA-00226 likställs bör med ska. SS-EN 1993-2 används för dimensionering av stålbroar, och vid utförandet av stålbroar bör EN 1090 beaktas. En broöverbyggnad med huvudbalk av fackverk för väg- eller järnvägsbro räknas i Trafikverkets kontrollregler som konstruktion i grupp A, den högsta komplexitetsklassen för kontroll av konstruktionsredovisning. Trafikverkets regelverk TRVINFRA styr utformning, byggnation och skötsel av verkets väg- och järnvägsanläggning genom hela livscykeln.

Vanliga frågor om fackverksbroar

Är en fackverksbro billigare än andra brotyper?

Ja, i en svensk jämförelse av brotyper för samma spännvidd blev fackverksbron det billigaste alternativet, med ett utfall omkring en miljon kronor under både båg- och hängbron.

Kan en fackverksbro användas som tillfällig bro?

Ja, Trafikverkets tillfälliga fackverksbro för väg består av två monteringsbara parallellfackverk och lanseras ut efterhand som den monteras. Även järnvägsutföranden finns med angivna lastgrader och brolängder.

Vad är ett gitterverk?

Ett gitterverk är ett flerdelat fackverk där de korsande livstängerna bildar ett nät- eller rutmönster, och konstruktionen är statiskt obestämd eftersom de korsande livstängerna ger flera överflödiga bärlinjer. Detta skiljer gitterverket från enklare fackverkstyper med statiskt bestämbar uppbyggnad.