Riccardo Morandi som brokonstruktör – geni eller klåpare?

På vår studieresa till Italien 1964, som avslutning på vår utbildning till V-byggare på KTH, besökte vi en gigantisk viadukt av 1100 m längd under byggnad i Genua, Viadotto sul Torrente Polcevera. Den spände över ett stort järnvägsområde i tre spann på 202, 210 och 140 m.

Allt utfördes i betong, som förspändes efterhand vid den ställningslösa utbyggnaden från pylonerna. Brobanan låg på 56 m höjd. Det statiskt bestämda systemet med bärande snedkablar av stål inkapslade med betongkassetter bar Morandis signatur – han själv mötte oss uppe på spannet där han gav oss en föreläsning om systemets förtjänster och utförande – jag minns att vi diskuterade brobanans stabilitet in mot pylonen, där den utöver förspänningen hade att bära även den balanserande tryckkraften från systemet. En uppenbar brottmodell hängde samman med ökad trafiklast på det inhängda rektangulära mellanstycket, av 1800-talsmodell, som bars av snedkablarna i de fyra hörnpunkterna.

Viadukten i Genua havererade i augusti i år i samband med en kraftig storm med åtskilliga dödsoffer som följd. Vindarna blåste bort mellanstycket med förbluffande lätthet och knäckte en mellanpylon – händelseförloppet fångades på film. Eftersom greppet om hörnpunkterna vid påförd sidolast tydligen gick förlorat ligger det nära till hands att spekulera om brister i förbanden. Dessa kunde uppenbart inte uppta lastkombinationen av egentyngd och trafik med en kraftig sidolast. Sådana brott beror på, enligt min erfarenhet, att övergången mellan olika material, i detta fall stål och betong, inte har tillräcklig skjuvkapacitet för att balansera uppkommande och kanske oväntade krafter.

Men det finns också anledning att kommentera själva konstruktionssystemet. Detta är statiskt bestämt, vilket innebär att om någon del skadas eller går förlorad kan jämvikten inte upprätthållas – systemet bryter genast samman. Detta blir så mycket mera uppenbart då man betänker systemets tvådimensionella karaktär – så länge alla krafter ligger i det bärande planet fungerar konstruktionen. Men då krafter påförs mot planet, som t ex vindkrafter, uppkommer frågan om sådana kan upptas med moment som balanseras av pylonerna, på vilka man då måste ställa kravet att de har tillräcklig vridstyvhet. Detta borde vi ha frågat om redan 1964, då en Morandi-bro faktiskt hade havererat, den över Maracaibo-sjön i Venezuela. Denna hade blivit påseglad av en oljetanker, som hade tagit med sig ett mellanstycke i en dramatisk olycka. Även denna gång hade människoliv gått till spillo. Men händelsen avfärdades som icke-signifikativ för konstruktionssystemet – ingen bro kan påläggas sådana krav att den står emot en påseglingskraft från en tanker. Kanske inte – men vår misstänksamhet borde nog ha blivit väckt!

I dagens perspektiv verkar Morandis broar föråldrade. I några fall, vilket gäller för bron vid Wadi el kuf i Libyen, är de vackra. Men även denna bro är nu avstängd. De är statiskt bestämda, vilket inte känns lockande ur säkerhetssynpunkt. Nyare broar är normalt höggradigt statiskt obestämda, vilket bidrar till ökad säkerhet till priset av ett betydligt större konstruktionsarbete, som man dock gärna överlåter till kraftfulla datorer. Morandis broar verkar också tvådimensionella och därför dåligt ägnade att motstå sidolaster eller mera generellt, oväntade lastkombinationer. En sådan kombination förelåg i Genua.

Text: Bo Göran Hellers

Photo by Felix Mittermeier on Unsplash