Hengebro

Hengebro, eller hengebru, er en bro som er opphengt i kjettinger eller kabler som er utspent mellom høye pilarer eller tårn på hver side.^[1] Lengden måles i spenn mellom pilarene.

Prinsipp med hengebro

Bildet viser et oppriss av en typisk hengebro. Før dekket kommer på plass, spennes kablene kun etter sin egenvekt. Deretter monteres vertikale kabler direkte fra hovedkabelen og ned på dekket. Kablene utsettes for strekk og holdes tilbake i forankringene. Slike kabelanordninger har kun en primær last-bære funksjon for brodekket.

Den store spenningen i hovedkabelen krever at det er god innfestning til grunnen på begge sider. Oftest er kablene forankret direkte til fjell på begge sider, eller til en annen massiv konstruksjon.

Historie

Hengebroer er en type bro som har vært bygd helt fra begynnelsen av vår tidsregning. Det er da snakk om enkle gangbroer over juv og elver, basert på en eldgammel inka-taubro. Dette er en enkel bro som er spent fast i begge ender, hvor selve brobanen henger ned som en bue på midten.

Frem mot vår tidsalder, med krav til å kjøre tyngre kjøretøyer og jernbane over broene, ble denne brotypen forandret betraktelig. Det ble blant annet bygd store tårn hvor kablene ble tredd igjennom og mot et solid feste på begge sider av broen. Brobanen ble siden hengt opp i vertikale stag som ble koblet til kablene. De aller første av disse «moderne» hengebroene var Menai- og Canvoy-broene i Nord-Wales^{[trenger referanse]} , åpnet i 1826. Siden kom Hammersmith bro i 1827 i London.

Hengebrokabelen forankres ved begge endene av broen, da all belastning av broen vil forplante seg som strekk av hovedkablene. Kablene føres videre ned mot dekkenivå og ender i fast forankring på begge sider av brobanen. Et unntak er Royal Albert bro 1859, hvor ankeret erstattes med en bue mellom tårnene.

.

Fordeler med hengebroer fremfor andre broer

Hovedspennet kan bygges lenger enn broer bygd etter «fritt frambygg»-metoden i og med at hovedkablene bærer selve brobanen under byggingen. Når en skal krysse brede elver og innsjøer og vil spare forskaling av mellomliggende tårn og pilarer, har denne brotypen en klar fordel.
Den kan bygges høyt over vannflaten, slik at større skip kan passere under broen. Hengebroer er mer fleksible under sterke vindkrefter og jordskjelvrystelser enn andre broer som må bygges mer solide og tyngre.
I og med at den kan bygges av lettere materialer, er den ofte billigere å produsere enn andre brotyper.

Ulemper med hengebroer

Broens manglende stivhet kan føre til at broen må stenges for trafikk i sterk vind. Et eksempel på dette er Sotrabrua, som ligger ganske vindutsatt til.
Ved å være fleksibel under store konsentrerte belastninger er denne brotypen generelt dårlig egnet for jernbaner. Dette fordi jernbaneanlegg generelt har lav toleranse overfor bevegelser i selve dekket.
I sterk vind kan tårnene få en stor vridningsmomentkraft ned mot grunnen, noe som igjen krever kostbar fundamentering, spesielt med løsmasser i grunnen.

Konstruksjonen

Kraftoverføringene i en hengebro er strekk i hovedkablene og trykk mot tårnene. Siden pilarene stort sett tar opp vertikale trykkrefter, kan de, da de får god støtte fra hovedkablene, være ganske slanke – som f.eks. i Severn bridge, i nærheten av Bristol i England.

Kabeldetaljer

Demonstrasjonsdel av en hovedkabel for Golden Gate Bridge.
Hovedkabel festet til hovedtårnet
Vertikal kabel festet til hovedkabel

Noen hengebroer

Lengdene er oppgitt i største spenn.

Çanakkalebroen i Tyrkia. 2023 meter^[2]
Akashi-Kaikyo-broen i Japan. 1991 meter
Xihoumen, Kina, 1650 meter
Storebæltsbroen i Danmark. 1624 meter
Yi-Sun sin, Sør-Korea, 1545 meter
Runyang, Kina, 1490 meter
Nanjing-Yangtze, Kina, 1418 meter
Humber Bridge i England. 1410 meter
Jiang-yin, Kina, 1390 meter
Tsing Ma-broen i Hongkong. 1377 meter
Golden Gate Bridge i San Francisco. 1280 meter
Akinada-broen i Hiroshima
Chelsea Bridge i London
Brooklyn Bridge i New York 486 meter

I Norge