SAMFERDSEL

Ekspert: Dette regne­stykket kan være med på å forklare hvorfor Tretten bru kollapset

Bør tas hensyn til, mener eksperten. Se utregningen.

Tormod Dyken, tidligere sjefingeniør i Statens vegvesen.
Tormod Dyken, tidligere sjefingeniør i Statens vegvesen. Foto: Joachim Seehusen
Dette er en Ekstra-sak som noen har delt med deg. Abonnere for å få full tilgang til alt innhold.

Årsaken til at Tretten bru kollapset i midten av august er fortsatt et mysterium.

Tidligere sjefingeniør Tormod Dyken lanserte kort tid etter hendelsen teorien om at tvangskrefter i knutepunktene over tid har laget voksende sprekker og riss i limtreet som har svekket bruas bæreevne og til slutt ført til kollapsen. Tvangskreftene kommer av at brua benytter både tre og stål i den bærende konstruksjonen og disse materialene reagerer svært ulikt på temperatur- og fuktforandringer. 

På forespørsel fra TU har Dyken nå satt opp et regnestykke som anslår tvangskreftene på Tretten bru. 

Åtte prosent av kapasiteten brua er bygget for

20 graders temperaturdifferanse mellom tre og stål kan forårsake tvangskrefter tilsvarende åtte prosent av limtrediagonalens strekk-kapasitet, kommer Dyken frem til. 

Over tid kan tvangskreftene i kombinasjon med for eksempel tungtrafikk lage lengre, bredere og flere sprekker og riss i knutepunktene. Det kan gjøre at brua på sikt vil tåle mindre og mindre.

Slik utmatting er vanskelig å sjekke ved inspeksjon, ettersom skadene er inne i knutepunktet, sier Dyken. 

Han mener tvangskreftene er i en størrelsesorden man bør ta hensyn til i prosjekteringen, men tror ikke at det ble gjort under prosjekteringen av Tretten bru. 

Se hele regnestykket og Dykens tilhørende forklaring her (artikkelen fortsetter under utregningen):

– Må ta hensyn til tvangskrefter

Dyken presiserer at regnestykket inneholder flere antakelser og at det kun er omtrentlig. 

Likevel kan det illustrere en medvirkende årsak til at brua kollapset, tror Dyken. 

– Jeg mener den indikerer at man må ta hensyn til slike tvangskrefter i dimensjoneringen. Aller helst bør man unngå dem ved å lage konstruksjoner uten for mye tvang, sier han. 

Tormod Dyken er nå pensjonist, men har i flere år vært sentral i trebru-miljøet. Han er tidligere sjefingeniør i Statens vegvesen ledet arbeidet med Vegvesenets første håndbok om trebruer fra 2013. Han var også redaktør for Vegvesenets rapport om utviklingen av trebruer (pdf), utgitt i 2017. I tillegg var han selv med i planleggingen av Tretten bru. 

En unik bru

Han forteller at Tretten bru var unik i måten den kombinerer limtre og stål i de bærende elementene.

Tretten bru var en fagverksbru, som betyr at brobanen bæres av et rammeverk av staver som tar strekk og trykk. Knutepunktene fester stavene sammen ved hjelp av stålplater og dybler. Ryker ett av knutepunktene, kan resten av brua ramle sammen som et korthus.

Dette er Vegvesenets arbeidstegning av Tretten bru. Fagverket besto av tre og stål: De skråstilte stavene var av limtre, mens de vertikale stavene var av stål. Stavene er bundet sammen i knutepunkter med stålplater og dybler. Illustrasjon: Statens vegvesen

Dyken kaller Tretten bru for en hybrid bru, ettersom den bestod av både tre og stål. Det var også tilfellet for bæresystemet: De skråstilte stavene på brua var av limtre, mens de vertikale stavene var av stål. Det er vanlig at trebruer også består av stål, sier Dyken. 

– Men vanligvis er ikke stål en del av hovedbæresystemet på denne måten, sier Dyken. 

Les også

Tre og stål utvider seg forskjellig når de påvirkes av fukt eller temperaturforandringer: Tre utvider seg når det blir fuktig, men det gjør ikke stål. Stål utvider seg imidlertid mye mer enn tre når temperaturen øker. 

– Ved samme temperaturøkning utvider stålet seg mer enn dobbelt så mye som tre, forklarte Dyken i TU torsdag.

– Oppstår en betydelig temperaturforskjell

I regnestykket antar Dyken 20 graders temperaturforskjell mellom tre og stål. Det kan høres mye ut, men det er ikke utenkelig, sier Dyken.

Han forklarte problemstillingen i TU torsdag: 

– På en vakker sommerdag blir stål raskt gjennomvarmt, fordi det leder varme godt. Det tar tid før massivtre-elementer blir gjennomvarme. Dermed oppstår det en betydelig temperaturforskjell i fagverket.

Ved oppvarming vil trestavene forsøke å holde igjen stålstavene og det oppstår tvangskrefter, forteller Dyken. 

Det var delvis sol og rundt 20 grader ved Tretten bru da den kollapset, ifølge Timeanddate.com.

Over tid kan tvangskreftene i kombinasjon med for eksempel tungtrafikk lage lengre, bredere og flere sprekker og riss i knutepunktet. Slik utmatting er vanskelig å sjekke ved inspeksjon, ettersom skadene er inne i knutepunktet, sier Dyken. 

Til høyre i bildet vises en stålstav hvor noe rester etter en limtrestav henger igjen etter brudd. Foto: Eirik Helland Urke, Teknisk Ukeblad

Tror ikke det ble hensyntatt i prosjekteringen

Spørsmålet er om man tok hensyn til disse kreftene under prosjekteringen av brua. Dyken tror ikke det.

– Forskjeller i temperaturutvidelse og eventuell fukt er vanligvis ikke med i en slik analyse, sier han. 

Han understreker at en slik kollaps ikke skjer på grunn av bare én feil, men en kombinasjon av flere feil på samme sted og tid.

Morten Wright Hansen, seksjonssjef for inspeksjon og sikkerhet i Vegdirektoratet i Vegvesenet, sier at de tar alle teorier som blir spilt inn til vurdering. 

– Vi har ingen grunn til å betvile Dykens kompetanse og kunnskap om dette, sier han.

Skyver vekk spørsmålene

Han henviser spørsmålet om man tok hensyn til temperatur og fukt i prosjekteringen til byggherre/ brueier som var ansvarlig for prosjekteringen. 

Arne Fredheim, seksjonssjef for drift og vedlikehold i Innlandet fylkeskommune, sier at det var Vegvesenet som hadde ansvaret for brua da den ble bygget og at spørsmålet dermed må rettes til dem. 

Les også

Dermed ringer vi tilbake til Vegvesenet. Pressevakt Kari Karstensen svarer at det var Innlandet fylkeskommune som var byggherre og at Vegvesenet gjorde oppdraget for dem. Hun mener det dermed ikke er opplagt at Vegvesenet skal svare på spørsmålet, men ligger til art de skal undersøke saken og gi tilbakemelding. 

Litt senere kommer også Gunnar Eiterjord, seksjonssjef for drift og vedlikehold i Vegvesenet, med et sitt svar:

– Ettersom Tretten bru er fylkesveibru er det naturlig at de svarer for spørsmål knyttet til brua, sier han.

Vi har også spurt prosjektør Norconsult om de tok hensyn til hvordan temperatur og fukt påvirker materialene i brua da de prosjekterte den. De ønsker ikke kommentere saken. 

– Av hensyn til etterforskningen ønsker vi ikke å kommentere ulike teorier i mediene, skriver kommunikasjonsdirektør Hege Njå Bjørkmann i Norconsult i en SMS til TU. 

Involverer eksperter i undersøkelsen

Ingvild Ytrehus, seksjonsdirektør for vei og landforsvar i Statens Havarikommisjon, skriver i en tekstmelding at de er i innledende fase i undersøkelsen og at det derfor ikke er riktig tidspunkt å kommentere enkelte innspill eller teorier. 

– Flere fagfolk har kommet med innspill og informasjon som vi tar med oss i det videre undersøkelsesarbeidet, skriver hun. 

Ytrehus har tidligere fortalt TU at de vil involvere flere bru- og materialeksperter i undersøkelsen av Tretten brukollapsen for å finne ut hva som har skjedd. 

Korrigering 2. september klokken 16.20: Dyken har opplyst oss om en feil i utregningen som fikk konsekvenser for den beregnede påvirkningen. Feilen kom av at regnearket ikke tok hensyn til forskjellen mellom celsius og kelvin. Artikkelen er oppdatert for å gjenspeile dette. 

Her er Dykens utregning (det er to sider, bla i bildene for å få side to):

Kommentarer:
Du kan kommentere under fullt navn eller med kallenavn. Bruk BankID for automatisk oppretting av brukerkonto.