Spørg Scientariet: Hvordan kan søjlerne være tynde på toppen?

Torben Frandsen spørger: På mange motorvejsbroer kan man se, at de bærende søjler ikke er i kontakt med brodækket i deres fulde bredde, men kun på et mindre stykke i midten af søjlen. Det må betyde, at der er en vis mængde materiale i søjlen, som ikke bidrager til bæreevnen.

Christian Munch-Petersen, bygherrerådgiver bl.a. inden for beton, og blogger på ing.dk, svarer:

En søjle er en konstruktionsdel, der skal optage et tryk - på en bro trykket fra brodækkets egenvægt og trafikken.

Hvis søjlen er kort, skal den kun være så tyk, som svarende til styrken af materialet i søjlen. Hvis søjlen er lang i forhold til dens tykkelse, kan søjlen 'knække' ud under et langt lavere tryk. Prøv f.eks. at trykke i enderne af et kort sugerør og et langt sugerør.

Hvis en betonsøjle kun er ca. ti gange længere end den er tyk, er udknækning ikke noget problem. En brosøjle er typisk 5-6 meter lang og derfor ca. 50 cm tyk. Da søjlen samtidigt som regel skal kunne tåle en påkørsel , laves den ofte tykkere - f.eks. 75 cm.

Det er vigtigt, at den lodrette kraft påføres søjlen i midten af søjlen. Ellers skal søjlen gøres endnu tykkere. Derfor ser man normalt, at der på toppen af søjlen er en mindre konstruktion -et leje - der overfører kraften fra broen til netop midten af søjlen. Dette leje kan være af f.eks. gummi, stål eller beton.

Det er så rigtigt, at søjlen godt kunne gøres smallere i toppen op imod lejet, men ikke på midten, hvor den skal modstå udknækning og påkørsel.

Så hvis man kan finde en arkitekt, der synes, at søjler skal spidse til op mod brodækket, er det fuldt muligt at lave en sådan konstruktion. Men der vil ikke være sparet noget. Det er billigere at lave en søjle med ens tykkelse, og beton er i sig selv billigt - ca. 1.200 kr. pr. kubikmeter.

Ingeniørens Scientarium består af et stort antal af landets førende forskere. Se flere spørgsmål og stil dine egne på www.ing.dk/scientariet/sporg

Test dine venner i Ingeniørens Facebook-quiz 'Så ka' du lære det!' på http://apps.facebook.com/scientariet/