Che resistenza al vento può avere un ramo danneggiato di Pinus Pinea??

Transcript

1 Che resistenza al vento può avere un ramo danneggiato di Pinus Pinea?? Alessandro Pestalozza; Dario Guzzi; Alain Ascarelli. 1

2 Stabilità degli alberi ed eventi meteorologici 2

3 La caduta delle branche è un fenomeno fisiologico naturale Autopotatura delle vecchie ramificazioni Nei giovani alberi avviene il crown lifting. 3

4 La caduta delle branche è un fenomeno fisiologico naturale : Auto ottimizzazione del design: come in una barca durante le tempeste viene ridotta la superficie velica esposta (C. Mattheck) 4

5 La caduta delle branche è un fenomeno fisiologico naturale : Autopotatura nei vecchi alberi Porta a ridurre la distanza tra le periferie. Raccorciamento delle leve 5

6 Autopotatura nei contesti Urbani Nelle nostre città quando gli alberi debbono coesistere con cose, persone ed infrastrutture va prevenuta. Possono avvenire fatti drammatici 6

7 Autopotatura nei contesti Urbani Come dunque prevenire la naturale tendenza all autopotatura nelle nostre città? 7

8 Autopotatura nei contesti Urbani Come dunque prevenire la naturale tendenza all autopotatura nelle nostre città? Piano Manutentivo basato su Studio dello stato di fatto (Verifiche di stabilità) 8

9 Autopotatura nei contesti Urbani Questo lavoro è stato realizzato a seguito di un tragico evento accaduto a Roma nel La velocità media del vento è stata per alcuni giorni pari a 7 BF. (picchi a 11 BF) 9

10 Studio della ferita e della stabilità della branca Si notò subito dopo la caduta che il cedimento avvenne in due tempi successivi 10

11 Studio della ferita e della stabilità della branca Scopo di questo lavoro assegnatoci dal Tribunale di Roma è stato: Determinare con accuratezza e rigore scientifico se il cedimento della branca è stato determinato solo dalle avverse condizioni meteo o se la precedente lesione è stata ( se sì in qual misura) fatale per la rottura. 11

12 Piano delle Indagini Simulare il comportamento di una branca di Pino avente le stesse caratteristiche di quella caduta alle stesse condizioni meteorologiche Per fare ciò era necessario: 1. Conoscere l esatta descrizione della ferita 2. Conoscere esattamente le caratteristiche del ramo 3. Mettere a punto un sistema basato sulla tecnica del Pulling test in modo da sollecitare un ramo nel modo più simile possibile a quelle osservate durante i fenomeni ventosi. 12

13 Descrizione della ferita Ferita iniziale dovuta a torsione con apertura delle fibre su di un solo lato 13

14 Descrizione della ferita 14

15 Descrizione della ferita 15

16 Descrizione della ferita 16

17 Injurie description 17

18 Descrizione della ferita 1512 cm 2 Sezione Longitudinale branca 100 % 648 cm 2 Sezione Longitudinale ferita - 57 % Diametro del ramo all inserzione del tronco: 14,01 cm Lunghezza: 108 cm Larghezza al punto di inserzione del ramo: 10 cm Sviluppo: Area triangolo-trapezoidale con lato interno prossimo alla mezzeria del ramo. 18

19 Descrizione della branca 19

20 Descrizione della branca 20

21 Wind Load Analysis (arwilo) 21

22 Carico di Lavoro M= (A*Cw*(q/2)*u 2* h (Wind Load Analysis) on the broken branch Crown Area: 4,8 m*m Air density: 1,25 kg/m*m*m Wind speed: 39,6 m/s At the height: 20 m Wind Load on the crown (Branch): 0,9kN 92kg Bending moment at the branch base: 3,3kNm 336kgm Simulazione delle condizioni osservate durante gli eventi 22

23 Carico di Rottura (branca intatta) E=σ/ε Carico di rottura alla compressione : Pinus spp.= 17N/mm2 Limite di elasticità = 0,29 % 23

24 Pinus spp. Limite d elasticità= 0,29% Carico di rottura= 17 kn/mm 2 24

25 Fattore di Sicurezza Fatt. di Sicurezza = Carico di Rottura = 4,58 knm Carico di Lavoro = 3,3 knm = 1,38 > 1,15 25

26 Pull-Test 26

27 33 Pulling test 20 Pinus pinea 1 Settimana in bosco 3 tecnici 1 Tree Climber 1 Strumentazione per Pulling Test tipo Dynatim Extra: 1 cestello 14 metri Pull-Tests 27

28 28

29 29

30 30

31 Simulation:pulling tests 31

32 32

33 33

34 34

35 Pinus spp. Elastic limit= 0,29% Strength= 17 kn/mm 2 35

36 Dati Dynatim : Comportamento elastico 36

37 Dati Dynatim : Comportamento Plastico 37

38 Master plot (Elastic Tests) 38

39 Risultati PullingTests 39

40 Resultati Pulling-Tests 40

41 Risultati PullingTests - 35% 41

42 Carico di rottura (branca intatta) E=σ/ε 42

43 Carico di rottura (Branca lesionata) E=σ/ε 43

44 Fattore di Sicurezza Fatt. Sicurezza = Carico di Rottura = 2,97 kn/m = 0,9 < 1,15 Carico di Lavoro = 3,3 kn/m 44

45 Conferma ottenuta utilizzando TSE progr. (Branca sana) 45

46 Conferma ottenuta utilizzando TSE progr. (Branca lesionata) 46

47 Descrizione della ferita 1512 cm 2 Sezione Longitudinale branca 100 % 648 cm 2 Sezione Longitudinale ferita - 57 % PERDITA DI TENUTA -35% 47

48 Crash Test su Alberi Interi 48

49 Conclusioni La rottura della branca lungo il Viale di Roma è avvenuta in condizioni anomale (pre-frattura) Prove di campo mettevano in evidenza che la lesione riscontrata influenzava l integrità e la stabilità della branca La riduzione nella tenuta risultava uguale a -35% Il fattore di sicurezza della branca lesionata = 0,9 era inferiore a 1,15 I risultati sono stati confermati usando il software TSE 49

50 Thank you for the attention! 50