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Stabilità degli alberi
di
Claus Mattheck
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Guida pratica al controllo degli alberi mediante il metodo
VTA
Il metodo VTA (valutazione visiva dell'albero) consta di tre fasi.
- Controllo visivo dell'albero al fine di ricercare sintomi esterni di
difetti interni. Se la distribuzione costante delle tensioni nell'albero viene
disturbata a seguito di difetti, l'albero reagisce producendo più legno nel
punto sovraccaricato. In tal modo rigonfiamenti e depressioni si formano in
prossimità delle cavità cariate e costolature vicino alle fenditure.
- Se vengono riscontrati dei sintomi bisogna procedere ad un esame più
approfondito per confermare e misurare il difetto correlato. Questo è
possibile o misurando la velocità di un'onda sonora che passa attraverso la
sezione trasversale o con metodi penetrometrici. La resistenza del legno sano
rimasto viene determinata utilizzando il Fractometer, strumento tascabile per
la valutazione del legno.
- Conosciuta la dimensione del difetto e la qualità del legno vengono
applicati dei criteri di previsione di schianto per determinare se l'albero
sia o meno pericoloso.
Il VTA è un metodo non distruttivo per gli alberi sani.
Solo nel caso di crescente preoccupazione l'albero viene sottoposto ad una ispezione più
approfondita ma, anche in questo caso, le ferite provocate devono essere
mantenute al minimo. Il VTA è un metodo di ispezione visiva che, guidato dai
principi della biomeccanica e basato sull'assioma della tensione costante,
prende in considerazione e rispetta l'attuale giurisdizione tedesca.
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L'albero quale "catena" di membri con carico uniformemente
adattato
Quando un albero cresce in modo naturale, tutte le sue parti
individuali sono ben coordinate rispetto al flusso della forza. è
possibile paragonare l'albero ad una barca a vela dove la chioma
rappresenta la vela, il fusto l'albero maestro e la zolla lo scafo. Ne
deriva che (figura 1) la forza del vento viene catturata dalle foglie e
dai rami e trasferita al tronco attraverso le branche principali. Il
tronco raccoglie il carico del vento, come l'albero della barca le forze
della vela, e le dirige nella zolla (disco delle radici). Nel disco delle
radici il carico viene ripartito sulle radici grosse e su quelle fini.
L'intera forza del vento dev'essere infine raccolta dal terreno al di
fuori della zolla. Il carico del vento che viene trasferito attraverso
l'albero determina la dimensioni del disco di radici (scafo), cioè di
quelle radici con funzione statica che rimangono nella zolla sradicata in
caso di schianto provocato dal vento. Le radici idrotropiche che possono
estendersi per molti metri oltre questo disco non hanno importanza dal
punto di vista biomeccanico. Si può cosi valutare l'intero carico del
vento che entra nel suolo attraverso il fusto, misurando semplicemente con
un metro la circonferenza del tronco dell'albero intatto al di sopra
dell'attacco delle radici. La vela determina la grossezza dell'albero
della barca e questo, di nuovo, il raggio dello scafo. Conoscere un solo
membro della catena significa quindi conoscere tutto della situazione di
carico.
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Resistenza alla frattura
Si individua attraverso la determinazione dei fattori
seguenti.
Vitalità
Valutazione del fogliame, presenza di rami secchi, collari indicanti rotture imminenti,
corteccia mancante, crescita stentata, lenta chiusura delle
ferite.
Stato fitosanitario
Corpi fruttiferi fungini, fuoriuscita di liquido dalle ferite aperte o altri indicatori di
presenza di funghi o di altri parassiti.
Sintomi di difetti meccanici
In genere ogni deposito di materiale superfluo è un sintomo di difetto, questi sintomi
possono assumere un'infinita varietà di forme in relazione all'estensione ed alla
natura del difetto (Figura 2).
Rigonfiamenti e depressioni. Sovente la corteccia si fessura oppure si
stacca facilmente in seguito alla locale crescita di riparazione (Figura 3);
le depressioni sono sintomo di carie unilaterale localizzate in prossimità di un
lato (conferma con percussione); i rigonfiamenti sono sintomi di una carie quasi
simmetrica (conferma con percussione); depressioni e rigonfiamenti chiaramente delimitati
sono sintomo di rotture di fibre (alla percussione il legno suona come sano).
Costolature e costolature a spirale.Le costolature sono sintomi di spaccature
radiali. Costolature arrotondate indicano che il processo di rinforzo si è concluso
positivamente o perlomeno suggeriscono la formazione di parecchie cerchie legnose per
colmare l'apice della fenditura. Costolature appuntite rivelano invece la
presenza di spaccature che si allungano costantemente e che la chiusura
non è avvenuta completamente.
Le costolature a spirale sono sintomi di spaccature radiali nel caso in cui le
fibre del legno abbiano un andamento a spirale. Sorgono solo quando le cariche di
torsione sono opposte al senso della spirale di crescita delle fibre e sovente sono la
conseguenza di una forma asimmetrica della chioma o di carico unilaterale
del vento (Figura 4).
"Crackled-varnish" (screpolature di vernice) indicatori di fratture
friabili
Mentre i sintomi visti fin qui derivano da processi di
crescita di riparazione, i difetti che verranno descritti di seguito sono
originati dalla frattura friabile di parti morte.
figura 5
- Fenditure trasversali e longitudinali della corteccia esterna indicano estremi
allungamenti interni causati da un locale cedimento del legno o da trasformazione di
sintomi.
- Parti di corteccia localmente staccata che si solleva indicano un aumento di
crescita e la formazione di un sintomo.
- Fenditure trasversali in ferite riempite artificialmente o su mastici sigillanti
indicano un aumento dei carichi di tensione.
Carie
bruna
Attualmente il Fractometer è l'unico strumento in grado
di fornire una determinazione definitiva e quantitativa della carie bruna. Il
tipico processo di degradazione selettiva della cellulosa che accompagna la
carie bruna spiega il rapido deterioramento della resistenza alla frattura
nonostante rimangano inalterate le caratteristiche di rigidità. Nella maggior
parte non si hanno sintomi.
Indizi riscontrabili sugli
elementi di consolidamento di un albero
Corde o fasce troppo
tese sono indicative di parti dell'albero che si stanno inclinando. Spesso si
possono inoltre osservare fenditure trasversali e piegature ad onda sulla
corteccia nella parte inferiore del ramo interessato; rondelle che affondano nel
legno indicano che i tiranti sono sovraccarichi.
Verifica dei difetti e determinazione dello spessore residuo di tessuto legnoso
(parete) in prossimità di parti cariate per escludere rotture causate da imbozzamento
flessionale
Questa verifica può essere fatta attraverso apparecchi semplici quali martello,
metro e nastro, succhiello, binocolo, raggio di bicicletta e apparecchi più raffinati
quali martello ad impulso Metriguard, Resistograph, Fractometer. In generale lo spessore
dei tessuti legnosi è più sottile dove i difetti sono più evidenti (figura 6).
La percussione con il martello di gomma può, a volte, confermare la
condizione sospetta ma non può fornire una risposte definitiva. Prove
assolutamente attendibili di carie con delignificazione dei tessuti
possono essere ottenute utilizzando il martello ad impulsi Metriguard. In
molti casi lo spessore residuo del legno può essere misurato con una
bacchetta (asta di ferro). L'uso del succhiello di Pressler fornisce
sempre le informazioni desiderate ed un raggio di bicicletta inserito nel
foro precedentemente prodotto è un ulteriore utile e semplice
espediente.
Sezioni aperte
Il fattore di sicurezza
degli alberi è più grande di S=4.5, quindi la frattura per piegatura è
importante solo in presenza di sezioni trasversali ampiamente aperte. Per
poter esludere la frattura dovuta a una riduzione della sezione
trasversale (figura 7) occorre che il rapporto t/R sia maggiore di
0.3-0.35 dove t rappresenta lo spessore del legno sano residuo e R il
raggio del tronco per l'albero ancora in completa fogliazione. Studio di
campo in Germania, Inghilterra e Stati Uniti su alberi spezzati e su
alberi cavi, hanno mostrato che quasi tutti gli alberi che presentano un
rapporto t/R minore di 0.3 si spezzano. Solo pochi alberi si sono spezzati
quando lo spessore residuo era anche di poco superiore al 30% del raggio.
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Resistenza allo schianto da vento
Sintomi di difetti localizzati nella zona delle
radici
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La presenza di rami secchi in un solo lato della chioma denota difetti
unilaterali alle radici.
- L'arresto di crescita, accompagnato per lo più da corteccia secca e
friabile nella zona in cui le radici penetrano nel terreno denota un loro
ridotto ancoraggio.
- La crescita intensiva della base di singole radici di ancoraggio, per lo
più accompagnata da spaccature longitudinali nella corteccia o da
rigonfiamenti arrotondati della superfice, è segno di un accresciuto carico
di questa radice. Queste manifestazioni visibili possono derivare dal
cedimento o dalla perdita di altre radici oppure da variazioni del carico del
vento come pure da perturbazioni della simmetria della chioma. Possono essere
anche sintomo di carie interna.
- Fenditure nel suolo situate nel lato di sopravento indicano un rischio di
schianto imminente.
Scavi e diagrammi VTA
Per poter valutare il
rischio di schianto per sradicamento dell'albero in relazione alla dimensione
della zolla occorre eseguire le operazioni seguenti.
- Misurare il raggio R del tronco.
- Determinare il raggio Rw che dovrebbe avere la zolla (disco delle radici)
per garantire un sufficiente ancoraggio.
- Realizzare uno scavo alla distanza Rw misurata dal centro del fusto per
valutare la capacità di ancoraggio offerta dalle radici. Se si trovano radici
sane si può assumere che la zolla sia completa. Questo metodo può essere
applicato solo ad alberi collocati in parchi o giardini e deve essere
modificato in tutti gli altri casi.
Perdite di radici possono essere valutate con scavi eseguiti proprio presso
l'albero e misurando semplicemente la circonferenza del fusto. La distanza fra
lo scavo ed il piede del fusto viene poi paragonata col raggio Rw. Questo metodo
consente di valutare difetti nella zona periferica delle radici.
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Attrezzi per la verifica dei difetti e per la loro
misura
Il VTA è un metodo che interpreta il linguaggio corporeo degli alberi e
fornisce agli esperti i criteri per predire stroncamenti. Il VTA è un metodo
flessibile che non è strettamente legato ad un particolare strumento ma è
aperto a nuove idee e nuovi metodi. Di seguito vengono illustrate le tecniche di
misurazione attualmente raccomandabili, basate sulle più recenti acquisizioni
scientifiche e disponibili ad un costo relativamente contenuto.
Martello a impulsi Metriguard.
è in grado di evidenziare la presenza di parti marcescenti con degradazione della
lignina, spaccature, corteccia inclusa, ecc. mediante una drastica riduzione della
velocità dell'onda sonora. La
figura 8 ne mostra il principio applicativo.
Succhiello di Pressler e Fractometer.
La carota di legno che può essere estratta con un succhiello non sempre è in grado di
evidenziare il reale spessore residuo del legno (parete). Il Fractometer determina la
forza del legno e lo spessore della parete in grado di sopportare il carico.
La semplice ispezione visiva non è in grado di fornire misure
affidabili.
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Alberi inclinati
Ogni ramo dal punto di vista puramente biomeccanico è un albero inclinato.
Se ogni albero inclinato fosse un albero a rischio, allora ogni ramo inclinato
e con questo quasi tutti i rami, sarebbero rami pericolosi. Gli alberi
inclinati sopportano naturalmente carichi più elevati e devono utilizzare
più materiale, specialmente legno di reazione, per impedire un aumento
dell'inclinazione, per opporsi allo schianto. Gli alberi possono crescere
inclinati per diversi motivi. Questi alberi non solo sopportano il carico
oscillante di piegamento del vento, ma anche un piegamento statico in seguito
alla eccentricità del centro di gravità rispetto alla chioma. Si crea
pertanto una situazione critica poichè il legno potrebbe "strisciare" sotto
carichi statici e, se la vitalità dell'albero diminuisce, i contromeccanismi
di riparazione possono fallire.
Alberi sani
Anche un albero sano e completamente privo di difetti può spezzarsi
o schiantarsi a causa del vento. Questa possibilità è il prezzo del
sistema di costruzione leggero e a basso consumo di energia che la
natura ha inventato per garantire la preservazione a basso costo delle
specie nella lotta per la sopravvivenza. Il metodo VTA valuta
fino a che punto l'albero ritenuto difettoso è maggiormente esposto a
schianto rispetto ad un albero perfettamente sano. Non si può comunque
fornire una garanzia assoluta di sicurezza poichè i principi di
costruzione leggera della natura impongono una quota naturale di
schianto anche per alberi senza difetti.
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