Le prove di trazione per le piante arboree
Le prove di trazione rientrano nelle indagini strumentali che si eseguono per le piante arboree in ambito urbano, sia di proprietà pubblica che privata. Le indagini strumentali vengono eseguite per verificare il grado di rischio di un albero, il suo stato di salute, le sue reazioni nei confronti dei parassiti dei tessuti legnosi, eseguire previsioni circa l'andamento di una malattia e di uno stato patologico, definire i migliori interventi da eseguire.
Fra le varie indagini strumentali che è possibile eseguire la prova di trazione è un procedimento ingegneristico, nel quale una trazione artificiale simula l'azione del vento sugli alberi. Le modifiche temporanee alla struttura legnosa vengono misurate da alcuni sensori e registrate tramite un software.
I sensori posizionati sugli alberi oggetto delle indagini sono di due tipi: inclinometri, posizionati alla base, valutano la sicurezza al ribaltamento dell'albero tramite misura dell'inclinazione durante la trazione; elastomeri valutano la sicurezza alla rottura del tronco misurando la deformazione delle fibre. In realtà i sensori misurano le deformazioni delle strutture legnose quando sottoposte ad un carico esterno, un software è necessario per assimilare i dati e trasformarli in un fattore di sicurezza dopo aver inserito dati relativi all'albero ed all'analisi del vento per la località dove è posizionato l'individuo vegetale.
Le indagini con prove di trazione comprendono anche una valutazione visiva dell'albero, con quantificazione di un fattore di sicurezza denominato SIA. In base alle caratteristiche della pianta oggetto di indagine ed alle sue dimensioni (altezza, diametri del tronco, altezza effettiva della chioma, area della chioma, spessore della corteccia), alle caratteristiche del legno (resistenza al carico, elasticità, densità, aerodinamicità della chioma, frequenza propria), alle caratteristiche del luogo (altitudine, caratteristiche del terreno, esposizione dell'albero o eventuale sottomissione ad altri alberi o edifici) ed all'analisi del vento (categoria del terreno, fattori di esposizione e di prossimità, zona ventosa, velocità progettuale del vento e velocità di raffica, temperatura alla quale avvengono i maggiori eventi ventosi, densità dell'aria, intensità della turbolenza) è possibile definire un primo criterio riguardante la stabilità.
I fattori di sicurezza sono indicati con un numero o con una percentuale nei diversi sitemi in uso. La soglia di sicurezza è di solito 1,5 (o 150%). Un albero con fattore di sicurezza basale di 1,5 o superiore (metodo SIA) può essere considerato come adeguatamente proporzionato per quella località in funzione del vento e della raffica scelta per l'indagine, in base alle caratteristiche proprie in funzione della specie legnosa di appartenenza.
Pianta in giardino privato storico che è stata sottoposta a prova di trazione (Cedrus atlantica)
È normale che in piante che si trovano in fase ontologica senescente i valori di sicurezza statica di base siano elevati, ben superiori al valore soglia di 1,5. Questo perché piante in fase senescente tendono ad appiattire l'apice ed a diminuire l'altezza totale, rispetto alle dimensioni del fusto (circonferenza) dimensionatosi in funzione delle sollecitazioni ricevute durante il corso della vita dell'albero. Le categorie di vento scelte per le indagini fanno riferimento alle velocità progettuali del vento per il territorio italiano, per la Regione Lombardia il valore è 25 m/s (= 90 Km/ora). La velocità di raffica è desunta dalla zona dove è localizzata la pianta (territori costieri, campagna, periferia, città, entroterra, ecc.). Ad esempio utilizzando i parametri sopra elencati nelle zone classificate come periferia la velocità di raffica è di 114,3 Km/ora, in città 103 Km/ora. Valori paragonabili a quelli massimi registrati in occasione di eventi meteorici di notevole intensità. Alcuni fattori nelle prove di trazione sono in grado di modificare notevolmente i risultati, altri fattori incidono meno. Tra i fattori più importanti sono da annoverare l'altezza degli alberi, che deve pertanto essere misurata accuratamente, e la velocità del vento.
Pianta in giardino privato storico che è stata sottoposta a prova di trazione (Cedrus atlantica)
Una piccola modifica di questi valori determina una modifica elevata nei fattori di sicurezza e scelte errate sul destino degli alberi. Per completare la prova di trazione e ricavare i fattori di sicurezza alla caduta per ribaltamento della zolla con cedimento delle radici e rottura del tronco è necessaria l'elaborazione dei dati rilevati in campo dai sensori.
Per queste valutazioni è necessario un software (Arbostat), nel quale vengono inseriti i dati rilevati dai sensori ed i valori della prova (altezza della fune per la trazione, angolo della fune, diametri del tronco in corrispondenza dei sensori, altezza dei sensori, posizione dei sensori). La scheda di valutazione conclusiva appare con queste modalità (riferita alla pianta di Cedro delle fotografie riportate):
Per il Cedro riportato nelle fotografie i fattori di sicurezza erano superiori al valore soglia di 1,5 per ciò che riguarda il rischio di cedimento delle radici (media di 2).
I valori di sicurezza riguardanti il cedimento e la rottura del tronco avevano un valore medio di 1,25.
Altri fattori presi in considerazione sono stati il minimo spessore di legno del tronco ammesso (10 cm) ed il massimo grado di degradazione del tronco (86%). In questo caso il valore di degradazione del tronco era del 68%, lo spessore della parete residua esterna del tronco 30 cm (valori rilevati dalla tomografia eseguita).
In funzione dei valori riscontrati l'albero è stato mantenuto ed è stato approntato un programma di manutenzione pluriennale, con le finalità di diminuire il rischio di cedimento dei rami, di migliorare la vitalità, di contrastare le malattie di conifera in fase senescente.
La prova eseguita è stata decisiva in quanto con le altre prove strumentali eseguite l'esito era incerto.
La tomografia (la cui foto è di seguito riportata), eseguita alla stessa altezza dei sensori elastomeri, ha dato il seguente esito:
L'albero mantiene il 20% di tessuti legnosi sani, buone barriere di reazione nei confronti delle malattie fungine che degradano il legno, spessore residuo esterno quasi integro sulla circonferenza e superiore a 10 cm.
L'applicazione delle indagini di trazione ha permesso una più profonda valutazione per l'albero in cura, sicuramente meritevole di approfondimenti circa lo stato di salute e lo stato del rischio, permettendo una decisione finale con propensione al mantenimento dell'albero ed alla sua cura.
È anche da rimarcare come in piante di Cedro in fase adulta o senescente è molto comune riscontrare degradazioni nella zona centrale del tronco. Se queste degradazioni patologiche riguardano solo la parte centrale, lasciando uno spessore residuo integro esterno, possono essere considerate normali e fisiologiche.
È impensabile trovare piante di Cedro adulte con tessuti legnosi del tronco perfettamente integri, alcuni processi di degradazione sono normali.
La sottrazione della parte centrale del tronco non pregiudica la stabilità, una degradazione della parte centrale del 40% influisce sulla stabilità per il 20%, purché lo spessore residuo esterno rimanga integro sull'intera circonferenza.
È anche impensabile eseguire indagini approfondite su piante monumentali, in fase adulta o senescente, ed aspettarsi un perfetto riscontro strumentale, senza alcun difetto strutturale o senza alcuna degradazione delle strutture legnose di sostegno.
La parte difficile del tecnico che cura le piante è eseguire accurate indagini e definire con precisione l'esatto rischio per l'albero, il suo stato di salute, le possibilità di cura, le previsioni circa il destino dell'individuo vegetale e le possibilità di miglioramento.
Per una completa descrizione dello stato di fatto manca ancora la parte aerea, dove è necessario definire eventuali rischi di cedimento riguardanti rami o fusti, eventuali malattie della chioma, altri fattori riguardanti la salute dell'albero.
Questo presuppone la conoscenza delle principali malattie alle quali la specie in cura è suscettibile, le caratteristiche della specie vegetale, il decorso delle principali malattie alle quali gli individui legnosi sono soggetti.
In questo caso (Cedro dell'Atlante) la specie è soggetta alla rottura di rami, è necessario mettere in atto interventi di manutenzione che diminuiscano questo rischio, sia per salvaguardare la salute degli umani frequentatori dell'area verde che quella dell'albero.
Albero di Ippocastano sottoposto a prova di trazione
Dr. Luciano Riva
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