STABILITA' DEGLI ALBERI

Relatore Prof. Claus Mattheck
Fisico, Universita' di Karlsruhe
Germania


Guida pratica al controllo degli alberi mediante il metodo VTA

Il metodo VTA (valutazione visiva dell'albero) consta di tre fasi.
Il VTA e' un metodo non distruttivo per gli alberi sani. Solo nel caso di crescente preoccupazione l'albero viene sottoposto ad una ispezione piu' approfondita ma, anche in questo caso, le ferite provocate devono essere mantenute al minimo. Il VTA e' 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.


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. E' 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), cioe' 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 puo' 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.
Figura 1


Resistenza alla frattura

Si individua attraverso la determinazione dei fattori seguenti.

Vitalita'
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 e' un sintomo di difetto, questi sintomi possono assumere un'infinita varieta' 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 prossimita' 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 e' 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 e' 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.
    		Figura 5
    Carie bruna
    Attualmente il Fractometer e' 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 rigidita'. 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 prossimita' di parti cariate per escludere rotture causate da imbozzamento flessionale
    Questa verifica puo' essere fatta attraverso apparecchi semplici quali martello, metro e nastro, succhiello, binocolo, raggio di bicicletta e apparecchi piu' raffinati quali martello ad impulso Metriguard, Resistograph, Fractometer. In generale lo spessore dei tessuti legnosi e' piu' sottile dove i difetti sono piu' evidenti (Figura 6). La percussione con il martello di gomma puo', a volte, confermare la condizione sospetta ma non puo' 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 puo' 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 e' un ulteriore utile e semplice espediente.
    		Figura 6


    Sezioni aperte
    Il fattore di sicurezza degli alberi e' piu' grande di S=4.5, quindi la frattura per piegatura e' 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.     		Figura 7


    Resistenza allo schianto da vento


    Sintomi di difetti localizzati nella zona delle radici 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.
    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.


    Attrezzi per la verifica dei difetti e per la loro misura


    Il VTA e' un metodo che interpreta il linguaggio corporeo degli alberi e fornisce agli esperti i criteri per predire stroncamenti. Il VTA e' un metodo flessibile che non e' strettamente legato ad un particolare strumento ma e' aperto a nuove idee e nuovi metodi. Di seguito vengono illustrate le tecniche di misurazione attualmente raccomandabili, basate sulle piu' recenti acquisizioni scientifiche e disponibili ad un costo relativamente contenuto.