analisi critica prove di trazione controllata · torsionali? analisi critica delle prove di...

41
Parco di San Rossore - 7 settembre 2012 Analisi critica delle prove di trazione controllata con particolare riferimento al Pino domestico Luigi Sani - Studio Tecnico GIFOR - Via del Parione, 1 – 50123 – FIRENZE Tel 055 292813 – Fax 055 2302298 - Cell 347 4195878 - [email protected] - www.giforperglialberi.it LASA Laboratorio di Studi sull’Albero

Upload: lyngoc

Post on 15-Feb-2019

219 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

Parco di San Rossore - 7 settembre 2012

Analisi critica delle prove di trazione controllatacon particolare riferimento al Pino domestico

Luigi Sani - Studio Tecnico GIFOR - Via del Parione, 1 – 50123 – FIRENZE

Tel 055 292813 – Fax 055 2302298 - Cell 347 4195878 - [email protected] -www.giforperglialberi.it

LASA

Laboratorio

di Studi sull’Albero

Page 2: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

Introduzione

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 2

Page 3: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

Introduzione

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 3

Page 4: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

Introduzione

Il cedimento degli alberi, sia inforesta che in città, è un problema digrande interesse per il rischio didanni che comporta se il cedimentoinfluisce su persone, cose o attività

La valutazione di stabilità deglialberi è la pratica che si è sviluppataper studiare, prevedere e contenereil fenomeno del cedimento deglialberialberi

Oltre l’analisi visuale, basata suassunti fisiomorfologici, strutturali ofitopatologici, si sono sviluppatetecniche di indagine che usanostrumentazioni complesse efinalizzate a stimare, direttamente oindirettamente, la capacità diresistenza di un albero sulla base dialcune proprietà dei tessuti legnosi

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 4

Page 5: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

I diversi tipi di prova di sollecitazione

Le prove di sollecitazione sono unsettore di grande interesse, perònon ancora chiaramente codificatonella sua procedura.

Nonostante il costo, le informazioniottenute non sono soddisfacenti.

Le prove di sollecitazione possonoessere suddivise in:

Le prove di trazione controllata,statiche, non distruttive, finalizzatea determinare la relazione frasollecitazioni indotte con carichimodesti e una variabile diresistenza oltre la quale si hannodeformazioni permanenti o ilcedimento. Si vuole cioè ottenereun valore di carico critico.

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 5

Page 6: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

Le verifiche di cedimento atrazione, distruttive, statiche o quasistatiche, determinano lasollecitazione nel momento delcedimento, per porla in relazione convariabili dendrometriche. Si studia lapropensione al cedimento di unalbero o di un popolamento mediantevariabili descrittive semplici, perusarle in modelli auxometrici

I diversi tipi di prova di sollecitazione

Le prove di sollecitazionedinamica, ancora in fase embrionale,consistono nello studio dellainterazione fra forzante eolica,naturale o indotta, e comportamentodell’albero o di sue parti che, pereffetto di tale sollecitazione, vibra,oscillando con modalità complesse edipendenti dalla sua struttura earchitettura

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 6

Page 7: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

La prova di trazione controllata: schema generale

Ma questa affermazione è

un po’ vaga!

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 7

Page 8: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

La prova di trazione controllata: strumentazione

I cedimenti dell’apparato radicale

• cedimento per rottura delle radici

• cedimento per ribaltamento della zolla intera

I cedimenti del fusto

• cedimento per rottura del fusto in quota in sezione “sana”

• cedimento per rottura del fusto in alberi con sezione degradata

• cedimento per rottura del fusto in alberi cavi a parete spessa

• cedimento per rottura del fusto in alberi

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 8

• cedimento per scivolamento della zolla intera su un piano inclinato

• cedimento per sfilamento delle radici dovuto a perdita di coesione nell’interfaccia terreno - radici

• cedimento per rottura del fusto in alberi cavi a parete sottile

• cedimenti per rottura longitudinale del fusto dovuta a slittamento delle fibre

• cedimento per rottura del fusto in prossimità di anomalie superficiali

• cedimento per rottura elicoidale del fusto n torsione delle fibre

Page 9: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

L’inclinometro misura l’inclinazionedella zolla. Poiché deve misurareinclinazioni fra 0 e 0,25°, ènecessaria una precisione per lomeno intorno al centesimo di grado.

La prova di trazione controllata: strumentazione

L’inclinometro può esseremonoassiale o biassiale

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 9

monoassiale o biassiale

Page 10: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

La prova di trazione controllata: strumentazione

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 10

Permette di verificare se e quanto siinclina la zolla radicale in funzione diun carico statico applicato medianteun tirfor.

Page 11: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

La prova di trazione controllata: strumentazione

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 11

Page 12: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

L’estensimetro o trasduttore diposizione, misura l’allungamentodelle fibre superficiali del legno

La precisione dipende dalledimensioni. Poiché il limite elasticodel legno è intorno a 0,15-0,40%, con un estensimetro dilunghezza 20 cm, il campo che deve

La prova di trazione controllata: strumentazione

lunghezza 20 cm, il campo che deveessere misurato spazia fra 0 e 0,02mm, per cui è necessaria unaprecisione per lo meno delcentesimo di millimetro.

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 12

Page 13: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

La prova di trazione controllata: strumentazione

Permette di verificare se e quanto siallungano le fibre esterne del troncoin funzione di un carico staticoapplicato mediante un tirfor.

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 13

Page 14: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

La prova di trazione controllata: strumentazione

La cella di carico misural’entità in N della forza disollecitazione indotta sull’alberodal tirfor.

La precisione della cella di caricopuò essere intorno a 10 daN.

Il campo di lavoro dipende dallaforzante massima che si ritieneopportuno applicare, anchequalora non si raggiungano ivalori di sollecitazione limitedefiniti dalla procedura

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 14

Page 15: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

Il tirfor è lo strumentoutilizzato per provocare latrazione dell’albero.

Esso induce unaoscillazione a scatti benvisibile se si utilizza undatalogger e si campionacon una frequenza

La prova di trazione controllata: strumentazione

con una frequenzasuperiore a 2Hz

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 15

Qual è il corretto modo dieseguire la prova (tirare)e di acquisire (registrare) idati?

Page 16: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

l’albero viene trazionato da terra, ancorandosi alla base di un altro alberopresente nelle vicinanze o in un punto di una PLE o di un trattore.

La prova di trazione controllata: aspetti geometrici

L’asse ditrazione formacon il punto diapplicazione delcarico un angoloe una distanza

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 16

e una distanzafra albero epunto diancoraggio, chedevono esseremisurati

Questa prassi comporta un certo errore in quanto se non si esercita unatrazione orizzontale, la deflessione elastica del fusto non è una funzionelineare della tensione esercitata sulla corda

Page 17: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

Posizionamento della traente sull’albero eall’ancoraggio

- la posizione della traente deve simulare lasollecitazione indotta dalla spinta del vento?

- si posiziona nel baricentro geometrico dellachioma o nel baricentro di massa?

- nel centro di pressione o nel baricentro dei

La prova di trazione controllata: aspetti geometrici

Pino a chioma asimmetrica ebranche codominanti. Non èpossibile posizionare la traente nelbaricentro della chioma

- nel centro di pressione o nel baricentro deipunti di inserzione dei rami?

- qual è il ruolo delle biforcazioni a valle delpunto di trazione?

- si possono trazionare fusti codominanti ?

- si può indurre sollecitazioni torsionali? Come simisurano?

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 17

Page 18: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

La prova di trazione controllata: aspetti geometrici

Posizionamento dei sensori

- Qual è la posizione degli strumenti chemisura la massima deformazione?

- È davvero quella il più probabile puntocritico?

- Come si valutano alberi a fibraturaspiralata o soggetti a sensibili carichitorsionali?

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 18

Page 19: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

La prova di trazione controllata: aspetti geometrici

Modellazione dell’albero

Sarebbe opportunomodellizzareaccuratamente l’albero!

Le variabili minime sono:

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 19

- superficie della chioma

- altezza di riferimentoper il posizionamento delcarico

- forma della sezione incui si collocal’estensimetro

Page 20: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

Stima della superficie investita dal vento …..

Qual è il criterio di misura corretto?!

- la “superficie” di riferimento è la proiezione su un pianoortogonale al piano campagna della silhouette dell’albero(superficie di massima esposizione della chioma o quellain cui la direzione del vento è intensa)

- superfici geometriche

La prova di trazione controllata: aspetti geometrici

- superfici geometriche

- scontornamento di una foto scattata da terra, …..…ortorettificata?

- simulazione analitica della forma della chioma

- inclusione della superficie del tronco

Quanto metodi diversi condizionano i calcoli successivi?

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 20

Page 21: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

….. Ma qual è la superficie investita dal vento?

si distinguono 4 tipologie di “superficie di riferimento”: - superficie “frontale”, misurata su un piano normale alla direzione del flusso,- superficie “bagnata” e cioè tutta la superficie fogliare esposta al flusso del vento,

La prova di trazione controllata: aspetti geometrici

vento,- “area di proiezione planimetrica”, usata in particolare per lo studio del lift,- superficie basata sul “volume elevato a 2/3”

Quanto metodi diversi condizionano icalcoli successivi?

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 21

Page 22: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

….. Come influisce la porosità della chioma?....

La prova di trazione controllata: aspetti geometrici

a parità di superficie diriferimento, un diradamento deirami può modificare la superficieinvestita, lasciando dei vuoti in cuiil vento passa senza interessare lachioma

la superficie dei “pori” si modifica

MA NON PER IL PINO DOMESTICO

Fig. 9: Correction factor of the Cdin relation to the porosity of the

crown

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 22

la superficie dei “pori” si modificasia per i processi diriconfigurazione, sia perl’oscillazione dei rami e delle foglie

Nell’Eurocodice i manufattipermeabili al vento sono valutaticon una riduzione % dellasuperficie in funzione del % disuperficie della struttura non“coperta”

Page 23: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

la superficie in calma di vento si modifica infunzione della velocità del flusso

La variazione della superficie di riferimentodipende dal vento (velocità, direzione) edalle altre variabili che incidono sul numerodi Reynolds (densità del fluido, viscositàcinematica), ma anche dai processi diriconfigurazione

….. Come influiscono i processi di riconfigurazione della chioma? ....

La prova di trazione controllata: aspetti geometrici

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 23

La riconfigurazione può modificare la superficie anche del 45%

per basse velocità del vento, il drag è proporzionale al quadratodella velocità mentre, ad alte velocità, la relazione è linearmenteproporzionale

µρlV=Re

ACVD d2

2

1 ρ=

Page 24: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

si stima la variazione del Cd in funzionedella velocità del vento (includendo lemodifiche di superficie della chioma) perpoi utilizzare un valore univoco di Cdscelto per velocità prossime a quellecritiche

….. Come influiscono i processi di riconfigurazione della chioma? ....

La prova di trazione controllata: aspetti geometrici

Come riconfigurano gli alberi?

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 24

E il pino domestico in che modoriconfigura? …… dipende dalla formadella chioma!

Come riconfigurano gli alberi?

Page 25: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

Stima del baricentro o meglio del punto di applicazione della forzante eolica

-stima dell’altezza del baricentrodella figura di scontornamentodella chioma,

- il baricentro di massa dipendedalla distribuzione dei carichisulla chioma e quindi dalla suaarchitettura

La prova di trazione controllata: aspetti geometrici

In quale punto di questa chioma si dovrebbe applicare la spinta del

vento?

architettura

- il punto di applicazione dellaforzante è posto a 0,635 voltel’altezza per alberi a chiomatabulare

- sarebbe opportuno usaremetodi di simulazione delledimensioni e forma più articolati

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 25

Page 26: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

xammx WM ⋅= σ

D

IW

⋅= 2

Stima della forma della sezione

La stima del momento critico di rottura dell’albero dipende da carico applicato, materiale costituente, geometria e forma della sezione. Il modulo di resistenza è calcolabile con la:

La forma della sezioneresistente viene spessoapprossimata ad uncerchio o ad unaellisse, misurando duediametri in croce nel

La prova di trazione controllata: aspetti geometrici

diametri in croce nelpunto di misura eortogonalmente adesso

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 26

32

2 baW

⋅⋅= π

Page 27: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

Il problema dell’inclinazione dell’albero

L’inclinazione determina un momento flettente aggiuntivo se il baricentro non si trova più all’interno della sezione del tronco o della zolla

il carico gravitativo può agire sia a favore che a sfavore del ribaltamento

che relazione c’è fra massa dell’albero e

La prova di trazione controllata: aspetti geometrici

anche la pendenza del terreno è rilevante

non ci sono differenze nella capacità di ancoraggio di alberi vegetanti in pendenza rispetto a quelli in piano, però gli alberi trazionati da monte hanno una maggiore resistenza al ribaltamento rispetto a quelli trazionati da valle

che relazione c’è fra massa dell’albero e contributo al ribaltamento o alla rottura al variare della deflessione del fusto con l’aumentare del carico?

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 27

Page 28: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

L’informazione disponibile sulle

proprietà meccaniche del legno

- non ci sono per tutte lespecie, nei diversi ambienti- sono desunte da campioniin laboratorio- solo raramente siriferiscono al legno fresco- non tengono conto di

La prova di trazione controllata: tipo di informazione ottenuta

- non tengono conto dinodi, anomalie e difetti

- devono essere consideraticome valori di riferimento

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 28

la variabilità delle proprietà meccaniche è assorbita nella incertezza della prova. Siimpone un fattore di sicurezza più elevato per “coprirla”

è giustificato ricorrere ad una misura precisa dell’allungamento delle fibre abasso carico, per confrontarla con un valore delle proprietà meccaniche sceltoin modo arbitrario???

Page 29: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

L’informazione ottenuta con l’estensimetro

- sotto l’inserzione della chiomala sollecitazione è uniforme equindi è lecito misurare il valorealla base ???!!!

- si suppone che si possaindividuare il punto più debolesul tronco ma effetti diplasticizzazione o strainhardening

La prova di trazione controllata: tipo di informazione ottenuta

hardening

i valori di deformazione a bassocarico sono utilizzati percostruire la retta sforzo –deformazione

dato il valore di deformazione allimite di elasticità, è possibileinferire il valore di sollecitazionecritica e, da tale valore di carico,si desume la forzante eolicacritica

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 29

Ma l’estensimetro è posizionato in superficie e non

lungo l’asse neutro del tronco

Page 30: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

La prova di trazione controllata: tipo di informazione ottenuta

L’informazione ottenuta con l’inclinometro

La stima della propensione alribaltamento si fonda su una curvagenerica che stima il carico alribaltamento

basata su un set di verificheincompleto

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 30

Le curve sforzo – deformazioneculminano in punti diversi eseguono un percorso variabile

Come influiscono le condizionipedoidrauliche del terreno nelmomento della prova? Qualievidenze dalla meccanica deicedimenti reali?

Page 31: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

La prova di trazione individua un momento o una forza di trazione

Questa è trasformata nella forzante eolica equivalente mediante la

La prova di trazione controllata: la forzante eolica

Fw è la spinta del vento in N

ρρρρ è la densità dell’aria = 1.226 kg/m3

L’equazione è valida per

strutture rigide in flusso laminare!

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 31

ρρρρ è la densità dell’aria = 1.226 kg/m3

V è la velocità del vento in m/s

A è la superficie esposta in m2

Cd è il coefficiente aerodinamico

Infine il risultato è confrontato con un carico critico,

individuando un fattore di sicurezza…. ma non in percentuale!

Page 32: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

Varia in funzione di:

•Velocità del vento

•Turbolenza

•Forma della chioma

•Superficie della chioma

•Porosità della chioma

•Processi di “riconfigurazione”

La prova di trazione controllata: la forzante eolica

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 32

Page 33: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

Superficie della chioma

Forma della chioma = f(indice di asimmetria)

0.9

1.0

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 1 2 3 4 5 6 7 8

indice di asimmetria

Cd

1.00

La prova di trazione controllata: la forzante eolica

33Porosità della chioma

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0 20 40 60 80 100

porositàC

oef

f di r

iduz

ione

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

0 10 20 30 40 50

velocità vento

Co

eff r

idu

z

bassa

media

notevole

elevata

elasticità dei rami fini

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 33

Page 34: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

Pulling test pino 1: condizioni “naturali”

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250

0,300

0,350

0,400

Cel

la d

i car

ico

(daN

)

Incl

inom

etro

(°)

Time

PdT Pino n° 1 condiz. "naturale" - Riccione

Abbiamo trazionato un pino domestico

Quando abbiamo raggiunto una inclinazione della zolla pari a 0,25°

il valore registrato sulla cella di carico è stato di 800 kg

inclinometro cella di carico

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4

Cel

la d

i car

ico

(daN

)

Inclinometro (°)

PdT Pino n° 1 condiz. naturale - Riccione

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 34

Page 35: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250

0,300

0,350

Cel

la d

i car

ico

(daN

)

Incl

inom

etro

(°)

Time

PdT Pino n° 1 taglio radici a trazione - Riccione

Pulling test pino 1: taglio delle radici di trazione

Dopo aver tagliato le radici nella zona a

trazione della zolla a 1 m di distanza dal

colletto, la prova di trazione ha fatto

registrare una sensibile riduzione della

resistenza della zolla: il valore della cella di

carico nel momento in cui la zolla ha

raggiunto una inclinazione di 0,25° è

diminuito da 800 a350 kg

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35

Cel

la d

i car

ico

(daN

)

Inclinometro (°)

PdT Pino n° 1 taglio radici a trazione - Riccione inclinometro cella di carico

Con la prova di trazione eseguita

dopo il taglio delle radici abbiamo

superato il limite elastico!: l’albero

infatti non è tornato nella

posizione iniziale per cui si è avuta

una deformazione permanente

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 35

Page 36: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250

0,300

0,350

0,400

0,450

0,500

Cel

la d

i car

ico

(daN

)

Incl

inom

etro

(°)

Time

PdT Pino n° 1 taglio radici a traz e compr - Riccione

Pulling test pino 1: taglio anche delle radici nella zona compressa

Dopo aver tagliato le radici anche

nella zona compressa, sempre a 1 m

di distanza dal colletto, la forza

necessaria per inclinare la zolla di

0.25° è stata di soli 300 kg

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Cel

la d

i car

ico

(daN

)

Inclinometro (°)

PdT Pino n° 1 taglio radici a traz e compr - Riccione inclinometro cella di carico

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 36

Page 37: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

Analisi modellistica del pino 1: la velocità critica è molto elevata

Tree Structure Static - Models for tree risk assessment - 37Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 37

Page 38: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

Pulling test pino 1: determinazione della velocità critica del vento dopo il taglio delle radici nella zona di trazione

La velocità critica è diminuita da 266 kmh a180 kmh

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 38

Page 39: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

Pulling test Pino 1 – dopo il taglio delle radici sia a trazione che a compressione

La velocità critica del vento è scesa a 165 km/h, un valore coerente con quanto evidenziato

dall’analisi modellistica per zolle di ridotte dimensioni

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 39

Page 40: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

Pulling test pino 3: dati assemblati

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,000

0,020

0,040

0,060

0,080

0,100

0,120

Cel

la d

i car

ico

(daN

)

Incl

inom

etro

(°)

Time

PdT n° 3 - Riccione

L’asportazione del terreno superficiale

fino alle radici ha comportato una

discreta diminuzione della resistenza

alla sollecitazione

y = 13936xR² = 0,982

y = 14749xR² = 0,982

y = 19608xR² = 0,994

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12

Cel

la d

i car

ico

(daN

)

Inclinometro (°)

PdT n° 3 - Riccione

traz perpend dopo scavo naturale

Poli. (traz perpend) Poli. (dopo scavo) Poli. (naturale)

traz perpend dopo scavo naturale

La trazione

perpendicolare alle radici

principali non ha

determinato una

significativa riduzione

della capacità di

resistenza!

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 40

Page 41: ANALISI CRITICA PROVE DI TRAZIONE CONTROLLATA · torsionali? Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico –L. Sani - 18. ... scelto per velocità prossime a quelle

Non è tanto importante QUANTO è grande la

forzante eolica

Ma piuttosto

Il vento – Interazione vento - pino

Ma piuttosto COME l’albero reagisce alla

forzante eolica (riducendola, assorbendola, di

ssipandola)

Analisi critica delle prove di trazione su Pino domestico – L. Sani - 41