Provozní bezpečnost stromů

Hlavním parametrem hodnocení stromů v prostředí obývaném lidmi je jejich provozní bezpečnost. Nabízíme hodnocení stavu stromů s hlavní pozorností věnovanou jejich provozní bezpečnosti buď vizuálně nebo přístrojovou metodou tahových zkoušek.

Vizuální hodnocení

Vizuální hodnocení zahrnuje sledování všech staticky významných defektů v nadzemní části stromů. Výsledkem je rozhodnutí, zda strom odpovídá požadavkům na ponechání na daném stanovišti vč. návrhu event. speciálního stabilizačního zásahu. Pro detailní šetření používáme metodu WLA (Wind Load Analysis). Jedná se o jednoduchý matematický model, který zkoumá odolnost nosných částí kmene konkrétního stromu při náporu větru o rychlosti vichřice.

Přístrojové hodnocení

Přístrojové hodnocení. Pro exaktní stanovení statických poměrů stromů používáme metodu tahových zkoušek. Na rozdíl od vizuálního hodnocení jsme touto metodou schopni zjišťovat i stav a nosnost kořenového systému.

Vlastní tahová zkouška

Hlavní část zkoušky spočívá ve zjištění mechanického chování stromu. Strom je uměle zatížen a příslušná reakce je snímána sadou přístrojů. Zatížení probíhá pomocí lanového navijáku, fixovaného buď na sousední strom, nebo na nákladní automobil (traktor). Zatížení je velmi ciltivé, nedochází k žádnému ovlivnění stromu.

Měřena je působící síla pomocí dynamometru, vznikající deformace elastometrem a současně je zaznamenáván náklon kmene přístrojem zvaným inklinometr. Výsledkem této části zkoušky je tedy zjištění deformace a náklonu kořenového talíře při známé síle.

Zátěžová analýza

Při zátěžové analýze je pomocí speciálního softwaru (Treestab) na základě digitální fotografie a parametrů stromu (výška) zjištěna skutečná náporová plocha stromu. Následně je vyčíslena síla, která vznikne prouděním větru o rychlosti 32 m.s-1 na danou náporovou plochu. Sílu, která je výsledkem působení rychlosti větru na plochu koruny lze vyjádřit pomocí Newtonovy rovnice pro proudění kapalin F = 0,5 · Cw · A · ρ · v2, kde Cw je koeficient aerodynamického odporu, A je náporová plocha, ρ hustota vzduchu a v rychlost proudění. Výsledkem zátěžové analýzy je kvantifikace síly působící na konkrétní sledovaný strom.

Výpočet bezpečnosti stromu

Takové zkoušky se zaměřují na tři typy možného selhání a to zlom či ukroucení kmene a vyvrácení stromu. Zatížení působící na strom je přenášeno jednotlivými orgány stromu až do kořenového prostoru. Stabilní jedinec potom musí mít takovou pevnost, aby byl schopen působící zatížení přenést. Pevnost stromu je dána vlastnostmi materiálu, jeho množstvím a prostorovým uspořádáním. Strom se adaptačním růstem snaží dosáhnout optimálního stavu, kdy je napětí vzniklé zatížením stromu rovnoměrně rozloženo po povrchu a průřezu kmene.

Odolnost proti zlomu vychází ze záznamu namáhání dřevních vláken změřených pomocí elastometru. Na základě známé deformace dřevních vláken při známé síle se vypočítá interpolací deformace vznikající při zatížení větrem zjištěném zátěžovou analýzou a kvantifikuje se parametr tuhosti kmene, tedy modul pružnosti. Podle hodnoty deformace při porušení (tabulková hodnota) lze vypočítat napětí, působící při porušení. Získané výsledky se porovnají s pevností materiálu. Výsledkem je procentická hodnota bezpečnosti, která udává poměr mezi skutečnými a potřebnými rozměry.

Obdobným způsobem je vypočtena i odolnost stromu proti vyvrácení srovnáním zjištěné reakce stromu s průběhem tzv. všeobecné klopné křivky (Wessolly, Erb, 1998).

Tahové zkoušky jsou využívané především v případech, kdy je nutné exaktní zjištění stability hodnotných stromů na frekventovaných stanovištích, příp. při narušení kořenového systému stromů (např. při nevhodně realizované výkopové činnosti).