Page 1
COMUNICAÇÃO TÉCNICA
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Nº 175337
Análise de risco de queda de árvores: conceitos e desafios para inovação Sergio Brazolin
Palestra apresentada no Simpósio Nacional de Pragas e Vetores, 1., São Paulo, 2018.
A série “Comunicação Técnica” compreende trabalhos elaborados por técnicos do IPT, apresentados em eventos, publicados em revistas especializadas ou quando seu conteúdo apresentar relevância pública.
___________________________________________________________________________________________________
Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S/A - IPT
Av. Prof. Almeida Prado, 532 | Cidade Universitária ou Caixa Postal 0141 | CEP 01064-970
São Paulo | SP | Brasil | CEP 05508-901 Tel 11 3767 4374/4000 | Fax 11 3767-4099
www.ipt.br
Page 2
Secretaria de DesenvolvimentoEconômico, Ciência, Tecnologia e Inovação
Análise de risco de queda de árvores: conceitos e desafios para inovação
Biólogo Sérgio Brazolin
Page 3
E num belo verão em São Paulo...
Page 4
Jornal O Estado de São Paulo (22/12/2014)
Page 5
São Paulo, SP (2014 - 2015)
“Cerca de 900 árvores caíram em SP em 15 dias, diz
balanço da Prefeitura” (Portal G1 - Globo – 12/01/2015)
“Mais de 1.700 árvores caíram em São Paulo nos
últimos três meses” (Portal G1 - Globo – 17/02/2015)
Page 6
São Paulo, SP (2014 - 2015)
“Árvore cai em táxi e mata passageiro em São Paulo” (Estadão, 23/12/2014)
Page 7
São Paulo, SP (2014 - 2015)
“Homem morre eletrocutado após queda de árvore
em SP” (Estadão, 25/02/2015)
Page 8
Qual o conhecimento/perfil necessário para a avaliação de risco
de árvores?
Page 10
Avaliação de risco Áreas do conhecimento
BOTÂNICA Taxonomia Morfologia externa Anatomia Fisiologia vegetal
Nutrição Crescimento
Plantas superiores Epífitas Semiparasitas Parasitas
FITOSSANIDADE/FITOPATOLOGIA Entomologia (insetos) Micologia (Fungos) Virologia Bacteriologia Nematologia
ARQUITETURA Planejamento urbano
ENGENHARIA Biomecânica Propriedades básicas (madeira) Tecnologia
BOTÂNICA Taxonomia Morfologia externa Anatomia Fisiologia vegetal
Nutrição Crescimento
Plantas superiores Epífitas Semiparasitas Parasitas
FITOSSANIDADE/FITOPATOLOGIA Entomologia (insetos) Micologia (Fungos) Virologia Bacteriologia Nematologia
ARQUITETURA Planejamento urbano
ENGENHARIA Biomecânica Propriedades básicas (madeira) Tecnologia
Page 11
Planejamento urbano
Page 12
Biodeterioração do lenho Entomologia e micologia
cupins
Fungos apodrecedores
Coleobrocas
Page 13
Associação Fungos e Cupins Subterrâneos
Page 14
Biomecânica
N
dRR
RRRrcrrcJ t
0
222
223
sencos
sencoscos
23
2
e
ds
AJ
m
t
24
0
222
22
sencos
sencoscos22 d
RR
RRR
rc
rcr
e
ds
e
ds
AJ
m
t
24
0
222
22
sencos
sencoscos22 d
RR
RRR
rc
rcr
e
ds
X
Y
E2
E1
E3
h-
R-h
d
af
c
be
Abertura
GG yyCG 11
GG yyCG 1212
)2(;
G
x
G
xx
yR
I
y
ImínimoW
0,0, 7,0 CkC ff 1
,,
,,
,,
,,
2
,0,
,0,
dym
dym
m
dxm
dxm
dc
dc
fk
ff
Page 15
Biomecânica das Árvores
A árvore como uma
estrutura
RUPTURA – QUEDA DA ÁRVORE
VENTO
COPA
TRONCO
FUNDAÇÃO
Mattheck (1987)
Defeitos naturais
x
Ação antrópica
x
esforços solicitantes
(vento e peso próprio)
Page 16
Esforços Externos e Tensões Internas
Peso próprio
Tensões de crescimento
Ação do vento
A - PESO PRÓPRIO
B - CRESCIMENTO
C – VENTO
E = A + B + C + D
D – CISALHAMENTO
Page 17
Biomecânica Fraturas
Transversal
Flexão
...
Page 18
Biomecânica Crescimento adaptado ou auto-otimização
Mattheck (2007)
Page 19
Tomografia
Tecnologias Não Destrutivas
Penetrógrafo
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
Lenho sadio Lenho sadio
Lenho deteriorado
Lenho deteriorado
Page 20
Como é feita a avaliação de risco de uma árvore?
Projeto de norma ABNT
Page 21
Avaliação de Risco Nível de inspeção
Nível 1 – Análise Visual Externa
– Localização
– Identificação botânica
– Dendrometria
– Condições de entorno
– Estado Fitossanitário
– Estado geral (raiz, fuste e copa)
– Ação antrópica
– Biomecânica
– Análise de alvo
– Análise de risco de queda
– Ação antrópica
– Manejo...
Page 22
Avaliação de Risco Nível de inspeção
Nível 2 – Análise externa e interna
– Processos de biodeterioração
– Defeitos físicos e mecânicos
Page 23
Avaliação de Risco Nível de inspeção
Nível 3 – Análise da resistência e
ancoragem da árvore e ramos em
grandes alturas.
Radar
Instrumentação
Ramos de risco - escalada
“Após galho matar estudante,
árvores são mapeadas na USP de
São Carlos” (Folha de São Paulo, 20/03/2013)
Page 24
DESAFIOS E INOVAÇÃO
Page 25
Fomento à P&D&I em arborização urbana
Parceria prefeituras, universidades, institutos e concessionárias
• Avaliação do sistema radicular
• Biomecânica em galhos
• Modelagem matemática
• Pragas e doenças
• Desenvolvimento de equipamentos não destrutivos.
Page 26
Tomografia de impulso mecânico Detector de raízes
Page 27
Tomografia de impulso mecânico Detector de raízes
50 cm 100 cm
Page 28
Radar
Necessita de P&D e validação
Page 29
Escavação virtual
Fonte: www.treeradar.com
Page 30
Projeto “Quebra Galho” – CEMIG/ANEEL/IPT
• Crescimento primário e
secundário
• Anatomia
• Propriedades físicas e
mecânicas
• Distribuição de forças e
tensões
• Esforços de vento e peso
• Comportamento
mecânico: instrumentação
• Modelos de cálculo
estrutural
Page 31
Modelos estáticos de cálculo estrutural
IPT (2004; 2006)
Modelos com carregamento dinâmico
James (2003);Sterken (2005); Peltola (2006); IPT (2012)
Análise estrutural
Imagem
Objeto
Y
Z
Page 32
Solução Tecnológica IPT para Gestão da Arborização Urbana
Page 33
Software genérico para Gestão da Arborização Urbana (Projeto de Capacitação IPT – recursos GESP)
Sistema web - Intranet ou internet
Page 34
Software “genérico” para Gestão da Arborização Urbana (Projeto de Capacitação IPT – recursos GESP)
Sistema móvel - Smartphone
Programa IPT de estímulo à inovação e à produtividade tecnológica
Prêmio na categoria patentes - individual
Page 35
Análise de Risco Modelo de Cálculo estrutural – Ferramenta auxiliar
Page 36
Sistemas de instrumentação Pulling test
Elastômero Elastômero
Inclinômetro Inclinômetro
Page 37
Sistemas de instrumentação Sensores de movimento
Page 38
Sistemas de instrumentação Sensores de movimento
Page 39
Necessita de P&D e validação
Sistemas de instrumentação Pulling test
Ruptura no tronco Pivotamento
Page 40
Negócio
“Tomografia avaliará situação
dos eucaliptos do Taquaral
Após queda, Prefeitura fará pente-fino em árvores
da área de lazer”
(Correio Popular, 02/03/2015, Campinas, SP)
Solicitações ao IPT
(janeiro e fevereiro/2015):
18 prefeituras
68 particulares
Page 41
Ciclone em Piracicaba, SP (2005)
Nunca haverá uma árvore totalmente segura!!
Page 43
Secretaria de DesenvolvimentoEconômico, Ciência, Tecnologia e Inovação
Sérgio Brazolin 0 11 3767-4533 [email protected]