나무의 바람에 대한 건전도 평가

나무의 바람에 대한 건전도 평가

영신컨설턴트 (02) 529 8803 2017.6

1. 개요

강풍에 의해 가로수 공원의 나무 고목이 넘어 저 인명사고가 발생할 수 있다.

강풍에 의한 모멘트로 나무가 썩어 잘라지거나 지반과 결합된 뿌리가 뽑혀 넘어진다.

가로수가 넘어지면 인명이나 주변에 피해를 줄 수 있다.  

나무가 부러진 경우

뿌리가 뽑힌 경우

고목이 부러진 경우

나무가 넘어 저 인명피해 발생

2. 조사방법

나무 내부의 공동조사와 바람에 의한 나무전도에 대한 안정성

2.1 압축파에 의한 나무 내부 공동조사 방법

나무의 압축파의 도달시간을 측정하여 도달시간이 길어지면 나무내부에 공동이 발생

다수의 센서로 압축파 도달시간 측정하고 소프트웨어에 센서의 위치 자료 입력

압축파의 전파

나무의 압축파속도 2차원 토모그래프

 

토모그래프에 의한 해석방법

나무의 압축파속도 2차원 토모그래프

 

 

토모그래프에 의한 해석방법

T : 건전한 나무의 두께 R : 나무의 반경 decayed area Ratio : 썩은 나무의 면적비   Avg T/R이 0.3이상이면 안전

압축파 속도에 의한 방법

relative velocity change (RVC)는 결함의 크기이고 90%이하면 결함 V reference : 기준속도 measured : 측정속도

나무의 내부 결함

3차원 내부결함

   

3. 나무의 뿌리와 지반과의 결합

3.1 압축파에 의한 뿌리 찾기

 

지반의 압축파 속도는 약 300m/sec이고 뿌리는 약3,000m/sec이다

나무에서 압축파(1)를 발생시켜 지반센서 (6)에서 360도 측정

 

나무 부근의 압축파 속도 분석

나무뿌리의 형태와 압축파 속도

3.2 풍속에 대한 나무뿌리의 평가

나무에 경사계 부착하고 나무 옆에 풍속계 부착 측정

풍속과 나무의 경사

풍속과 나무경사 측정

4. 나무의 전도나 부러짐에 대한 평가

나무에 경사계를 부착하고 로드셀이 부착된 와이어를 당겨 힘 경사 측정

약 2도 경사 시 나무 전도

추정에 의한 평가방법 Evaluation by extrapolation

최대 하중(Fmax)은 뿌리가 뽑힌 수평하중   Mmax = Fma X h Mmax : 나무 뿌리가 뽑힘 없이 지탱할 수 있는 모멘트   h : 나무에 로프를 걸은 나무 높이

A : crown surface area, V : wind velocity Cw : aerodynamic drag factor hcr : the height of the crown centerpoint

안전율 Safety Factor (SF)이 1.5이상이면 안전