Ann. For. Sci. 47 (1990) 565-577
DOI: 10.1051/forest:19900603

Mécanique de l'arbre sur pied : les relevés dendrométriques classiques pour quantifier les efforts gravitationnels supportés par un tronc - leurs limites

M Fournier^a, P Langbour^b, D Guitard^a, P Michel^b and J Perrin<sup>b

a</sup>  IUT A, Université de Bordeaux I, laboratoire de rhéologie du bois de Bordeaux, 33405 Talence Cedex
^b  INRA, centre de recherches de Nancy, station qualité des bois, Champenoux, F 54280 Seichamps, France

Résumé - Résumé - Le fût d'un arbre sur pied est soumis à l'action de la pesanteur, qui induit un effet de flexion sur un arbre déséquilibré. La qualification de cette action réclame donc d'évaluer non seulement la masse de l'arbre, mais aussi son déséquilibre, c'est-à-dire la position de son centre de gravité dans un plan horizontal. Une méthode d'estimation de cette position à partir de relevés dendrométriques simples (mesure d'une inclinaison du fût, de huit rayons de la projection au sol du houppier) est proposée. Appliquée à 9 peupliers, elle permet de classer les individus en trois groupes : droits, inclinés, flexueux. Confrontée aux résultats d'un essai mécanique de suppression de la masse supportée, elle apparaît suffisante pour estimer la direction de l'effort de flexion sur les individus de conformation simple, droits ou inclinés, mais doit être affinée dans les cas plus complexes. L'essai comme la modélisation confirment en outre la prépondérance des effets de flexion sur ceux de compression, même sur des individus apparemment équilibrés.

Abstract - Mechanics of standing trees: the evaluation of gravitational forces on a tree trunk from the usual tree measurements. A standing tree stem is submitted to gravity, eg bending forces on a non-equilibrated tree. To qualify gravitational effects, one must evaluate not only the tree mass, but also the "lever arm", and therefore the position of the centre of gravity in a horizontal plane, which cannot be measured in a felled tree. From a simple schematization of the tree (a right tilted stem, and a crown, fig 1), a method of estimating these co-ordinates from a few measurements in the standing tree is proposed, using the slope of the stem at breast height and 8 radii of the crown (to evaluate the magnitude and direction of its eocentricity, (fig 2). First, we applied the method to 9 poplars, and classified them into three groups: right and vertical trees, tilted trees, and twisted ones (table I). We then used this method to estimate bending moments acting on the standing trees, and compared this estimate with the experimental results of a mechanical test: the felling of the supported mass (fig 3). Measurements and modelling show that the effect of bending forces is always moreobvious than that of compressive ones, even in apparently equilibrated trees. The schematization is adequate for the first two groups: right and vertical trees and tilted ones (fig 5, trees 1-7), and the estimation of crown parameters is of greater importance than the stem slope. In order to describe twisted trees (trees 8 and 9), one must make further measurements.

Key words: mechanics of standing trees / dendrometry / support function / Populus

Mots clés : mécanique de l'arbre / dendrométrie / fonction de soutien / Populus