De ce Centrul Comerțului Mondial Towers a căzut pe 9/11

În anii de la atacurile teroriste din New York, ingineri individuali și comitete de experți au studiat zdrobirea turnurilor gemene din World Trade Center. Examinând pas cu pas distrugerea clădirii, experții învață cum eșuează clădirile și descoperă modalități de a construi structuri mai puternice, răspunzând la întrebarea: Ce a determinat căderea turnurilor gemene?

Impactul aeronavelor

Când avioanele comerciale deturnate pilotate de teroriști au lovit turnurile gemene, aproximativ 10.000 de galoane (38 kilolitri) de combustibil cu jet au alimentat o enormă minge de foc. Însă impactul aeronavei din seria Boeing 767-200ER și explozia de flăcări nu au făcut ca turnurile să se prăbușească imediat. La fel ca majoritatea clădirilor, turnurile gemene aveau un design redundant, ceea ce înseamnă că atunci când un sistem nu reușește, altul poartă sarcina.

Fiecare dintre turnurile gemene avea 244 coloane în jurul unui miez central care adăpostea ascensoarele, scările, sistemele mecanice și utilitățile. În acest sistem de proiectare tubulară, când unele coloane au fost deteriorate, altele ar putea sprijini încă clădirea.

"În urma impactului, încărcările de podea inițial susținute de coloanele exterioare în compresiune au fost transferate cu succes către alte căi de încărcare", au scris examinatorii pentru raportul oficial al Agenției Federale de Management de Urgență (FEMA). "Se crede că cea mai mare parte a sarcinii suportate de coloanele eșuate s-au transferat în coloane perimetrale adiacente prin comportamentul Vierendeel al cadrului de perete exterior."

Inginerul civil belgian Arthur Vierendeel (1852-1940) este cunoscut pentru faptul că a inventat un cadru vertical dreptunghiular din metal care schimbă forfecarea diferit de metodele triunghiulare diagonale.

Impactul aeronavei și al altor obiecte zburătoare:

1. A compromis izolația care a protejat oțelul de căldură ridicată
2. A deteriorat sistemul de stropire a clădirii
3. A tăiat și a tăiat multe dintre coloanele interioare și a deteriorat altele
4. Am mutat și redistribuit sarcina clădirii printre coloane care nu au fost deteriorate imediat

Schimbarea a pus unele dintre coloane sub „stări ridicate de stres”.

Căldură din focuri

Chiar dacă stropitoarele ar fi funcționat, nu ar fi putut menține suficientă presiune pentru a opri focul. Alimentat prin pulverizarea cu jet de combustibil, căldura a devenit intensă. Nu este confortabil să vă dați seama că fiecare aeronavă transporta mai puțin de jumătate din capacitatea sa totală de 23.980 de litri de combustibil american.

Combustibilul cu jet arde la 800 până la 1.500 de grade Fahrenheit. Această temperatură nu este suficient de fierbinte pentru a topi oțelul structural. Însă inginerii spun că, pentru ca turnurile World Trade Center să se prăbușească, ramele sale de oțel nu au trebuit să se topească - au trebuit doar să-și piardă o parte din rezistența structurală din cauza căldurii intense. Oțelul își va pierde aproximativ jumătate din rezistență la 1.200 Fahrenheit. Oțelul se deformează, de asemenea, și se va agita atunci când căldura nu este o temperatură uniformă. Temperatura exterioară a fost mult mai rece decât combustibilul din jetul de ardere din interior. Videoclipurile din ambele clădiri au arătat înclinarea interioară a coloanelor perimetrale rezultate din scăparea trunchiurilor încălzite pe multe etaje.

Podele colapsate

Majoritatea incendiilor încep într-o zonă și apoi se răspândesc. Deoarece aeronava a lovit clădirile într-un unghi, incendiile din impact au acoperit mai multe etaje aproape instantaneu. În timp ce podelele slăbite au început să se plece și apoi s-au prăbușit, s-au împuțit. Aceasta înseamnă că etajele superioare s-au prăbușit la etajele inferioare, crescând greutatea și impulsul, zdrobind fiecare etaj succesiv.

"Odată ce mișcarea a început, întreaga porțiune a clădirii de deasupra zonei de impact a căzut într-o unitate, împingând o pernă de aer sub ea", au scris cercetătorii raportului oficial FEMA. "Pe măsură ce această pernă de aer împingea prin zona de impact, incendiile erau alimentate de oxigen nou și împinse spre exterior, creând iluzia unei explozii secundare."

Odată cu greutatea forței de construcție a pardoselilor plonjate, pereții exteriori s-au agitat. Cercetătorii estimează că „aerul scos din clădire prin colaps gravitațional trebuie să fi atins, aproape de sol, viteza de aproape 500 mph". În timpul prăbușirii au fost auzite boomuri puternice. Au fost cauzate de fluctuațiile de viteză care ating viteza sunetului.

De ce s-au aplatizat

Înainte de atacul terorist, turnurile gemene aveau 110 etaje. Construite din oțel ușor în jurul unui miez central, turnurile World Trade Center aveau aproximativ 95 la sută de aer. După ce s-au prăbușit, miezul gol a dispărut. Molozul rămas au avut doar câteva înălțimi.

Stephen Chernin / Getty Images

Destul de puternic?

Turnurile gemene au fost construite între 1966 și 1973. Nici o clădire construită la acel moment nu ar fi putut să reziste la impactul atacurilor teroriste din 2001. Cu toate acestea, putem învăța de la prăbușirea zgârie-nori și să luăm măsuri pentru a construi clădiri mai sigure. și minimizarea numărului de victime în catastrofe viitoare.

Când au fost construite turnurile gemene, constructorilor li s-au acordat unele scutiri de la codurile de construcție din New York. Scutirile au permis constructorilor să folosească materiale ușoare, astfel încât zgârie-norii să poată atinge înălțimi mari. Potrivit lui Charles Harris, autorul „Eticii inginerești: concepte și cazuri”, mai puține persoane ar fi murit la 9/11 dacă turnurile gemene ar fi folosit tipul de ignifug cerut de codurile mai vechi de construcție.

Alții spun că designul arhitectural a salvat de fapt vieți. Aceste zgârie-nori au fost proiectate cu concedieri, anticipând faptul că un avion mic ar putea pătrunde accidental în pielea zgârie-nori și clădirea nu va cădea de la acel tip de accident.

Ambele clădiri au rezistat la impactul imediat al celor două mari aeronave destinate Coastei de Vest pe 9/11. Turnul de nord a fost lovit la 8:46 a.m. ET, între etajele 94 și 98 - nu s-a prăbușit până la 10:29 a.m., ceea ce a dat majorității oamenilor o oră și 43 de minute pentru evacuare. Chiar și turnul de sud a reușit să stea timp de 56 de minute remarcabil după ce a fost lovit la 9:03 a.m. ET. Al doilea jet a lovit turnul de sud la etajele inferioare, între etajele 78 și 84, ceea ce a compromis structural zgârie-nori mai devreme decât turnul de nord. Majoritatea ocupanților turnului de sud au început, totuși, să evacueze când a fost lovit turnul de nord.

Turnurile nu ar fi putut fi proiectate mai bine sau mai puternice. Nimeni nu a anticipat acțiunile deliberate ale unei aeronave pline cu mii de galoane de combustibil cu jet.

9/11 Mișcarea Adevărului

Teoriile conspirației însoțesc adesea evenimente oribile și tragice. Unele întâmplări din viață sunt atât de șocant de neînțeles încât unii oameni încep să se îndoiască de teorii. Aceștia ar putea reinterpreta dovezile și ar putea oferi explicații pe baza cunoștințelor lor anterioare. Oamenii pasionați fabrică ceea ce devine raționament logic alternativ. Casa de compensare pentru conspirații din 11 septembrie a devenit 911Truth.org. Misiunea Mișcării Adevărului din 11 septembrie este să dezvăluie ceea ce crede a fi implicarea ascunsă a Statelor Unite în atacuri.

Când clădirile s-au prăbușit, unii au considerat că are toate caracteristicile unei „demolări controlate”. Scena din Manhattanul de jos pe 9/11 a fost coșmar, iar în haos, oamenii s-au bazat pe experiențe trecute pentru a determina ce se întâmplă. Unii oameni cred că turnurile gemene au fost doborâte de explozibili, deși alții nu găsesc dovezi pentru această credință. Scriind în Journal of Engineering Mechanics ASCE, cercetătorii au arătat că „afirmațiile privind demolarea controlată sunt absurde” și că turnurile „au eșuat din cauza colapsului progresiv determinat de gravitație declanșat de efectele focului”.

Inginerii examinează dovezile și creează concluzii pe baza observațiilor. Pe de altă parte, Mișcarea caută „realitățile suprimate din 11 septembrie”, care vor susține misiunea lor. Teoriile conspirației tind să continue în ciuda dovezilor.

Moștenirea privind construirea

În timp ce arhitecții se străduiesc să proiecteze clădiri sigure, dezvoltatorii nu doresc întotdeauna să plătească pentru supra-disponibilizări pentru a atenua rezultatele evenimentelor care este puțin probabil să se întâmple. Moștenirea din 9/11 este că noua construcție din Statele Unite trebuie să respecte acum coduri de construcție mai exigente. Clădirile înalte de birouri trebuie să aibă o rezistență la foc mai durabilă, ieșiri suplimentare de urgență și multe alte caracteristici de siguranță la incendiu. Evenimentele din 11 septembrie au schimbat modul în care construim, la nivel local, de stat și internațional.

surse

• Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST). Raport final privind prăbușirea Turnurilor Centrului Mondial de Comerț. NIST NCSTAR 1. septembrie 2005.
• Agenția Federală de Management pentru Situații de Urgență (FEMA). Studiul de performanță a clădirii centrului comercial mondial, FEMA 403 septembrie 2002.
• Bazant, Zdenek P.; Le, Jia-Liang; Greening, Frank R.; Benson, David B. „Ce a făcut și nu a cauzat prăbușirea turnurilor gemene WTC din New York”. Journal of Engineering Mechanics ASCE, Vol. 134 (2008), pag. 15.
• Griffin, Dr. David Ray. „Distrugerea Centrului Comerțului Mondial: De ce nu poate fi adevărat contul oficial”. 26 ianuarie 2006.