Dlaczego wieże World Trade Center upadły 11 września?
11 września 2001 w Nowym Jorku.
Robert Giroux/Getty Images
W latach, które upłynęły od zamachów terrorystycznych w Nowym Jorku, indywidualni inżynierowie i komisje ekspertów badałyzawalenie się bliźniaczych wież World Trade Center. Analizując krok po kroku zniszczenia budynku, eksperci uczą się, jak budynki zawodzą i odkrywają sposoby budowania silniejszych konstrukcji, odpowiadając na pytanie: Co spowodowało upadek bliźniaczych wież?
Uderzenie samolotu
Kiedyporwane komercyjne odrzutowcepilotowany przez terrorystów uderzył w bliźniacze wieże, około 10.000 galonów (38 kilolitrów) paliwa odrzutowego zasilanych ogromną kulą ognia. Jednak uderzenie Boeinga serii 767-200ER i wybuch płomieni nie spowodowały natychmiastowego zawalenia się wież. Podobnie jak większość budynków, bliźniacze wieże miały konstrukcję nadmiarową, co oznacza, że gdy jeden system ulegnie awarii, inny przenosi obciążenie.
Każda z bliźniaczych wież miała 244 kolumny wokół centralnego rdzenia, w którym mieściły się windy, klatki schodowe, systemy mechaniczne i narzędzia. W tym systemie konstrukcji rurowej, gdy niektóre kolumny uległy uszkodzeniu, inne nadal mogły podtrzymywać budynek.
'Po uderzeniu obciążenia stropów pierwotnie podtrzymywane przez zewnętrzne kolumny podczas ściskania zostały z powodzeniem przeniesione na inne ścieżki obciążenia' - napisali egzaminatorzy z oficjalnego raportu Federalnej Agencji Zarządzania Kryzysowego (FEMA). 'Uważa się, że większość obciążenia podtrzymywanego przez uszkodzone słupy została przeniesiona na sąsiednie słupy obwodowe poprzez zachowanie Vierendeela ramy ściany zewnętrznej.'
belgijski inżynier budownictwa, Arthur Vierendeel (1852-1940) znany jest z wynalezienia pionowego prostokątnego szkieletu metalowego, który przesuwa ścinanie inaczej niż metody trójkątów ukośnych.
Wpływ samolotu i innych obiektów latających:
- Naruszona izolacja, która chroniła stal przed wysoką temperaturą
- Uszkodzony system tryskaczowy budynku
- Pokrojono i pocięto wiele wewnętrznych kolumn i uszkodzonych innych
- Przesunięto i redystrybuowano obciążenie budynku między kolumny, które nie zostały natychmiast uszkodzone
Przesunięcie spowodowało, że niektóre kolumny znalazły się w „podwyższonych stanach stresu”.
Ciepło z pożarów
Nawet gdyby tryskacze działały, nie byłyby w stanie utrzymać wystarczającego ciśnienia, aby zatrzymać pożar. Karmiony przez spray paliwo odrzutowe , upał stał się intensywny. Nie jest pocieszające uświadomienie sobie, że każdy samolot przewoził mniej niż połowę swojej pełnej pojemności 23 980 galonów paliwa.
Paliwo do silników odrzutowych pali się w temperaturze od 800 do 1500 stopni Fahrenheita. Ta temperatura nie jest wystarczająco wysoka, aby stopić stal konstrukcyjną. Ale inżynierowie twierdzą, że aby wieże World Trade Center się zawaliły, stalowe ramy nie musiały się topić — musiały po prostu stracić część swojej wytrzymałości konstrukcyjnej z powodu intensywnego ciepła. Stal straci około połowę swojej wytrzymałości przy 1200 Fahrenheita . Stal również ulega odkształceniu i wypacza się, gdy temperatura nie jest jednolita. Temperatura na zewnątrz była znacznie niższa niż palące się w środku paliwo do silników odrzutowych. Filmy z obu budynków pokazały wygięcie kolumn obwodowych do wewnątrz, wynikające z ugięcia ogrzewanych kratownic na wielu kondygnacjach.
Zapadające się podłogi
Większość pożarów zaczyna się w jednym obszarze, a następnie rozprzestrzenia. Ponieważ samolot uderzył w budynki pod kątem, pożary w wyniku uderzenia pokryły niemal natychmiast kilka pięter. Gdy osłabione podłogi zaczęły się wyginać, a następnie zapadać, naleśniki. Oznacza to, że wyższe piętra runęły na niższe piętra z rosnącym ciężarem i pędem, miażdżąc każdą kolejną kondygnację poniżej.
'Kiedy ruch się rozpoczął, cała część budynku nad obszarem uderzenia spadła w jedną całość, wypychając pod nią poduszkę powietrzną' - napisali naukowcy z oficjalnego raportu FEMA. „Gdy ta poduszka powietrzna przepychała się przez obszar uderzenia, pożary były zasilane nowym tlenem i wypychane na zewnątrz, tworząc iluzję wtórnej eksplozji”.
Pod ciężarem siły budowlanej opadających stropów ściany zewnętrzne uległy wyboczeniu. Naukowcy szacują, że 'powietrze wyrzucone z budynku w wyniku zawalenia grawitacyjnego musiało osiągnąć przy ziemi prędkość prawie 500 mil na godzinę'. Podczas zawalenia słychać było głośne huki. Były one spowodowane wahaniami prędkości lotu osiągającymi prędkość dźwięku.
Dlaczego spłaszczyli
Przed atakiem terrorystycznym bliźniacze wieże miały 110 pięter. Zbudowany z lekkiej stali wokół centralnego rdzenia,Wieże World Trade Centerbyło około 95 procent powietrza. Po ich zawaleniu pusty rdzeń zniknął. Pozostałe gruzy miały tylko kilka pięter.
Stephen Chernin/Getty Images
Wystarczająco silny?
The bliźniacze wieże powstały w latach 1966-1973 . Żaden budowany wówczas budynek nie byłby w stanie wytrzymać skutków zamachów terrorystycznych w 2001 roku. Możemy jednak wyciągnąć naukę z zawalenia się drapaczy chmur i podjąć kroki w celu budowy bezpieczniejszych budynków i zminimalizowania liczby ofiar w przyszłych katastrofach.
Kiedy bliźniacze wieże zostały zbudowane, budowniczowie otrzymali pewne zwolnienia z przepisów budowlanych Nowego Jorku. Zwolnienia pozwoliły budowniczym na użycie lekkich materiałów, dzięki czemu drapacze chmur mogły osiągać duże wysokości. Według Charlesa Harrisa, autora książki „Engineering Ethics: Concepts and Cases”, mniej ludzi zginęłoby 11 września, gdyby bliźniacze wieże stosowały zabezpieczenia przeciwpożarowe wymagane przez starsze przepisy budowlane.
Inni mówią, że styl architektoniczny faktycznie ratował życie. Te drapacze chmur zostały zaprojektowane z nadmiarowością — przewidując, że mały samolot może przypadkowo przebić się przez poszycie wieżowca i budynek nie spadnie z tego rodzaju wypadku.
Oba budynki wytrzymały bezpośrednie uderzenie dwóch dużych samolotów zmierzających do Zachodniego Wybrzeża 11 września. Wieża północna została trafiona o 8:46 czasu ET, między piętrami 94 i 98 — zawaliła się dopiero o 10:29, co dało większości ludzi godzinę i 43 minuty na ewakuację. Nawet południowa wieża była w stanie wytrzymać niesamowite 56 minut po trafieniu o 9:03 czasu wschodniego. Drugi odrzutowiec uderzył w wieżę południową na niższych piętrach, między piętrami 78 i 84, co konstrukcyjnie naruszyło drapacz chmur wcześniej niż wieża północna. Większość mieszkańców wieży południowej rozpoczęła jednak ewakuację po uderzeniu w wieżę północną.
Nie można było zaprojektować wież lepiej ani mocniej. Nikt nie przewidział celowych działań samolotu wypełnionego tysiącami galonów paliwa do silników odrzutowych.
9/11 Ruch Prawdy
Teorie spiskowe często towarzyszą przerażającym i tragicznym wydarzeniom. Niektóre wydarzenia w życiu są tak szokująco niezrozumiałe, że niektórzy zaczynają wątpić w teorie. Mogą reinterpretować dowody i oferować wyjaśnienia w oparciu o swoją wcześniejszą wiedzę. Ludzie z pasją fabrykują to, co staje się alternatywnym logicznym rozumowaniem. Izba rozliczeniowa spisków z 11 września stała się 911Prawda.org. Misją Ruchu Prawdy 9/11 jest ujawnienie tego, co uważa za tajne zaangażowanie Stanów Zjednoczonych w ataki.
Kiedy budynki się zawaliły, niektórzy uważali, że mają wszystkie cechy „kontrolowanego wyburzenia”. Scena na Dolnym Manhattanie z 11 września była koszmarem, aw chaosie ludzie czerpali z przeszłych doświadczeń, aby ustalić, co się dzieje. Niektórzy uważają, że bliźniacze wieże zostały zniszczone przez materiały wybuchowe, chociaż inni nie znajdują dowodów na to przekonanie. W artykule opublikowanym w czasopiśmie Journal of Engineering Mechanics ASCE naukowcy wykazali, że 'zarzuty o kontrolowanym wyburzeniu są absurdalne' oraz że wieże 'upadły z powodu postępującego zawalenia się pod wpływem grawitacji wywołanego skutkami pożaru'.
Inżynierowie badają dowody i formułują wnioski na podstawie obserwacji. Z drugiej strony Ruch poszukuje „wypartej rzeczywistości 11 września”, która wesprze ich misję. Teorie spiskowe mają tendencję do kontynuowania pomimo dowodów.
Dziedzictwo w budownictwie
Podczas gdy architekci starają się projektować bezpieczne budynki, deweloperzy nie zawsze chcą płacić za nadmiary pracy, aby złagodzić skutki zdarzeń, które są mało prawdopodobne. Spuścizna po 11 września polega na tym, że nowe budownictwo w Stanach Zjednoczonych musi być teraz zgodne z bardziej wymagającymi przepisami budowlanymi. Wysokie budynki biurowe muszą mieć trwalszą ochronę przeciwpożarową, dodatkowe wyjścia awaryjne i wiele innych zabezpieczeń przeciwpożarowych. Wydarzenia z 11 września zmieniły sposób, w jaki budujemy na poziomie lokalnym, stanowym i międzynarodowym.
Dodatkowe źródła
- Gryf, David Ray. „Zniszczenie World Trade Center: Dlaczego oficjalne konto nie może być prawdziwe”. 26 stycznia 2006 r.