Zamach na World Trade Center – dlaczego wieże się zawaliły?
26 września 2024 0 komentarzy
11 września 2021 roku porwane przez terrorystów samoloty pasażerskie uderzyły w bliźniacze wieże World Trade Center (WTC) w Nowym Jorku. Konstrukcja budynków przetrwała uderzenie, ale w wyniku trwającego przez kilka godzin pożaru oba budynki się zawaliły. W wyniku zamachu zginęło prawie 3 tys. osób pracujących w biurowcach oraz ratowników niosących im pomoc.
Budowę dwóch wieżowców wraz z kilkoma niższymi budynkami tworzącymi kompleks WTC zakończono w 1973 roku. Niższy budynek miał 415 metrów, a wyższy 417 metrów nie wliczając zamontowanej na niej anteny. W chwili katastrofy budynki wciąż należały do najwyższych na świecie, mimo że od momentu oddania ich do użytkowania minęło prawie 30 lat.
Konstrukcja budynków
Podstawą konstrukcji nośnej obu wież były płaszczyzny ścian o długości 63,5 metrów. Gęsto rozmieszczone stalowe słupy oraz rygle tworzyły sztywną powierzchnię, odporną na działanie sił. Słupy nośne zostały wykonane ze stalowych prostokątnych rur o wymiarach 45 × 45 centymetrów. Na większości kondygnacji były one rozmieszczone co około 100 centymetrów, tworząc elementy konstrukcyjne wysokości 3 pięter. Na 6 najniższych kondygnacjach 3 słupy łączyły się w jedną podporę, dzięki czemu uzyskano nowoczesna elewacje z neogotyckimi akcentami.
Wewnętrzną cześć konstrukcji nośnej tworzyły słupy podtrzymujące lekkie stropy o rozpiętości ponad 18 metrów. Stalowa konstrukcja kratownicowa o wysokości 84 centymetrów opierał się na zewnętrznych i wewnętrznych słupach. Kratownice wspierały monolityczną konstrukcję żelbetową o grubości 10 centymetrów. Elementy stalowe były pokryte izolacją termiczną, która miała je zabezpieczyć przed pożarem trwającym do 2 godzin.
To właśnie wykonana ze stali konstrukcja ścian i stropów przyczyniła się do zniszczenia wież. W tamtych czasach stal była podstawowym elementem konstrukcyjnym tego typu budynków w Stanach Zjednoczonych. Projektanci nie mieli doświadczenia w konstruowaniu budynków żelbetonowych, nie dysponowali również odpowiedniej klasy betonem.
Zamach na WTC
Do ataku na World Trade Center zostały wykorzystane samoloty Boeing 267. Masa każdego z nich wynosiła około 200 ton, uderzenie w budynki nastąpiło z prędkością około 300 kilometrów na godzinę. Samoloty uderzyły w górną część budynków. Konstrukcja przetrwała uderzenie, ale ogromna siła musiała ją osłabić, co później zostało spotęgowane działaniem ognia.
W obu budynkach doszło do pożaru paliwa lotniczego. Oba samoloty miały na pokładzie nawet 90 tys. litrów łatwopalnej nafty. W ocenie ekspertów temperatura ognia w miejscu uderzenia samolotów mogła osiągnąć poziom od 1 tys. do 1,5 tys. stopni Celsjusza.
Ta temperatura była wielokrotnie wyższa niż obowiązujące w tamtych czasach normy wytrzymałości dla podobnych elementów konstrukcyjnych. Według norm obowiązujących w Stanach Zjednoczonych zabezpieczona przed oddziaływaniem promieniowania cieplnego konstrukcja powinna wytrzymać temperaturę 520 stopni Celsjusza.
W wyniku bardzo wysokiej temperatury stalowe elementy zrobiły się plastyczne. To zapoczątkowało proces walenia się budynków. Obciążenia termiczne i dynamiczne były zdecydowanie większe niż przewidywania konstruktorów oraz obowiązujące regulacje.
Zniszczeniu uległy słupy nośne oraz podtrzymywane przez nie stropy, które zaczęły się zapadać. Oddziałując dynamicznie na niższe kondygnacje, sprawiły, że i one zaczęły się walić, a cała konstrukcja zapadła się do środka.
Dodane w kategorii: Baza wiedzy