Pourquoi les tours du World Trade Center sont tombées le 11 septembre

Dans les années qui ont suivi les attentats terroristes de New York, des ingénieurs et des comités d'experts ont étudié le froissement des tours jumelles du World Trade Center. En examinant la destruction du bâtiment étape par étape, les experts apprennent comment les bâtiments échouent et découvrent des moyens de construire des structures plus solides en répondant à la question: Qu'est-ce qui a fait tomber les tours jumelles?

Impact de l'avion

Lorsque des avions commerciaux détournés pilotés par des terroristes ont frappé les tours jumelles, quelque 10 000 gallons (38 kilolitres) de carburéacteur ont alimenté une énorme boule de feu. Mais l'impact des avions de la série Boeing 767-200ER et l'éclatement des flammes n'ont pas immédiatement fait s'effondrer les tours. Comme la plupart des bâtiments, les tours jumelles avaient une conception redondante, ce qui signifie que lorsqu'un système tombe en panne, un autre supporte la charge.

Chacune des tours jumelles avait 244 colonnes autour d'un noyau central qui abritait les ascenseurs, les cages d'escalier, les systèmes mécaniques et les services publics. Dans ce système de conception tubulaire, lorsque certaines colonnes ont été endommagées, d'autres pouvaient encore soutenir le bâtiment.

"Suite à l'impact, les charges au sol initialement supportées par les colonnes extérieures en compression ont été transférées avec succès vers d'autres trajets de charge", ont écrit les examinateurs du rapport officiel de la Federal Emergency Management Agency (FEMA). "La majeure partie de la charge supportée par les colonnes défaillantes aurait été transférée aux colonnes périphériques adjacentes grâce au comportement de Vierendeel du cadre du mur extérieur."

L'ingénieur civil belge Arthur Vierendeel (1852-1940) est connu pour avoir inventé une charpente métallique rectangulaire verticale qui déplace le cisaillement différemment des méthodes triangulaires diagonales.

L'impact de l'avion et d'autres objets volants:

  1. Compris l'isolation qui protégeait l'acier des hautes températures
  2. Endommagé le système de gicleurs du bâtiment
  3. Tranché et coupé de nombreuses colonnes intérieures et endommagé d'autres
  4. Déplacé et redistribué la charge de construction entre les colonnes qui n'ont pas été immédiatement endommagées

Ce changement a placé certaines des colonnes sous des «états de stress élevés».

La chaleur des incendies

Même si les gicleurs avaient fonctionné, ils n'auraient pas pu maintenir une pression suffisante pour arrêter le feu. Alimentée par le jet de kérosène, la chaleur est devenue intense. Il n'est pas rassurant de constater que chaque avion transportait moins de la moitié de sa pleine capacité de 23 980 gallons américains de carburant.

Le carburéacteur brûle entre 800 et 1 500 degrés Fahrenheit. Cette température n'est pas assez chaude pour faire fondre l'acier de construction. Mais les ingénieurs disent que pour que les tours du World Trade Center s'effondrent, ses cadres en acier n'avaient pas besoin de fondre - ils devaient juste perdre une partie de leur résistance structurelle à cause de la chaleur intense. L'acier perdra environ la moitié de sa force à 1200 Fahrenheit. L'acier se déforme également et se déforme lorsque la chaleur n'est pas à une température uniforme. La température extérieure était beaucoup plus froide que le carburéacteur brûlant à l'intérieur. Des vidéos des deux bâtiments ont montré un cintrage vers l'intérieur des colonnes du périmètre résultant de l'affaissement des fermes chauffées à plusieurs étages.

Planchers effondrés

La plupart des incendies commencent dans une zone puis se propagent. Parce que l'avion a heurté les bâtiments à un angle, les incendies de l'impact ont couvert plusieurs étages presque instantanément. Alors que les sols affaiblis commençaient à s'incliner puis à s'effondrer, ils ont crêpé. Cela signifie que les étages supérieurs se sont écrasés sur les étages inférieurs avec un poids et un élan croissants, écrasant chaque étage successif ci-dessous.

"Une fois le mouvement commencé, toute la partie du bâtiment au-dessus de la zone d'impact est tombée dans une unité, poussant un coussin d'air en dessous", ont écrit des chercheurs du rapport officiel de la FEMA. "Alors que ce coussin d'air traversait la zone d'impact, les incendies ont été alimentés par de l'oxygène neuf et poussés vers l'extérieur, créant l'illusion d'une explosion secondaire."

Avec le poids de la force de construction des planchers plongeants, les murs extérieurs se déformèrent. Les chercheurs estiment que «l'air éjecté du bâtiment par effondrement gravitationnel doit avoir atteint, près du sol, la vitesse de près de 500 mph». De forts booms ont été entendus lors de l'effondrement. Ils ont été causés par des fluctuations de vitesse atteignant la vitesse du son.

Pourquoi ils ont aplati

Avant l'attaque terroriste, les tours jumelles mesuraient 110 étages. Construites en acier léger autour d'un noyau central, les tours du World Trade Center étaient à environ 95% d'air. Après leur effondrement, le noyau creux avait disparu. Les décombres restants ne faisaient que quelques étages.

Stephen Chernin / Getty Images

Assez fort?

Les tours jumelles ont été construites entre 1966 et 1973. Aucun bâtiment construit à l'époque n'aurait pu résister à l'impact des attentats terroristes de 2001. Nous pouvons cependant tirer des leçons de l'effondrement des gratte-ciel et prendre des mesures pour construire des bâtiments plus sûrs. et minimiser le nombre de victimes lors de futures catastrophes.

Lorsque les tours jumelles ont été construites, les constructeurs ont obtenu certaines exemptions des codes du bâtiment de New York. Les exemptions ont permis aux constructeurs d'utiliser des matériaux légers afin que les gratte-ciel puissent atteindre de grandes hauteurs. Selon Charles Harris, auteur de "Engineering Ethics: Concepts and Cases", moins de personnes seraient mortes le 11 septembre si les tours jumelles avaient utilisé le type d'ignifugation requis par les anciens codes du bâtiment.

D'autres disent que la conception architecturale a réellement sauvé des vies. Ces gratte-ciel ont été conçus avec des redondances, prévoyant qu'un petit avion pourrait pénétrer accidentellement la peau du gratte-ciel et que le bâtiment ne tomberait pas de ce type d'accident..

Les deux bâtiments ont résisté à l'impact immédiat des deux gros avions à destination de la côte ouest le 11 septembre. La tour nord a été touchée à 8 h 46 HE, entre les étages 94 et 98 - elle ne s'est pas effondrée avant 10 h 29, ce qui a donné à la plupart des gens une heure et 43 minutes pour évacuer. Même la tour sud a pu se tenir debout pendant 56 minutes remarquables après avoir été touchée à 9 h 03 HE. Le deuxième jet a frappé la tour sud aux étages inférieurs, entre les étages 78 et 84, ce qui a compromis la structure du gratte-ciel plus tôt que la tour nord. Cependant, la plupart des occupants de la tour sud ont commencé à évacuer lorsque la tour nord a été touchée..

Les tours n'auraient pas pu être conçues mieux ou plus fort. Personne n'a anticipé les actions délibérées d'un avion rempli de milliers de gallons de carburéacteur.

9/11 Truth Movement

Les théories du complot accompagnent souvent des événements horribles et tragiques. Certaines occurrences dans la vie sont si incroyablement incompréhensibles que certaines personnes commencent à douter des théories. Ils pourraient réinterpréter des preuves et fournir des explications basées sur leurs connaissances antérieures. Les passionnés fabriquent ce qui devient un raisonnement logique alternatif. Le centre d'échange pour les complots du 11 septembre est devenu 911Truth.org. La mission du 9/11 Truth Movement est de révéler ce qu'il croit être la participation secrète des États-Unis aux attaques..

Lorsque les bâtiments se sont effondrés, certains pensaient qu'il avait toutes les caractéristiques d'une "démolition contrôlée". La scène du Lower Manhattan le 9/11 était cauchemardesque et dans le chaos, les gens se sont inspirés des expériences passées pour déterminer ce qui se passait. Certaines personnes pensent que les tours jumelles ont été renversées par des explosifs, alors que d'autres ne trouvent aucune preuve de cette croyance. Écrivant dans le Journal of Engineering Mechanics ASCE, les chercheurs ont montré que "les allégations de démolition contrôlée étaient absurdes" et que les tours "ont échoué en raison de l'effondrement progressif entraîné par la gravité déclenché par les effets du feu".

Les ingénieurs examinent les preuves et tirent des conclusions sur la base des observations. D'autre part, le Mouvement recherche les "réalités supprimées du 11 septembre" qui soutiendront leur mission. Les théories du complot ont tendance à se poursuivre malgré les preuves.

L'héritage de la construction

Alors que les architectes s'efforcent de concevoir des bâtiments sûrs, les développeurs ne veulent pas toujours payer pour les redondances excessives afin d'atténuer les résultats d'événements qui ne se produiront probablement pas. L'héritage du 11 septembre est que la nouvelle construction aux États-Unis doit désormais respecter des codes du bâtiment plus exigeants. Les grands immeubles de bureaux doivent avoir une protection contre le feu plus durable, des issues de secours supplémentaires et de nombreuses autres caractéristiques de sécurité incendie. Les événements du 11 septembre ont changé notre façon de construire, aux niveaux local, étatique et international.

Sources

  • Institut national des normes et de la technologie (NIST). Rapport final sur l'effondrement des tours du World Trade Center. NIST NCSTAR 1. septembre 2005.
  • Agence fédérale de gestion des urgences (FEMA). Étude sur les performances des bâtiments du World Trade Center, FEMA 403 septembre 2002.
  • Bazant, Zdenek P .; Le, Jia-Liang; Greening, Frank R .; Benson, David B. "Qu'est-ce qui a causé ou non l'effondrement des tours jumelles du WTC à New York." Journal of Engineering Mechanics ASCE, vol. 134 (2008), p. 15.
  • Griffin, Dr David Ray. "La destruction du World Trade Center: pourquoi le compte officiel ne peut pas être vrai." 26 janvier 2006.