Por qué las Torres del World Trade Center cayeron el 11 de septiembre

En los años posteriores a los ataques terroristas en la ciudad de Nueva York, ingenieros individuales y comités de expertos han estudiado el desmoronamiento de las torres gemelas del World Trade Center. Al examinar la destrucción del edificio paso a paso, los expertos aprenden cómo fallan los edificios y descubren formas de construir estructuras más fuertes respondiendo a la pregunta: ¿Qué causó la caída de las torres gemelas??

Impacto de aeronave

Cuando secuestraron aviones comerciales pilotados por terroristas golpearon las torres gemelas, unos 10,000 galones (38 kilolitros) de combustible para aviones alimentaron una enorme bola de fuego. Pero el impacto del avión de la serie Boeing 767-200ER y el estallido de llamas no hicieron que las torres colapsaran de inmediato. Como la mayoría de los edificios, las torres gemelas tenían un diseño redundante, lo que significa que cuando un sistema falla, otro lleva la carga.

Cada una de las torres gemelas tenía 244 columnas alrededor de un núcleo central que albergaba los ascensores, huecos de escaleras, sistemas mecánicos y servicios públicos. En este sistema de diseño tubular, cuando algunas columnas se dañaban, otras aún podían soportar el edificio..

"Después del impacto, las cargas del piso originalmente soportadas por las columnas exteriores en compresión se transfirieron con éxito a otras rutas de carga", escribieron los examinadores para el informe oficial de la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias (FEMA). "Se cree que la mayor parte de la carga soportada por las columnas fallidas se transfirió a columnas perimetrales adyacentes a través del comportamiento Vierendeel del marco de la pared exterior".

El ingeniero civil belga Arthur Vierendeel (1852-1940) es conocido por inventar un marco de metal rectangular vertical que cambia la cizalla de manera diferente a los métodos triangulares diagonales.

El impacto de la aeronave y otros objetos voladores:

1. Comprometió el aislamiento que protegía el acero del calor.
2. Dañó el sistema de rociadores del edificio.
3. Cortó y cortó muchas de las columnas interiores y dañó otras.
4. Cambió y redistribuyó la carga del edificio entre columnas que no sufrieron daños inmediatos.

El cambio puso a algunas de las columnas bajo "estados elevados de estrés".

Calor de fuegos

Incluso si los rociadores hubieran estado funcionando, no podrían haber mantenido la presión suficiente para detener el incendio. Alimentado por la pulverización de combustible para aviones, el calor se hizo intenso. No es reconfortante darse cuenta de que cada avión transportaba menos de la mitad de su capacidad total de 23,980 galones de combustible de EE. UU..

El combustible para aviones arde a 800 a 1,500 grados Fahrenheit. Esta temperatura no es lo suficientemente alta como para derretir el acero estructural. Pero los ingenieros dicen que para que las torres del World Trade Center colapsen, sus marcos de acero no necesitan derretirse, solo tienen que perder parte de su resistencia estructural debido al intenso calor. El acero perderá aproximadamente la mitad de su resistencia a 1,200 Fahrenheit. El acero también se distorsiona y se doblará cuando el calor no sea una temperatura uniforme. La temperatura exterior era mucho más fresca que la del combustible del avión en llamas. Los videos de ambos edificios mostraban la inclinación hacia adentro de las columnas perimetrales como resultado de la caída de armaduras calientes en muchos pisos.

Pisos que se derrumban

La mayoría de los incendios comienzan en un área y luego se extienden. Debido a que el avión golpeó los edificios en ángulo, los incendios por impacto cubrieron varios pisos casi al instante. Cuando los pisos debilitados comenzaron a inclinarse y luego colapsar, entraron en pánico. Esto significa que los pisos superiores se derrumbaron en los pisos inferiores al aumentar el peso y el impulso, aplastando cada piso sucesivo debajo.

"Una vez que comenzó el movimiento, toda la porción del edificio sobre el área de impacto cayó en una unidad, empujando un colchón de aire debajo de ella", escribieron investigadores del informe oficial de FEMA. "Cuando este colchón de aire empujó a través del área de impacto, los incendios fueron alimentados por oxígeno nuevo y empujados hacia afuera, creando la ilusión de una explosión secundaria".

Con el peso de la fuerza de construcción de los pisos hundidos, las paredes exteriores se doblaron. Los investigadores estiman que "el aire expulsado del edificio por colapso gravitacional debe haber alcanzado, cerca del suelo, la velocidad de casi 500 mph". Se escucharon fuertes auges durante el colapso. Fueron causados ​​por fluctuaciones de velocidad aérea que alcanzaron la velocidad del sonido..

Por qué se aplanaron

Antes del ataque terrorista, las torres gemelas tenían 110 pisos de altura. Construidas de acero liviano alrededor de un núcleo central, las torres del World Trade Center tenían aproximadamente un 95 por ciento de aire. Después de que colapsaron, el núcleo hueco desapareció. Los escombros restantes tenían solo unos pocos pisos de altura.

Stephen Chernin / Getty Images

Suficientemente fuerte?

Las torres gemelas se construyeron entre 1966 y 1973. Ningún edificio construido en ese momento hubiera podido soportar el impacto de los ataques terroristas en 2001. Sin embargo, podemos aprender del colapso de los rascacielos y tomar medidas para construir edificios más seguros. y minimizar el número de víctimas en futuros desastres.

Cuando se construyeron las torres gemelas, a los constructores se les concedieron algunas exenciones de los códigos de construcción de Nueva York. Las exenciones permitieron a los constructores utilizar materiales ligeros para que los rascacielos pudieran alcanzar grandes alturas. Según Charles Harris, autor de "Ética de la ingeniería: conceptos y casos", menos personas habrían muerto el 11 de septiembre si las torres gemelas hubieran utilizado el tipo de protección contra incendios requerido por los códigos de construcción más antiguos.

Otros dicen que el diseño arquitectónico realmente salvó vidas. Estos rascacielos fueron diseñados con redundancias, anticipando que un pequeño avión podría penetrar accidentalmente en la piel del rascacielos y el edificio no se caería de ese tipo de accidente..

Ambos edificios resistieron el impacto inmediato de los dos grandes aviones con destino a la costa oeste el 11 de septiembre. La torre norte fue alcanzada a las 8:46 a.m. ET, entre los pisos 94 y 98, no colapsó hasta las 10:29 a.m., lo que le dio a la mayoría de las personas una hora y 43 minutos para evacuar. Incluso la torre sur pudo permanecer de pie durante 56 minutos después de ser golpeada a las 9:03 a.m. ET. El segundo avión golpeó la torre sur en los pisos inferiores, entre los pisos 78 y 84, lo que comprometió estructuralmente el rascacielos antes que la torre norte. Sin embargo, la mayoría de los ocupantes de la torre sur comenzaron a evacuar cuando la torre norte fue golpeada..

Las torres no podrían haber sido diseñadas mejor o más fuertes. Nadie anticipó las acciones deliberadas de un avión lleno de miles de galones de combustible para aviones..

Movimiento de la verdad del 11 de septiembre

Las teorías de conspiración a menudo acompañan a eventos horribles y trágicos. Algunos acontecimientos en la vida son tan sorprendentemente incomprensibles que algunas personas comienzan a dudar de las teorías. Podrían reinterpretar evidencia y ofrecer explicaciones basadas en su conocimiento previo. Las personas apasionadas fabrican lo que se convierte en un razonamiento lógico alternativo. La cámara de compensación para las conspiraciones del 11 de septiembre se convirtió en 911Truth.org. La misión del Movimiento de la Verdad del 11 de septiembre es revelar lo que cree que es la participación encubierta de los Estados Unidos en los ataques..

Cuando los edificios colapsaron, algunos pensaron que tenía todas las características de una "demolición controlada". La escena en el Bajo Manhattan el 11 de septiembre fue una pesadilla, y en el caos, la gente recurrió a experiencias pasadas para determinar lo que estaba sucediendo. Algunas personas creen que las torres gemelas fueron derribadas por explosivos, aunque otras no encuentran evidencia de esta creencia. Escribiendo en el Journal of Engineering Mechanics ASCE, los investigadores han demostrado que "las acusaciones de demolición controlada son absurdas" y que las torres "fallaron debido al colapso progresivo impulsado por la gravedad provocado por los efectos del fuego".

Los ingenieros examinan la evidencia y crean conclusiones basadas en observaciones. Por otro lado, el Movimiento busca las "realidades reprimidas del 11 de septiembre" que respaldarán su misión. Las teorías de conspiración tienden a continuar a pesar de la evidencia.

Legado en la construcción

Si bien los arquitectos se esfuerzan por diseñar edificios seguros, los desarrolladores no siempre quieren pagar los excesos de redundancia para mitigar los resultados de eventos que es poco probable que sucedan. El legado del 11 de septiembre es que las nuevas construcciones en los Estados Unidos ahora deben cumplir con los códigos de construcción más exigentes. Los edificios de oficinas altos deben tener una protección contra incendios más duradera, salidas de emergencia adicionales y muchas otras características de seguridad contra incendios. Los eventos del 11 de septiembre cambiaron la forma en que construimos, a nivel local, estatal e internacional..

Fuentes

• Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST). Informe final sobre el colapso de las torres del World Trade Center. NIST NCSTAR 1. Septiembre de 2005.
• Agencia Federal de Manejo de Emergencias (FEMA). Estudio de rendimiento del edificio del World Trade Center, FEMA 403 Septiembre 2002.
• Bazant, Zdenek P .; Le, Jia-Liang; Greening, Frank R .; Benson, David B. "Qué causó y no causó el colapso de las torres gemelas del WTC en Nueva York". Revista de Mecánica de Ingeniería ASCE, vol. 134 (2008), pág. 15.
• Griffin, Dr. David Ray. "La destrucción del World Trade Center: por qué la cuenta oficial no puede ser verdadera". 26 de enero de 2006.