Sådan fungerede World Trade Center

Når vi ser tilbage på den 11. september, 2001, vi tænker hovedsageligt på mennesker. Vi sørger over ofrene for angrebene, vi føler med deres familier, vi ærer redningsarbejderne, og vi reflekterer over vores egen oplevelse. På samme tid, vi husker al datidens teknologi - flyene, som flykaprerne brugte som flyvende bomber, bygningerne de ødelagde og ødelagde, og det tunge udstyr, der blev brugt i den massive rednings- og derefter oprydningsindsats. Ligesom utallige begivenheder gennem historien, angrebene den 11. september var et knusende net af mennesker og maskiner.

Den mest fremtrædende teknologi på den dag, selvfølgelig, var World Trade Center -komplekset. Efter angrebet, WTC's Twin Towers kom til at symbolisere ikke kun selve dagen, men også en kollektiv følelse af mennesker over hele verden.

I denne artikel, vi husker tvillingetårnene for alt, hvad de var:en bemærkelsesværdig teknologisk præstation, en repræsentation af et ideal, og, ultimativt, en svimlende påmindelse om vores egen sårbarhed. Ved at huske denne stolte struktur, vi ærer den ånd, den blev bygget i, og vi mindes ofrene for angrebene.

Oprindelse

Den oprindelige idé til et verdenshandelscenter i New York krediteres generelt David Rockefeller , en af ​​industriel John D. Rockefellers mange barnebørn. Faktisk, ideen blev foreslået kort efter anden verdenskrig, et årti før Rockefeller nogensinde blev involveret, men det var ham, der faktisk fik bolden til at rulle.

I 1950'erne og 60'erne, mens han fungerede som formand for Chase Manhattan Bank, Rockefeller var dedikeret til at genoplive nedre Manhattan. Han håbede at energisere området med nybyggeri, på nogenlunde samme måde revitaliserede hans far Midtown Manhattan i 1930'erne med Rockefeller Center. Som en del af hans plan, David Rockefeller foreslog et kompleks dedikeret til international handel, skal opføres i den østlige ende af Wall Street. Rockefeller mente, at handelscentret, som ville omfatte kontor- og hotellokaler, en udstillingshal, et værdipapir- og udvekslingscenter og mange butikker, ville være lige noget, der skal anspore økonomisk vækst i området.

I 1960'erne, han havde bestemt noget at vinde på WTC -projektet. Han havde lige sat det dyre 60-etagers Chase Manhattan Bank-tårn op i finansdistriktet, og ønskede at øge værdien af ​​bankens investering. Men han blev også drevet af ånden i international enhed. Et verdenshandelscenter ville samle mennesker fra hele verden, et ædelt ideal i årtierne efter Anden Verdenskrig.

Ved hjælp af sin bror, Nelson Rockefeller, guvernøren i staten New York dengang, David Rockefeller fik Port of New York Authority involveret. Port of New York Authority, nu kendt som havnemyndigheden i New York og New Jersey, er en statslig institution, der leder offentlige projekter i havneområdet New York og New Jersey. Selvom Havnemyndigheden er en offentlig organisation, det fungerer som et privat selskab - det opkræver sine "kunder" direkte og overskud fra investeringer, frem for at tage skattepenge.

Siden oprettelsen i 1921, Havnemyndigheden havde hovedsageligt beskæftiget sig med broer, tunneler, lufthavne og bustransport. Det havde aldrig foretaget sig noget nær omfanget af World Trade Center før, men ikke desto mindre, organisationen var det mest logiske valg til at stå i spidsen for projektet. Det havde den sjældne kombination af regeringsforbindelser, mangfoldige ressourcer og kraften i det fremtrædende domæne.

Rockefeller bestilte tidlige designs til WTC i 1958, havnemyndigheden blev involveret i 1960, og de indledende planer blev offentliggjort i 1961. Derefter bremsede tingene betydeligt. Årevis, havnemyndigheden slog igennem finanspolitiske problemer, public relations debacles og juridisk krangel, for ikke at tale om den upopulære opgave at smide de hundredvis af virksomheder og boliger, der besætter byggepladsen.

Med alle forhandlinger og logistiske konflikter, udgravningen startede faktisk ikke før i 1966. På det tidspunkt, projektets design og omfang havde ændret sig fuldstændigt, som vi vil se i det næste afsnit.

1. World Trade Center Tube
2. World Trade Center Elevatorer
3. World Trade Center badekar
4. Byggeri af World Trade Center
5. World Trade Center's liv
6. 11. september, 2001
7. World Trade Center brand
8. Efterspillet den 9/11

World Trade Center Tube

Det endelige design til WTC var en gruppeindsats, at samle snesevis af arkitekter, konstruktionsingeniører og ledere, ledet af et par fremtrædende talenter. Havnemyndigheden Guy Tozzoli valgte det sidste hold og styrede hele design- og byggeprocessen; chefarkitekten på projektet, Minoru Yamasaki , kom med tvillingetårnskonceptet, samt det grundlæggende layout for resten af ​​komplekset; konstruktionsingeniører Leslie Robertson og John Skilling fundet ud af, hvordan man får tårnene til at rejse sig.

Det endelige kompleks bestod af syv bygninger, domineret af de to 110-etagers tårne, der stiger mere end 1, 360 fod (415 meter) over en åben plads. Det monumentale tårndesign var innovativt, ambitiøs og bedragerisk enkel.

På opførelsestidspunktet, de fleste nye skyskrabere blev bygget omkring stålskeletter i gitterstil. I dette design, støttestrukturen er spredt i hele bygningen. Metalbjælker nittes ende til ende for at danne lodrette søjler, og på hvert gulvniveau, disse lodrette søjler er forbundet med vandrette bjælkebjælker. Supportkolonnerne er alle interne, så ydersiden af ​​bygningen ikke behøver at holde andet end sin egen vægt. Disse ydre gardin vægge kan være lavet af næsten alt, inklusive almindeligt glas.

WTC -holdet tog en lidt anden tilgang. De besluttede at bygge lange "rør, "hvor alle støttesøjlerne ville være omkring bygningens yderside og i bygningens centrale kerne. I det væsentlige, hvert tårn var en kasse i en kasse, forbundet med vandrette takstænger på hver etage.

Den ydre kasse, måler 63 x 63 m (208 fod x 208 fod), bestod af 14 tommer (36 cm) brede stålsøjler, 59 pr. Bygningsflade, med en afstand på lidt over 3 fod (1 m) fra hinanden. På hver etage over plazaniveauet, mellemrummet mellem søjlerne indeholdt 22-tommer (56 cm) vinduer. Yamasaki, der havde en udtalt højdeskræk, følte, at de små vinduer fik bygningen til at føle sig mere sikker. Søjlerne var dækket med aluminium, giver tårnene en markant sølvfarve. Den indvendige kasse i kernen af ​​hvert tårn målte ca. 41 x 26 m. Dens 47 tunge stålsøjler omgav et stort åbent område med elevatorer, trapperum og toiletter.

Dette design havde to store fordele. Først og fremmest, det gav bygningen bemærkelsesværdig stabilitet. Ud over at bære noget af den lodrette belastning (bygningens vægt), de ydre stålsøjler understøttede alle de vandrette kræfter, der virker på tårnet (vindens kraft). Dette betød, at den indre understøtningsstruktur var fuldstændig dedikeret til de enorme lodrette belastninger.

For det andet, rørdesignet til stor ejendom. Med støttestrukturen flyttet til siderne og midten af ​​bygningen, der var ikke behov for at placere omfangsrige søjler i hele hver etage. Kunder kan konfigurere den tilgængelige plads, omkring 3/4 af en acre pr. etage, men de ville.

De lodrette støttesøjler i bygningens kerne gik helt ned under bunden, gennem kælderkonstruktionen, til spredt fodfæste struktur under jorden. I spredt foddesign, hver støttesøjle hviler direkte på en støbejernsplade, som sidder oven på en grill . Grillen er dybest set en stak vandrette stålbjælker, foret side om side i to eller flere lag (se diagram nedenfor). Grillen hviler på en tyk betonpude hældt på faststoffet grundfjeld dybt under jorden. Denne pyramideform fordeler den koncentrerede vægt fra søjlerne over en bred, fast overflade. Med stålet på plads, hele strukturen var dækket af beton.

I nærheden af ​​bunden af ​​hvert tårn, på plazaniveau, de smalt anbragte perimeterstøttesøjler hvilede på "søjletræer". De hvælvede søjletræer spredte vægten fra søjlerne med smal afstand over tykkere søjler med en afstand på ca. 10 fod (3 m) fra hinanden. Hver af disse kolonner hvilede på yderligere, mindre støttefod i fundamentet.

World Trade Center Elevatorer

For at stå op til vindens vandrette kraft, skyskrabere har brug for den rigtige kombination af stabilitet og fleksibilitet. De skal være stive nok til at vinden ikke kan skubbe dem for langt fra side til side, men fleksible nok til at de kan give lidt, absorberer noget af vindenergien.

WTC -besætningen kørte omfattende tests for at finde ud af, hvor meget svaj de kunne tillade uden at forstyrre beboerne i bygningen. De lagde strukturelle modeller i vindtunneler og lokkede endda intetanende testpersoner til bevægelige rum, der var tilkoblet tung hydraulik.

Til sidst, de designede tårnene, så de kunne svaje omkring 3 fod i begge retninger. For at minimere svajfornemmelsen, de installerede omkring 10, 000 viskoelastiske dæmpere mellem støttesøjler og gulvstænger i hele bygningen. Det særlige viskoelastiske materiale i disse spjæld kan bevæge sig noget, men den ville komme tilbage til sin oprindelige form. Med andre ord, den kunne give lidt og derefter vende tilbage til sin oprindelige position, absorberer meget af chokket over bygningens svajende bevægelse.

Ud over bygningsstøttestrukturen, WTC -besætningen måtte overveje, hvordan folk rent faktisk ville komme rundt i tårnene. Elevatorsystemer har altid været en vanskelig balancegang for skyskraberdesignere. Når du bygger opad, øge den ledige plads og derfor belægning af en bygning, du har brug for flere elevatorer til at håndtere de ekstra mennesker. Men tilføjelse af flere elevatorer, der kører til øverste etage, reducerer den tilgængelige gulvplads noget, og derfor samlet belægning (hvilket reducerer indtægtspotentialet). Det er svært at få alle tallene til at fungere, og det begrænser funktionelt skyskraberens størrelse. Før WTC, arkitekter tøvede med at bygge højere end 80 historier, hovedsageligt på grund af elevatorproblemet.

WTC -besætningen foreslog et helt andet system til de enorme tårne. I stedet for at bygge elevatorer nok til at flytte alle fra stueetagen til deres destination, de besluttede at dele turen til de øverste etager mellem flere elevatorer. Hvis folk ville komme fra jorden til øverste etage, de skulle springe fra elevator til elevator, på samme måde kan du måske skifte bil på et metrosystem.

Først, de ville tage en hurtig elevator fra hovedlobbyen direkte til en sky-lobby på 78. etage. Derfra, de kunne gå direkte til deres destinationsgulv. For at holde orden i tingene, alle 55-personers elevatorer havde døre på hver side-du kom ind på den ene side, gå fremad, og afslutte på den anden side. Denne måde, passagererne kunne holde deres plads i kø helt op.

I det væsentlige, hvert tårn fungerede som tre bygninger stablet oven på hinanden. Systemet viste sig at være en stor succes - med 99 elevatorer i alt pr. Tårn, hver serverer kun bestemte etager, beboerne kunne komme hurtigt og nemt rundt. De fleste superskyskrabere bygget efter WTC brugte det samme grundlæggende system.

World Trade Center badekar

Inden havnemyndigheden kunne bygge op, at rejse de massive tårne, de måtte bygge ned for at etablere bygningenes fundamenter. Massive skyskrabere skal hvile på grundfjeldet, den faste sten under jordens jord, eller de kan ikke rejse sig. For at komme til dette niveau, besætningen skal grave en enorm masse snavs op som det første trin i byggeriet.

På WTC -stedet, grundfjeldet er mellem 55 og 80 fod (17-24 m) nede. At grave til dette niveau er ingen enkel opgave, naturligvis, men det er på niveau med kurset i skyskraberbyggeri. WTC -besætningen stod over for en ekstra, atypisk udfordring, imidlertid. Byggepladsen lå umiddelbart ved siden af ​​Hudson -floden, og kun få meter ned, jorden var fuldstændig mættet - hvis besætningen begyndte at grave, udgravningsstedet ville blive oversvømmet.

Tømning af Hudson -floden ville have været et logistisk mareridt. Blandt andet, det ville have kompromitteret stabiliteten i andre bygninger langs kysten. I stedet, Havnemyndigheden besluttede at bruge den ukonventionelle "gylle -grøftemetode, "Tidligere hovedsageligt beskæftiget med metrobyggeri.

Processen var ret enkel, i det mindste konceptuelt. Besætningen brugte gravemaskiner til at grave 3 fod brede skyttegrave ned til grundfjeldsniveau. Da de gravede, de rørede i en gylle lavet af vand og et ekspansivt ler kaldet bentonit . Bentonitopslæmningsmaterialet ville ekspandere langs siderne af grøften, blokerer grundvandet.

Når de var færdige med en 22 fod (6,7 m) sektion af skyttegrav, besætningen sænkede en smal, syv-etagers stålramme ind i hullet. Derefter hældte de i beton fra bunden af ​​skyttegraven, mens de pumpede gyllen ud gennem toppen.

På denne måde, de byggede solide, stålarmerede betonvægge under jorden. De gentog processen med 152 rammesegmenter, hver måler 22 fod på tværs, at danne en stor kasse, der måler fire byblokke med to byblokke (ca. 500x1, 000 fod / 152x304 m). Denne kasse, almindeligvis omtalt som et "badekar, "dannede en vandtæt omkredsvæg for de to tårns fundamentstruktur.

Med badekarret på plads, byggemandskabet kunne begynde at grave ned til grundfjeldet for at lægge bygningenes fundamentstøtte. Det eneste problem var, at jorden inde i badekarret var det primære understøttelsesmiddel, der holdt væggene på plads - fjern snavs indeni, og vægten af ​​snavs og vand udenfor ville skubbe væggene indad. For at holde væggene på plads, mens de opbyggede fundamentet, besætningen måtte løbe under jorden tiebacks , kabler, der strækker sig fra omkredsvæggene til sten omkring badekarret. Dette gav midlertidig støtte, indtil besætningen kunne afslutte en støttestruktur inde i badekarret.

Byggeri af World Trade Center

Med omkredsvæggene fastgjort på plads, besætningen kunne begynde at udgrave grundstedet. De endte med at grave mere end 1 million kubikmeter fyld op, som de dumpede i Hudson, forlængelse af kysten. Udgravningen tilføjede faktisk 28 hektar prime New York -ejendom, danner det, der nu er Battery Park City.

Da de havde gravet ned til grundfjeldet, de sprængte store gruber til tårnenes støttestruktur væk og gik i gang med at bygge den massive fundamentstruktur til bygningerne ovenfor. Derudover kælderkonstruktionen havde syv niveauer af brugbar plads, der husede parkeringsdæk, butikker og metrostationer.

At sætte tvillingetårnene op var en stor logistisk udfordring, foruden et forbløffende ingeniørproblem. Bygningerne krævede en massiv mængde stål - omkring 200, 000 tons i alt - men byggepladsen havde kun plads til en lille smule på et hvilket som helst tidspunkt. For at holde byggeriet i bevægelse uden at optage for meget byggepladsplads, havnemyndigheden måtte indføre "lige i tide stållevering."

I dette system, alt stål blev transporteret fra producenterne til en kæmpe jernbanegård i New Jersey. Hvert større stykke stål var mærket med et langt ID -nummer, angiver hvor og hvornår den skal bruges. Ifølge byggeplanen, havnemyndigheden ville sende stålstykkerne fra værftet til stedet præcis, når det var nødvendigt - mindre stykker gik med lastbil og større stykker med slæbebåd.

Byggeprocessen fungerede indefra og ud. Først, besætningen byggede stålrammen af ​​den indre kerne til en bestemt højde, og samlede derefter omkredsen af ​​væggen omkring den. Perimeterstrukturen blev faktisk dannet af præfabrikerede sektioner af lodrette søjler fastgjort til vandrette bjælker (kaldet spandrels ). De præfabrikerede sektioner var ca. 3 fod brede, enten to eller tre etager høj, og vejede cirka 22 tons.

Gulvstrukturen blev derefter installeret mellem den ydre omkredsvæg og den indre kerne. Gulvene kom også i formonterede sektioner, bestående af 32 tommer dybe (81 cm) takstænger toppet med en bølgepap overflade. For at afslutte hver etage, besætningen ville hælde beton over metaloverfladen og toppe den med fliser. Gulvpartierne omfattede færdigmonterede kanaler til telefonlinjer og elkabel, for at gøre tingene lettere for elektrikerne, der senere ville komme ind. Efter at stålkonstruktionen var på plads, besætningen fastgjorde den ydre "hud" til omkredsen - anodiseret aluminium , forskåret i store paneler.

Dette fortsatte, sektion for sektion, da tårnene klatrede højere og højere. Besætningen løftede stålsektionerne på plads ved hjælp af fire store kraner (fire pr. Tårn), monteret på lange stålkonstruktioner monteret inde i rørstrukturen. Kranerne kunne faktisk løfte sig selv højere, ved hjælp af tung hydraulik, da gulvene var færdige.

Mens besætningen blev ved med at bygge opad, andre arbejdere begyndte at udstyre gulvene herunder, ned til at installere persienner og male væggene. En række virksomheder flyttede faktisk ind på deres nye WTC -kontorer år før tårnene officielt åbnede.

Ud over at bruge et utraditionelt strukturelt design, tvillingetårnene var også en æstetisk afvigelse fra de ældre bygninger i New York. De fleste af byens skyskrabere har en "bryllupskage" -form, med større sektioner i bunden tilspidset til mindre sektioner på toppen. Dette skyldtes til dels den herskende arkitektoniske stil i første halvdel af det 20. århundrede, men det var også et resultat af New Yorks zonebegrænsninger. For at sikre, at vægge i skyskrabere ikke blokerede alt lys fra at nå gaden, byen vedtog en resolution i 1916, der dikterede, at alle skyskrabere ville have en overordnet pyramideform.

En ny resolution i 1962 flyttede fokus, regulerer den samlede højde frem for formen. De nye begrænsninger dikterede et maksimalt antal etager, baseret på bydelens bygning og grundens samlede areal. Havnestyrelsen fik lov til at bygge så høje tårne, fordi de havde en enorm grund med et stort, åbent område. (Se New York Skyscrapers:Regulations and Occupation for at få flere oplysninger.)

World Trade Center's liv

World Trade Center -komplekset åbnede officielt dørene 4. april kl. 1973 , til et yderst skeptisk New York. Fra dens opfattelse hele vejen gennem dens færdiggørelse, WTC -projektet var vildt upopulært blandt mange New Yorkere. Virksomhedsejere og beboere var kede af at blive tvunget ud af byggepladsen; borgere over hele byen undrede sig over, hvorfor havnemyndigheden sænkede så mange penge i projektet (anslået til mere end 1 milliard dollar, svarende til omkring 4,5 milliarder dollars i dag), tilsyneladende på bekostning af offentlige transportfaciliteter; miljøforkæmpere satte spørgsmålstegn ved nogle af byggepraksis; og flere fremtrædende arkitektkritikere sagde, at tårnene simpelthen var for store og prangende. Den store åbning var bestemt en festlig dag for havnemyndigheden, designteam og konstruktionsteam, men WTC -komplekset havde en lang vej med at tjene byens accept.

I løbet af det næste årti, det gjorde netop det, og fortsatte derefter med at vinde over resten af ​​landet. Styrket af fremtrædende optrædener i flere film, såsom genindspilningen af ​​"King Kong" fra 1976, Woody Allens "Manhattan, "og" Superman "-filmene, Twin Towers fik bred anerkendelse som et stykke New York.

Tårnenes berømmelse blev også drevet af flere bemærkelsesværdige stunts. I årene efter WTC's afslutning, faldskærmsudspringere faldt i faldskærm fra toppen af ​​tårnene, klatrere skalerede bygningen, og en fransk akrobat gik frem og tilbage mellem bygningerne på en snor. På kun få år, det karakteristiske billede af Twin Towers var en fast bestanddel på postkort i New York, T-shirts og reklamer. Bygningerne havde udviklet sig til et stolt symbol på byen, sikre deres plads som et amerikansk ikon.

Tårnene vandt også New York -borgere ved at give dem et nyt syn på deres by. Besøgende kunne klatre til toppen af ​​WTC 2, det sydlige tårn, for en betagende udsigt over skyline fra det udendørs observationsdæk. På en klar dag, det var muligt at se mere end 64 km i alle retninger. Besøgende med et større budget kunne nyde udsigten fra en mere elegant indstilling, restauranten "Windows of the World" øverst i WTC 1, det nordlige tårn. Da observationsdækket og restauranten åbnede, selv trofaste WTC -kritikere dukkede op for at tjekke udsigten.

De fleste New Yorkere (og de fleste amerikanere) kendte hovedsageligt tårnene udefra, men de tusinder af mennesker, der arbejdede i tårnene, havde et helt andet perspektiv - de værdsatte ikke kun bygningernes monumentale størrelse, men også den svimlende variation af aktiviteter, der foregår indeni. WTC støttede cirka 500 virksomheder med en samlet 50, 000 ansatte. Dette omfattede kontorer til banker, advokatfirmaer, mæglerhuse, tv -stationer, udgivere, velgørende organisationer og flyselskaber, blandt mange andre ting. Derudover tårnene omfattede ni kapeller med forskellige trosretninger.

På en typisk hverdag, hele 200, 000 besøgende fra hele verden passerede gennem komplekset. Med den store aktivitet, der foregår, tårnene var næsten en by for sig selv.

11. september, 2001

Om morgenen den 11. september, 2001, umiddelbart efter at terrorister ramte tvillingetårnene, det så ud som om bygningerne kunne blive stående. Mens flystyrtet havde taget store bidder ud af begge tårne, den overordnede struktur syntes at være intakt, i det mindste til observatørerne på jorden og de millioner af amerikanere, der ser katastrofen i fjernsynet. Men inden for en time, World Trade Center 2 var styrtet sammen, efterfulgt af World Trade Center 1 kun 40 minutter senere.

I ugerne efter angrebene, Federal Emergency Management Agency (FEMA) og Structural Engineering Institute of the American Society of Civil Engineers (SEI/ASCE) samlede et team af forskere og ingeniører for at undersøge præcis, hvordan bygningerne kollapsede. Baseret på video, øjenvidneregnskaber og analyser af affald, holdet dannede en sandsynlig hypotese om, hvad der skete, som de offentliggjorde i april 2002. I august 2002, National Institute of Standards and Technology (NIST), et agentur i det amerikanske handelsministerium, meddelte, at det ville lancere sit eget toårige, $ 16 millioner undersøgelse af sammenbruddet.

Følgende er et resumé af FEMA -evalueringsteams resultater, som stort set var i samme retning som de talrige medieevalueringer i ugerne efter angrebene. Du kan læse hele rapporten på FEMA's websted.

Da flyene ramte de to tårne, kollisionerne beskadigede hver bygning på to store måder:

• I hvert tilfælde, hastighedsplanets kraft slog et antal lodrette søjler ud omkring bygningens omkreds, beskadigede store dele af gulvet, sendte møbler og flyvrager flyvende gennem kontorerne og formodentlig beskadiget støttesøjler i hver bygnings kerne. Højst sandsynlig, den første virkning ødelagde også sprinklersystemet på disse etager. Evalueringsteamet vurderer, at det første fly - en 395, 000 pund (180, 000 kg) Boeing 767-200ER, der kører cirka 470 miles i timen (756 km / t)-brækkede hele 36 perimeter støttesøjler over et fire etagers område af WTC 1's nordside. De tilsluttede gulve faldt delvist sammen, og den centrale kerne led udefineret skade. Det andet fly, en Boeing 767-200ER, der flyver med cirka 590 miles i timen (950 km / t), påført lignende skade på WTC 2. Kollisionen brækkede hele 32 omkreds søjler over et fem etagers område, kollapser sektioner af tilsluttet gulv og beskadiger den centrale kerne.
• I hvert angreb, styrtet antændte flyets brændstofforsyning, forårsager en massiv ildkugle - et ekspanderende område med brændende gas. Mens det tændte brændstof ikke rigtig eksplodere , ildkuglen spredte ild ned ad siden af ​​bygningen, hele de nærliggende gulve og nedad indvendige aksler til lavere etager. Efterforskerne antog, at næsten alt flybrændstof blev forbrugt i den første ildkugle og de første minutter af bygningsbranden, men det tændte nok kontorudstyr, papir og byggematerialer for at holde ilden rasende indtil sammenbruddet.

Overraskende, den oprindelige skade på støttestrukturen var ikke nok til at vælte bygningen. Rapporten, samt en række fremtrædende ingeniører, har hævdet, at størstedelen af ​​skyskrabere på planeten ville være kollapset inden for få sekunder efter en sådan kollision. Men kollisionerne afledte hele bygningens lodrette belastning til de resterende søjler, væsentligt øge strukturens stressniveau.

Uden yderligere belastninger på understøtningsstrukturen, rapporten hævder, tårnene kunne have været oppe på ubestemt tid. Men ildens ekstreme varme, som kunne have været mere end 2, 000 grader Fahrenheit (1, 090 C) på nogle punkter, udøvede enorm belastning på perimeterkolonnerne, kernekolonnerne, og gulvstængerne imellem dem.

World Trade Center brand

Hovedfaktoren var virkelig brandens størrelse - det samlede areal, den dækkede. Bygningsbrande starter typisk med en lille brand - sig en brændende cigaret på en stak papirer - som gradvist spredes gennem et større område. I den situation, ilden er mest intens, hvor den har mest brændstof (ting, der kan brænde), og det svækker støttestrukturen væsentligt kun på de mest intense punkter. Hvis en brand starter i det nordvestlige hjørne af et skyskrabergulv, når branden når det sydøstlige hjørne, startbranden ved udgangspunktet vil have brændt igennem det meste af brændstoffet, og ilden vil ikke være så intens. Resultatet er, at ilden ikke belaster den samlede støttestruktur maksimalt på én gang. Det belaster forskellige dele af understøtningsstrukturen igen, over tid.

I tilfælde af World Trade Center, det brændende jetbrændstof spredte ilden over flere etager i løbet af få sekunder. Denne massive brand belastede strukturen enestående på næsten alle punkter på disse etager.

Derudover rapporten tyder på, at kraften ved kollisionen fjernede meget af det brandsikre materiale sprøjtet på stålet, gør strukturen mere modtagelig for varmeskader.

Varmen ekspanderede, snoede og spændte stålstøttestrukturen, gradvist reducere bygningens stabilitet. Enhver række ting kunne være sket i denne periode. For eksempel, forbindelser mellem lodrette søjler og gulvstænger sandsynligvis brudt, tab af sektioner af gulv på lavere niveauer og afbrydelse af forbindelser mellem kernen og omkredsvæggen, muligvis får søjler langs omkredsen til at spænde udad. Hver brudt forbindelse eller spændelængde af stål tilføjes til kraften, der virker på tilsluttede stålsegmenter, indtil hele strukturen var svækket til det punkt, at den ikke kunne rumme den øvre del af bygningen.

Da dette skete, den øverste del af hver bygning faldt sammen på den nedre del af bygningen. I det væsentlige, dette var som at tabe en 20-etagers bygning oven på en anden bygning. Inden styrtet, denne øvre struktur udøvede en konstant nedadgående kraft - dens vægt - på overbygningen nedenfor. Naturligvis, den nedre overbygning var stærk nok til at understøtte denne vægt. Men da kolonnerne faldt sammen, den øverste del af bygningen begyndte at bevæge sig - tyngdekraften nedad accelererede den. Et objekts momentum - mængden af ​​dets bevægelse - er lig med dens masse ganget med dens hastighed. Så når du øger hastigheden af ​​et objekt med en bestemt masse, du øger dens momentum. Dette øger den samlede kraft, som objektet kan udøve på et andet objekt.

For at forstå, hvordan dette fungerer, tænk på en hammer. Hvil i din hånd, det gør slet ikke ondt. Men hvis du taber det på din fod, det kan gøre lidt skade. Tilsvarende hvis du svinger hammeren frem, du kan anvende nok kraft til at køre søm ind i en væg.

Da den øvre struktur af hvert tårn faldt ned, dens hastighed - og derfor dens momentum - steg kraftigt. Dette større momentum resulterede i en slagkraft, der oversteg søjlernes strukturelle integritet umiddelbart under det ødelagte område. Disse supportkolonner gav efter, og hele massen faldt på gulvene endnu længere ned. På denne måde, kraften i den faldende bygningskonstruktion brød overbygningen nedenunder, knuse bygningen fra toppen, en etage ad gangen.

For at sige det på en anden måde, bygningsmassens potentielle energi, positionenergien den havde på grund af dens højde og tyngdekraften, blev omdannet til kinetisk energi, eller bevægelsesenergi (rapporten angiver den samlede potentielle energi for WTC 1 til 4*10^11 joule). Dette er det samme grundlæggende princip, som professionelle nedrivningsblæsere bruger til at nedrive beboede bygninger.

WTC 2, det andet tårn ramte, faktisk kollapsede før WTC 1. Dette skyldtes sandsynligvis to forskellige faktorer. Først, WTC 2 led sandsynligvis større umiddelbar skade - det andet fly, der ramte, gik hurtigere end det første. For det andet, the plane that hit WTC 2 crashed lower on the building than the plane that hit WTC 1. Consequently, the strained support columns in WTC 2 had a greater load pressing down on them than the strained columns in WTC 1, so it would make sense that they reached the buckling point more quickly.

While the towers' support structure ultimately couldn't withstand the raging fire, it was strong enough to save thousands of people's lives. Around 99 percent of the people below the impact in each tower were able to evacuate before the buildings collapsed. If the towers hadn't been built with redundant structural stability, the death toll would have easily been in the tens of thousands.

The late Minoru Yamasaki, chief architect on the WTC project, had this to say about the Twin Towers, on their completion in 1973:

The Aftermath of 9/11

In the months following the attacks, the United States, and the world, had a lot of work to do. While most of us were doing a lot of emotional work, to make sense of what had happened, the more than 1, 500 firemen, search and rescue teams, ironworkers, engineers, heavy equipment operators and other workers at ground zero were doing the very tangible physical work of cleaning up the World Trade Center wreckage.

The ground zero effort began as a search-and-rescue operation, with workers removing debris carefully, leder efter voids where there might be survivors. In the first hours, rescue workers mainly employed bucket brigades , which allowed them to remove debris carefully and systematically. This was important not only for the safety of any survivors, but also for the workers themselves. The wreckage was a precarious mess of twisted steel, concrete and debris, which could shift at any time.

The crew also brought in heavy equipment, including excavators and cranes. Setting up the massive cranes was a real challenge, because the ground underneath wasn't entirely stable. When the towers and surrounding buildings collapsed, the falling steel punctured huge holes in the WTC plaza, filling large sections of the basement with debris. The rescue workers weren't just sifting through a pile of wreckage above ground; they were working on top of a pit filled with debris. Engineers had to find and secure stable ground for their 300-ton and 800-ton cranes.

Derudover the ground zero crew had to address the underground bathtub's stability. The force of the collapse destroyed much of the underground support structure that held the bathtub walls in place, risking a massive underground collapse. To maintain the basement's relative stability, the clean-up engineers had to reconfigure the tieback system that originally held the walls in place until they could construct a permanent support structure. This involved drilling into the ground and running new tieback cables between the walls and surrounding bedrock.

The clean-up effort was slow going -- the crew had to proceed carefully, and they had to move a lot of debris, truckload by truckload, to a Staten Island landfill. When the clean-up was finished, in May 2002, the workers had moved 108, 000 truckloads of debris -- around 1.8 million tons of material. But despite this massive undertaking and inherent slow speed, the crew finished the job ahead of schedule, and well under budget.

When the clean-up was finished, Americans turned their attention to the future of the World Trade Center site, and the varied visions are a poignant manifestation of the nation's emotion. Americans wanted a memorial to honor the dead and mark the pivotal day in history. But at the same time, most of the country wanted to put up new office buildings and get people back to work at the WTC site.

The prevailing sentiment is clear:Most Americans want the site to reflect the gravity and sorrow of September 11, but they refuse to let the attacks crush the spirit that put up the towers in the first place. It's important to the nation, on a symbolic and practical level, that the American way of life goes on undeterred, that international trade prevails and that engineers and architects continue to dream big.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• How Skyscrapers Work
• How Iron and Steel Work
• How Tower Cranes Work
• How Elevators Work
• How Fire Engines Work
• How Conspiracy Theories Work
• Why has the World Trade Center Memorial been delayed?

More Interesting Links

• Lower Manhattan Development Corporation
• Museum of the City of New York:Building the World Trade Center
• World Trade Center History
• Collapse of the World Trade Center Towers>
• NIST Details Federal Investigation of World Trade Center Collapse