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

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


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

Impact de l'avion

Lorsque des avions à réaction commerciaux détournés pilotés par des terroristes ont percuté 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 provoqué l’effondrement immédiat des 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 transporte 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 sont endommagées, d’autres peuvent encore supporter le bâtiment.

"Après l'impact, les charges de plancher supportées à l'origine par les colonnes extérieures en compression ont été transférées avec succès vers d'autres chemins de charge", ont écrit les examinateurs pour le rapport officiel de la Federal Emergency Management Agency (FEMA). "On pense que la majeure partie de la charge supportée par les colonnes en panne a été transférée aux colonnes de périmètre adjacentes par le comportement de Vierendeel du cadre du mur extérieur."

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

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

  1. Compromis l'isolation qui a protégé l'acier de la chaleur élevée
  2. Endommagé le système d'arrosage du bâtiment
  3. Tranché et coupé beaucoup de colonnes intérieures et endommagé d'autres
  4. Déplacement et redistribution de la charge de construction entre les colonnes non immédiatement endommagées

Le décalage a placé certaines des colonnes sous «états de stress élevés».

Chaleur des feux

Même si les sprinkleurs avaient fonctionné, ils n'auraient pas pu maintenir une pression suffisante pour arrêter le feu. Alimentée par les jets de carburéacteur, la chaleur est devenue intense. Il n’est pas rassurant de savoir que chaque avion transportait moins de la moitié de sa capacité totale de 23 980 gallons 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 l'effondrement des tours du World Trade Center, ses structures en acier n'avaient pas besoin de fondre - elles devaient simplement 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 uniforme. La température extérieure était beaucoup plus basse que celle du kérosène en combustion. Des vidéos des deux bâtiments montraient des colonnes de périmètre courbées vers l'intérieur, résultant de l'affaissement de fermes chauffées sur plusieurs étages.

Planchers effondrés

La plupart des incendies commencent dans une région et se propagent ensuite. Comme l'avion a heurté les bâtiments de biais, les incendies de l'impact ont touché presque instantanément plusieurs étages. Alors que les sols affaiblis commençaient à s'incliner puis à s'effondrer, ils se sont endormis. Cela signifie que les étages supérieurs se sont écrasés avec un poids et une impulsion croissants, écrasant chaque étage successif.

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

Sous le poids de la force de construction des sols plongeants, les murs extérieurs se sont déformés. Les chercheurs estiment que "l'air éjecté du bâtiment par effondrement gravitationnel a dû atteindre, près du sol, la vitesse de presque 500 km / h". Des bruits forts ont été entendus lors de l'effondrement. Ils ont été causés par des fluctuations de vitesse atteignant la vitesse du son.

Pourquoi ils sont aplatis

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

Stephen Chernin / Getty Images

Assez fort?

Les tours jumelles ont été construites entre 1966 et 1973. Aucun bâtiment construit à cette époque n'aurait pu résister à l'impact des attaques terroristes de 2001. Nous pouvons toutefois 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 catastrophes futures.

Lors de la construction des tours jumelles, les constructeurs ont été exemptés 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 décédées 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 dans 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 en partance pour la côte ouest le 9/11. La tour nord a été touchée à 8 h 46 HE, entre les étages 94 et 98. Elle ne s’est effondrée qu’à 10 h 29, ce qui a donné à la plupart des gens une heure et 43 minutes pour être évacués. Même la tour sud a pu rester en suspens pendant 56 minutes après avoir été touchée à 9h03 HE. Le deuxième avion a touché la tour sud aux étages inférieurs, entre les étages 78 et 84, ce qui a compromis structurellement le gratte-ciel plus tôt que la tour nord. La plupart des occupants de la tour sud ont toutefois commencé à évacuer lorsque la tour nord a été touchée.

Les tours n'auraient pas pu être conçues ni mieux ni plus fortes. Personne n'a anticipé les actes délibérés d'un avion rempli de milliers de gallons de carburéacteur.

Mouvement de vérité du 11 septembre

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

Lorsque les bâtiments se sont effondrés, certains ont pensé qu'il présentait toutes les caractéristiques d'une "démolition contrôlée". Le 11 septembre, à Lower Manhattan, la scène était cauchemardesque. Dans le chaos, les gens se sont inspirés de leurs expériences pour déterminer ce qui se passait. Certaines personnes pensent que les tours jumelles ont été abattues à l'aide d'explosifs, bien que d'autres ne trouvent aucune preuve de cette croyance. En écrivant dans le Journal of Engineering Mechanics ASCE, des chercheurs ont montré que "les allégations de démolition contrôlée étaient absurdes" et que les tours "avaient échoué en raison de l'effondrement progressif dû à la gravité, provoqué par les effets de l'incendie".

Les ingénieurs examinent les preuves et créent des conclusions basées sur des observations. D'autre part, le Mouvement recherche "les réalités supprimées du 11 septembre" qui soutiendront sa mission. Les théories du complot ont tendance à continuer malgré les preuves.

Héritage sur 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 conséquences d'événements improbables. L'héritage du 11 septembre est que les nouvelles constructions aux États-Unis doivent désormais respecter des codes du bâtiment plus exigeants. Les immeubles de bureaux de grande hauteur doivent disposer d'une protection anti-feu plus durable, de sorties de secours supplémentaires et de nombreux autres dispositifs de sécurité incendie. Les événements du 11 septembre ont changé notre façon de construire, aux niveaux local, régional 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). Etude sur la performance 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 de génie mécanique 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.


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