Zhroucení budov Světového obchodního centra

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Zhroucení jižní věže
Budova č. 7 dne 11. září 2001 mezi polednem a svým zhroucením v 17:25.
Prohyb a kolaps severní části východní stěny WTC2 v místě iniciace kolapsu (kolem 80. patra) během iniciace kolapsu. Plameny požáru jsou kvůli silnému osvětlení východní stěny a úhlu pohledu špatně viditelné.
1. Požáry roztahují nosníky podlaží. 2. Vytlačená externí stěna se začíná vracet zpět, zároveň po překročení 300°C začíná docházet ke snížení pevnosti nosníku podlah, jejich struktura se deformuje a celé klesají směrem dolů vlivem zátěže podlaží a kancelářského vybavení. 3. Klesání podlaží pokračuje. 4. Externí stěna ztrácí laterální podporu po mnoho pater a zároveň je sílou vysících podlaží roztržena. Externí stěna padá za nižší částí externí stěny. 5. Tentojev pokračuje. 6. Masa rozbitých podlahových nosníků, betonových podlah a vybavení padá směrem dolů, zároveň je zatížena externí stěna (vyššími patry) dále schopna likvidovat podlahové nosníky.

Zhroucení budov Světového obchodního centra nastalo po teroristických útocích z 11. září 2001. Jižní věž se zřítila v 9.59 místního času (necelou hodinu po zásahu). Severní věž ji následovala v 10.28. V 17.25 se zřítila budova Světového obchodního centra č. 7. Podle konečných výsledků šetření organizacemi Federal Emergency Management Agency a National Institute of Standards and Technology ke zhroucení obou věží přispěly zásahy civilními dopravními letadly unesenými členy Al-Káidy, ale hlavní příčinou byly následné požáry.

Ve věžích a jejich blízkém okolí zahynulo 2753 lidí včetně všech 157 pasažérů a posádky unesených letadel.[1] Zhroucení „Dvojčat“ způsobilo vážné poškození blízkých okolních budov. V 17:20 se zhroutila budova číslo 7 Světového obchodního centra. Podle výsledků vyšetřování Národního institutu pro normy a technologie (NIST) to bylo v důsledku poškození a požárů, které v budově vypukly po zřícení Severní věže.[2] Trosky z hroutících se věží poškodily mnoho okolních objektů a struktur. Zvláště ale pak výsledky vyšetřování pádu WTC7 jsou odbornou veřejností napadány a lze tvrdit, že přesný mechanismus kolapsu WTC7 není dodnes uspokojivě vysvětlen.

Federal Emergency Management Agency dokončila studii o pádu budov v roce 2002. Prohlásila v ní, že konstrukce budov WTC byla v pořádku a zhroutila se v důsledku zcela mimořádných faktorů, které její stavitelé nemohli předpokládat. Zároveň vyzvala k dalšímu studiu. FEMA navrhla, že oslabení spojů bylo způsobeno oslabením podlahových trámů požáry, které nastaly v důsledku nárazu letadla. Podle zprávy FEMA a následné oponentury NITSu byly podlahy odděleny od hlavní konstrukce budovy a následně se sesunuly jedna na druhou, což vedlo k progresivnímu tj. „palačinkovému“ kolapsu.[3]

Šetření FEMY bylo později revidováno šetřením NIST, který jej také konsultoval s odbornou veřejností. Vyšetřování bylo ukončeno v roce 2005. Stejně jako FEMA také NIST nenalezl vady konstrukce WTC a dále také konstatoval, že se závažností útoků a rozsahem ničení neměla americká města dosud zkušenost. NIST také zdůraznil roli požárů, které však nebyly příčinou rozpadu spojů podlah s hlavní konstrukcí. Místo toho bylo zjištěno, že prohýbající se podlahy k sobě přitáhly obvodové sloupy: „To vedlo k vnitřnímu vyklenutí obvodových sloupů a jejich následnému selhání na jižní straně WTC 1 a na východní straně WTC 2 a následnému zhroucení obou věží.“[4] Na základě analýzy stoupání kouře bylo stanoveno, že požár ve WTC2 generoval 500 MW tepla po dobu 56 minut a požár WTC1 generoval kolem 1 000 MW po dobu 102 minut. To odpovídá např. vyhoření 36 kg papíru za sekundu ve WTC2 (tzv. Jižní věž) nebo 72 kg papíru/s ve WTC1 (Severní věž). Celkové teplo vyprodukované ve WTC2 tedy odpovídalo přibližně vyhoření 120 tun papíru a 440 tunám papíru ve WTC1. Příspěvek leteckého paliva byl malý, neboť toho shořelo v každé věži kolem 10 - 15 tun (ekvivalent přibližně 40 tun papíru).

Rotace vrchního bloku WTC2 (přibližně 80. až 110. patro). Pohled na severní stěnu. Je vidět, že sloupy vrchní části musí nasedat na podlahy a nemohou dosednout na konce sloupů (WTC2 i WTC1 měly sloupy pouze v jádru a exteriéru)

Mechanismus si lze nejlépe představit takto: v první fázi dochází k prohřívání podlah, které až do 300°C expandují a mírně tlačí externí sloupy směrem ven (jádro je na vytlačení příliš rigidní strukturou budovy). V určitém okamžiku (mezi teplotami 400 a 500°) dojde k prvnímu oslabení struktury nosníků podlah přímým vlivem tepla i nepřímou změnou geometrie a ty začnou pohyb směrem dolů, zároveň je směrem dolů tlačí i externí sloupy (které se vrací směrem ke své původní poloze před požárem, ale setrvačností ji přestřelí - podobně jako u upuštěné tětivy luku). Toto se děje díky rozsáhlému charakteru požárů 2-3 patra nad sebou a díky tomu má tento efekt dostatečnou sílu místy stlačit přes 18 m dlouhé podlahy (v obou případech se jednalo o dlouhé sekce podlah) až 3 m směrem dolů a přes 50-100 cm dovnitř (WTC2) popř. 100-150 cm dovnitř (WTC1). Následně u obou externích stěn došlo k prasknutí v místě spojů prefabrikovaných panelů sloupů (externí stěny byly složeny ze sekcí 3 sloupů vysokých 3 patra ). Po tomto prasknutí už nešlo pád zastavit, neboť celá vrchní část věže (30 pater u WTC2 a 12 pater u WTC1) by po prasknutí sloupů musela nasednout na 10 cm silné betonové podlahy, které nemohly unést její enormní hmotnost. Velmi zjednodušeně: vrchní část neměla nikde během pádu konce sloupů, které by spočinuly na jiných koncích sloupů nebo srovnatelně silných horizontálních nosníků. Konečným mechanismem kolapsu však byl přímo jev ROOSD, kde desky podlah uvolněné seknutím sloupů padaly uzavřeny mezi externími stěnami a jádrem směrem dolů a zároveň tak likvidovaly laterální podporu pro jádro i exteriér. Po dosažení pádu desek až na dno věží byla nepodepřená délka jádra již tak dlouhá, že i nezatížené jádro se začalo bortit (jako volně stojící dráty). Exteriér byl ROOSD vytlačen a rotován v podobě velmi vysokých sekcí, které místy dosahovaly výšky přes 100 m. Díky tomu trosky budov WTC 1 a WTC2 zasáhly obrovskou plochu. NIST nezveřejnil[5] instrukce pro provedení simulací dalšími subjekty, takže je nebylo možno nezávisle zreprodukovat a jeho závěry ověřit. Samotná iniciace v případě WTC1 pravděpodobně zahrnovala i výrazný kolaps jádra přímým vlivem zvýšené teploty a požáru. Před dopady letadel byly bezpečnostní faktory většiny jádrových sloupů 2 a externích 5, po dopadech klesl u přežívajících jádrových sloupů bezpečnostní faktor místy i k pouhým 1,2. Velmi obecně by se dalo říci, že přibližně 2/3 poškození potřebného k pádu věží za bezvětrných podmínek měly na svědomí impakty letadel. Některé studie ale predikují i kolaps bez dopadu letadel, pouze v důsledku rozsáhlých požárů [6]

Čištění zasažených lokalit bylo dlouhodobou operací, na které se různou měrou podílelo mnoho společností, jejíž náklady dosáhly stovek milionů dolarů. První kompletně novou budovou se stala budova 7 World Trade Center.

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Collapse of the World Trade Center na anglické Wikipedii.

  1. Relatives gather at ground zero to mark 9/11 [online]. The Associated Press / MSNBC, 2007-09-09, [cit. 2007-11-03]. Dostupné online.  
  2. PartIIC - WTC 7 Collapse [pdf]. National Institute of Standards and Technology, 2005-04-05, [cit. 2006-11-01]. (NIST Response to the World Trade Center Disaster.) Dostupné online.  
  3. HAMBURGER, Ronald, et al.. World Trade Center Building Performance Study [pdf]. Federal Emergency Management Agency, [cit. 2006-07-27]. Dostupné online.  
  4. NIST Response to the World Trade Center Disaster [PDF]. [cit. 2008-04-23]. Dostupné online.  
  5. http://911blogger.com/node/19270
  6. ASIF, Usmani; C., Chung, Y.; L, Torero, Jose. How did the WTC towers collapse: a new theory. Edinburgh Research Archive. 2003-10. Dostupné online [cit. 2017-10-19]. (anglicky) 

Související články[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]