Op deze manier, ze bouwden solide, met staal versterkte betonnen muren ondergronds. Ze herhaalden het proces met 152 raamwerksegmenten, elk met een diameter van 22 voet, om een grote doos te vormen van vier stadsblokken bij twee stadsblokken (ongeveer 500x1, 000 voet / 152x304 m). Deze doos, gewoonlijk aangeduid als een "badkuip, " vormde een waterdichte omtrekmuur voor de funderingsstructuur van de twee torens.
Met het bad op zijn plaats, de bouwploeg kon beginnen met graven tot op de bodem om de fundering van de gebouwen te leggen. Het enige probleem was dat de grond in de badkuip de belangrijkste steun was om de muren op hun plaats te houden -- verwijder het vuil binnenin, en het gewicht van het vuil en het water buiten zou de muren naar binnen duwen. Om de muren op hun plaats te houden terwijl ze de fundering opbouwden, de bemanning moest ondergronds rennen tiebacks , kabels die zich uitstrekken van de buitenmuren naar de rotsen rondom de badkuip. Dit bood tijdelijke ondersteuning totdat de bemanning een draagconstructie in de badkuip kon voltooien.
Met de perimetermuren op hun plaats vastgezet, de bemanning kon beginnen met het uitgraven van de funderingsplaats. Uiteindelijk hebben ze meer dan 1 miljoen kubieke meter vulling opgegraven, die ze in de Hudson hebben gedumpt, de oever verlengen. De opgraving heeft feitelijk 28 hectare eersteklas onroerend goed in New York toegevoegd, het vormen van wat nu Battery Park City is.
Toen ze tot aan de rots waren uitgegraven, ze schoten grote putten weg voor de draagconstructie van de torens en begonnen met het bouwen van de massieve funderingsconstructie voor de gebouwen erboven. Aanvullend, de kelderstructuur had zeven niveaus van bruikbare ruimte, waarin parkeerdekken waren gehuisvest, winkels en metrostations.
Het opzetten van de Twin Towers was een grote logistieke uitdaging, naast een verbijsterend technisch probleem. Voor de gebouwen was een enorme hoeveelheid staal nodig - zo'n 200, 000 ton in totaal -- maar de bouwplaats had slechts ruimte voor een klein beetje tegelijk. Om de bouw in beweging te houden zonder al te veel bouwplaatsruimte in beslag te nemen, het Havenbedrijf moest 'just in time staallevering' instellen.
In dit systeem, al het staal werd van de fabrikanten naar een gigantisch spoorwegemplacement in New Jersey getransporteerd. Elk belangrijk stuk staal was gemarkeerd met een lang ID-nummer, aangeven waar en wanneer het zou worden gebruikt. Volgens het bouwschema het Havenbedrijf zou de stalen stukken van de werf naar de locatie vervoeren precies wanneer het nodig was - kleinere stukken gingen per vrachtwagen en grotere stukken per sleepboot.
Het bouwproces werkte van binnenuit. Eerst, de bemanning bouwde het stalen frame van de binnenkern tot een bepaalde hoogte, en vervolgens de perimetermuur eromheen gemonteerd. De omtrekstructuur werd eigenlijk gevormd uit geprefabriceerde secties van verticale kolommen bevestigd aan horizontale balken (genaamd borstwering ). De geprefabriceerde secties waren ongeveer 10 voet (3 m) breed, twee of drie verdiepingen hoog, en woog ongeveer 22 ton.
De vloerconstructie werd vervolgens tussen de buitenste randmuur en de binnenkern geïnstalleerd. De vloeren kwamen ook in voorgemonteerde delen, bestaande uit 32-inch diepe (81 cm) spanten met daarop een gegolfd metalen oppervlak. Om elke verdieping af te werken, de bemanning zou beton over het metalen oppervlak gieten en het met tegels afdekken. De vloersecties omvatten voorgemonteerde kanalen voor telefoonlijnen en elektrische kabel, om het de elektriciens die later zouden komen makkelijker te maken. Nadat de staalconstructie op zijn plaats was, de bemanning bevestigde de buitenste "huid" aan de omtrek -- geanodiseerd aluminium , voorgesneden in grote panelen.
Dit ging door, sectie voor sectie, terwijl de torens hoger en hoger klommen. De bemanning tilde de stalen delen op hun plaats met behulp van vier grote kranen (vier per toren), gemonteerd op lange stalen constructies die in de buisconstructie zijn aangebracht. De kranen konden zichzelf zelfs hoger hijsen, zware hydrauliek gebruiken, toen de vloeren klaar waren.
Terwijl de bemanning omhoog bleef bouwen, andere arbeiders begonnen de verdiepingen eronder uit te werken, tot het plaatsen van jaloezieën en het schilderen van de muren. Een aantal bedrijven betrok zelfs jaren voordat de torens officieel werden geopend hun nieuwe WTC-kantoren.
Nieuwe vorm Naast het gebruik van een onconventioneel constructief ontwerp, de Twin Towers waren ook een esthetische afwijking van de oudere gebouwen in New York. De meeste wolkenkrabbers van de stad hebben de vorm van een "bruidstaart", met grotere secties aan de onderkant die taps toelopen in kleinere secties aan de bovenkant. Dit kwam mede door de heersende bouwstijl in de eerste helft van de 20e eeuw, maar het was ook een gevolg van de bestemmingsbeperkingen van New York. Om ervoor te zorgen dat muren van wolkenkrabbers niet al het licht tegenhouden om de straat te bereiken, de stad nam in 1916 een resolutie aan die dicteerde dat alle wolkenkrabbers een algemene piramidevorm zouden hebben.
Een nieuwe resolutie in 1962 verlegde de focus, het reguleren van de totale hoogte in plaats van de vorm. De nieuwe beperkingen dicteerden een maximum aantal verdiepingen, gebaseerd op de wijk van het gebouw en de totale oppervlakte van het perceel. Het Havenbedrijf mocht zulke hoge torens bouwen omdat ze een enorm stuk grond hadden met een grote, open plein. (Bekijk New York Skyscrapers:regelgeving en bezetting voor meer informatie.)
Lees verder " " Eventueel, de WTC Twin Towers werden een geliefd icoon van New York en Amerika.
Het World Trade Center-complex opende officieel zijn deuren op 4 april, 1973 , naar een zeer sceptisch New York. Vanaf de conceptie tot de voltooiing ervan, het WTC-project was enorm impopulair bij veel New Yorkers. Ondernemers en bewoners waren boos omdat ze de bouwplaats moesten verlaten; burgers over de hele stad vroegen zich af waarom het Havenbedrijf zoveel geld in het project stak (naar schatting meer dan $ 1 miljard, het equivalent van ongeveer $ 4,5 miljard vandaag), kennelijk ten koste van openbaar vervoer; milieuactivisten stelden enkele van de bouwpraktijken in vraag; en verschillende prominente architectuurcritici zeiden dat de torens gewoon te groot en opzichtig waren. De feestelijke opening was zeker een feestelijke dag voor het Havenbedrijf, ontwerpteam en bouwploeg, maar het WTC-complex had een lange weg te gaan om de acceptatie van de stad te verdienen.
In het volgende decennium zal het deed precies dat, en won vervolgens de rest van het land. Gesterkt door prominente optredens in verschillende films, zoals de remake van "King Kong" uit 1976, Woody Allens "Manhattan, " en de "Superman"-films, de Twin Towers kregen brede erkenning als een stukje New York.
De roem van de torens werd ook gevoed door een aantal opmerkelijke stunts. In de jaren na de voltooiing van het WTC, parachutisten met succes parachutespringen vanaf de top van de torens, klimmers beklommen het gebouw en een Franse acrobaat liep op een slappe koord heen en weer tussen de gebouwen. In slechts enkele jaren, het kenmerkende beeld van de Twin Towers was een nietje op ansichtkaarten van New York, T-shirts en advertenties. De gebouwen waren uitgegroeid tot een trots symbool van de stad, hun plaats als Amerikaans icoon veilig te stellen.
De torens wonnen ook de New Yorkers door hen een nieuwe kijk op hun stad te geven. Bezoekers konden naar de top van WTC 2 klimmen, de zuidelijke toren, voor een adembenemend uitzicht op de skyline vanaf het observatiedek buiten. Op een heldere dag, het was mogelijk om meer dan 40 mijl (64 km) in elke richting te zien. Bezoekers met een groter budget konden genieten van het uitzicht vanuit een elegantere setting, het restaurant "Windows of the World" op de top van WTC 1, de noordelijke toren. Toen het observatiedek en het restaurant opengingen, zelfs fervente WTC-critici kwamen opdagen om het uitzicht te bekijken.
De meeste New Yorkers (en de meeste Amerikanen) kenden de torens vooral van buitenaf, maar de duizenden mensen die in de torens werkten hadden een heel ander perspectief -- ze waardeerden niet alleen de monumentale omvang van de gebouwen, maar ook de duizelingwekkende verscheidenheid aan activiteiten die binnen plaatsvinden. Het WTC ondersteunde circa 500 bedrijven met een gezamenlijk 50, 000 medewerkers. Dit omvatte kantoren voor banken, advocatenkantoren, makelaardijen, televisiestations, uitgevers, liefdadigheidsorganisaties en luchtvaartmaatschappijen, onder vele andere dingen. Aanvullend, de torens omvatten negen kapellen van verschillende religies.
Op een normale werkdag, maar liefst 200, 000 bezoekers van over de hele wereld passeerden het complex. Met het enorme scala aan activiteiten dat gaande is, de torens waren bijna een stad op zich.
11 sept., 2001
Op de ochtend van 11 september 2001, onmiddellijk nadat terroristen de Twin Towers hadden aangevallen, het leek alsof de gebouwen zouden blijven staan. Terwijl het vliegtuig neerstortte enorme brokken uit beide torens had gehaald, de algehele structuur leek intact, in ieder geval voor de waarnemers op de grond en de miljoenen Amerikanen die de ramp op televisie zien. Maar binnen een uur World Trade Center 2 was ingestort, gevolgd door World Trade Center 1 slechts 40 minuten later.
In de weken na de aanslagen de Federal Emergency Management Agency (FEMA) en het Structural Engineering Institute van de American Society of Civil Engineers (SEI/ASCE) stelden een team van wetenschappers en ingenieurs samen om te onderzoeken hoe de gebouwen precies instortten. Op basis van video, ooggetuigenverslagen en puinanalyse, het team vormde een waarschijnlijke hypothese van wat er gebeurde, die zij in april 2002 openbaar maakten. In augustus 2002, het Nationaal Instituut voor Standaarden en Technologie (NIST), een agentschap in het U.S. Commerce Department, aangekondigd dat het zijn eigen tweejarige $ 16 miljoen studie van de ineenstorting.
Het volgende is een samenvatting van de bevindingen van de FEMA-evaluatieteams, die grotendeels in dezelfde lijn lagen als de talrijke media-evaluaties in de weken na de aanslagen. U kunt het volledige rapport lezen op de FEMA-website.
Toen de vliegtuigen de twee torens raakten, de botsingen hebben elk gebouw op twee belangrijke manieren beschadigd:
In ieder geval, de kracht van het snel rijdende vliegtuig sloeg een aantal verticale kolommen rond de omtrek van het gebouw uit, beschadigde grote delen van de vloer, stuurde meubels en vliegtuigwrakken door de kantoren en vermoedelijk beschadigde steunkolommen in de kern van elk gebouw. Waarschijnlijk, de eerste impact vernietigde ook de sprinklerinstallatie op die verdiepingen. Het evaluatieteam schat dat het eerste vliegtuig -- een 395, 000 pond (180, 000 kg) Boeing 767-200ER met een snelheid van ongeveer 470 mijl per uur (756 km/u) -- brak maar liefst 36 steunkolommen aan de omtrek over een vier verdiepingen tellend gebied van de noordwand van WTC 1. De verbonden verdiepingen stortten gedeeltelijk in, en de centrale kern liep ongedefinieerde schade op. Het tweede vliegtuig, een Boeing 767-200ER met een snelheid van ongeveer 590 mijl per uur (950 km/u), soortgelijke schade toegebracht aan WTC 2. De botsing brak maar liefst 32 perimeterkolommen over een gebied van vijf verdiepingen, instortende delen van de verbonden vloer en beschadiging van de centrale kern.
Bij elke aanval de crash ontstak de brandstofvoorraad van het vliegtuig, het veroorzaken van een massale vuurbol -- een groeiend gebied van brandend gas. Terwijl de ontstoken brandstof niet echt ontploffen , de vuurbal verspreidde het vuur langs de zijkant van het gebouw, door de nabijgelegen verdiepingen en via binnenschachten naar lagere verdiepingen. De onderzoekers veronderstelden dat bijna alle vliegtuigbrandstof was verbruikt in de eerste vuurbal en de eerste paar minuten van de brand in het gebouw, maar het heeft genoeg kantoorapparatuur in brand gestoken, papier en bouwmaterialen om het vuur te laten razen tot de ineenstorting.
wonderbaarlijk, de aanvankelijke schade aan de draagconstructie was niet voldoende om het gebouw omver te werpen. Het verslag, evenals een aantal vooraanstaande ingenieurs, hebben beweerd dat de meeste wolkenkrabbers op aarde binnen enkele seconden na een dergelijke botsing zouden zijn ingestort. Maar de botsingen leidden wel de volledige verticale belasting van de gebouwen af naar de resterende kolommen, het stressniveau van de constructie aanzienlijk verhogen.
Zonder extra belasting van de draagconstructie, het rapport beweert, de torens hadden voor onbepaalde tijd kunnen blijven staan. Maar de extreme hitte van het vuur, die meer dan 2 hadden kunnen zijn, 000 graden Fahrenheit (1, 090 C) op sommige punten, oefende enorme druk uit op de omtrekkolommen, de kernkolommen, en de vloerspanten ertussen.
De brand van het World Trade Center
De belangrijkste factor was eigenlijk de grootte van de brand -- de totale oppervlakte die het besloeg. Het maken van branden begint meestal met een klein vuur - zeg een brandende sigaret op een stapel papieren - die zich geleidelijk over een groter gebied verspreidt. In die situatie, het vuur is het meest intens waar het de meeste brandstof heeft (dingen die kunnen branden), en het verzwakt de ondersteuningsstructuur alleen op de meest intense punten aanzienlijk. Als er brand ontstaat in de noordwestelijke hoek van een wolkenkrabber, tegen de tijd dat het vuur de zuidoostelijke hoek bereikt, het startende vuur op het startpunt zal de meeste brandstof hebben verbrand, en het vuur zal niet zo intens zijn. Het resultaat is dat de brand niet in één keer de totale draagconstructie maximaal belast. Het belast op zijn beurt verschillende delen van de draagstructuur, overuren.
In het geval van het World Trade Center, de brandende vliegtuigbrandstof verspreidde het vuur in enkele seconden over meerdere verdiepingen. Deze enorme brand legde een uitzonderlijke druk op de structuur op bijna alle punten op die verdiepingen.
Aanvullend, het rapport suggereert dat de kracht van de botsing veel van het brandwerende materiaal verwijderde dat op het staal was gespoten, waardoor de structuur vatbaarder wordt voor hitteschade.
De hitte breidde zich uit, verdraaide en verbogen de stalen draagconstructie, de stabiliteit van het gebouw geleidelijk verminderen. Er kan in deze periode van alles zijn gebeurd. Bijvoorbeeld, verbindingen tussen verticale kolommen en vloerspanten waarschijnlijk gebroken, het laten vallen van delen van de vloer op lagere niveaus en het verbreken van verbindingen tussen de kern en de buitenmuur, waardoor kolommen langs de omtrek mogelijk naar buiten knikken. Elke gebroken verbinding of geknikte staallengte toegevoegd aan de kracht die op verbonden stalen segmenten werkt, totdat de hele structuur zo verzwakt was dat het het bovenste gedeelte van het gebouw niet kon vasthouden.
Wanneer dit gebeurde, het bovenste deel van elk gebouw stortte in op het onderste deel van het gebouw. Eigenlijk, dit was alsof je een gebouw van 20 verdiepingen op een ander gebouw liet vallen. Voor de crash, deze bovenbouw oefende een constante neerwaartse kracht uit - zijn gewicht - op de bovenbouw eronder. Blijkbaar, de onderste bovenbouw was sterk genoeg om dit gewicht te dragen. Maar toen de kolommen instortten, het bovenste deel van het gebouw begon te bewegen - de neerwaartse zwaartekracht versnelde het. Het momentum van een object - de hoeveelheid van zijn beweging - is gelijk aan zijn massa vermenigvuldigd met zijn snelheid. Dus als je de snelheid van een object met een vaste massa verhoogt, je verhoogt het momentum. Dit verhoogt de totale kracht die het object op een ander object kan uitoefenen.
Om te begrijpen hoe dit werkt, denk aan een hamer. Rustend in je hand, het doet je helemaal geen pijn. Maar als je het op je voet laat vallen, het kan wat schade aanrichten. evenzo, als je de hamer naar voren zwaait, je kunt genoeg kracht uitoefenen om spijkers in een muur te slaan.
Toen de bovenbouw van elke toren naar beneden viel, zijn snelheid - en dus zijn momentum - nam sterk toe. Dit grotere momentum resulteerde in een impactkracht die de structurele integriteit van de kolommen direct onder het vernietigde gebied overschreed. Die steunkolommen begaven het, en de hele massa viel nog dieper op de grond. Op deze manier, de kracht van de vallende bouwconstructie brak de onderliggende bovenbouw uit elkaar, het gebouw van bovenaf verpletteren, één verdieping tegelijk.
Met andere woorden, de potentiële energie van de bouwmassa, de energie van de positie die het had vanwege zijn hoogte en de aantrekkingskracht van de zwaartekracht, omgezet in kinetische energie, of bewegingsenergie (het rapport stelt de totale potentiële energie voor WTC 1 op 4*10^11 joule). Dit is hetzelfde basisprincipe dat professionele sloopblasters gebruiken om leegstaande gebouwen neer te halen.
WTC 2, de tweede toren sloeg, stortte feitelijk in voor WTC 1. Dit was hoogstwaarschijnlijk te wijten aan twee verschillende factoren. Eerst, WTC 2 heeft waarschijnlijk grotere directe schade opgelopen -- het tweede vliegtuig dat werd geraakt ging sneller dan het eerste. Ten tweede, 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.
In Memoriam The late Minoru Yamasaki, chief architect on the WTC project, had this to say about the Twin Towers, on their completion in 1973:
"I feel this way about it:World trade means world peace and, consequently, the World Trade Center buildings in New York ... had a bigger purpose than just to provide room for tenants. The World Trade Center is a living symbol of man's dedication to world peace. Beyond the compelling need to make this a monument to world peace, the World Trade Center should, because of its importance, become a representation of man's belief in humanity, his need for individual dignity, his beliefs in the cooperation of men, and through cooperation, his ability to find greatness." Read More
The Aftermath of 9/11 " " An aerial view of "ground zero" in early October 2001 Photo courtesy FEMA
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, zoeken naar leegtes 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.
" " Rescue workers search through the rubble, two weeks after the attack. Photo courtesy FEMA " " A search-and-rescue team working at ground zero Photo courtesy FEMA
Aanvullend, 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.
" " Excavators sort through the rubble at ground zero, a month after the attack. Photo courtesy FEMA
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.
Veel meer informatie Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen 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