Science >> Wetenschap >  >> anders

Wanneer werden de Twin Towers gebouwd?

Een jaarlijkse lichtshow herdenkt de gevallen Twin Towers in Manhattan. Thinkstock

Als we terugkijken op 11 september 2001, denken we vooral aan mensen. We rouwen om de slachtoffers van de aanslagen; we leven mee met hun families; we eren de reddingswerkers; en we reflecteren op onze eigen ervaringen.

Tegelijkertijd herinneren we ons nog veel meer details van die dag:de vliegtuigen, de kapers van gebouwen die werden beschadigd en vernield en het zware materieel dat werd gebruikt bij de enorme reddingsoperaties. Zoals talloze gebeurtenissen in de geschiedenis waren de aanslagen van 11 september een verpletterende mix van mens en machine.

In dit artikel beantwoorden we vragen als:Wanneer werden de Twin Towers gebouwd ? Wie zat er achter het ontwerp van het World Trade Center? En wat is de oorsprong van het oorspronkelijke World Trade Center-complex? We zullen de Twin Towers ook herinneren voor alles wat ze waren:een opmerkelijke technologische prestatie, een weergave van een ideaal en uiteindelijk een onthutsende herinnering aan onze eigen kwetsbaarheid. Door dit trotse bouwwerk te herdenken, eren we de geest waarin het werd gebouwd, en herdenken we de slachtoffers van de aanslagen.

Inhoud
  1. Oorsprong van het oorspronkelijke World Trade Center
  2. De World Trade Center-buis
  3. World Trade Center-liften
  4. De badkuip van het World Trade Center
  5. Bouw van het World Trade Center
  6. Het leven van het World Trade Center
  7. 11 september 2001
  8. De brand in het World Trade Center
  9. De nasleep van 11 september

Oorsprong van het oorspronkelijke World Trade Center

Het World Trade Center opende zijn deuren op 4 april 1973. De torens, die het Empire State Building overtroffen, behoorden ooit tot de hoogste gebouwen ter wereld. Maar het kostte veel moeite om daar te komen.

David Rockefeller, een van de vele kleinzonen van industrieel John D. Rockefeller, wordt algemeen gezien als de grondlegger van het oorspronkelijke idee voor een wereldhandelscentrum in New York. De ideeën over een wereldhandelscentrum begonnen na de Tweede Wereldoorlog, tien jaar voordat Rockefeller er ooit bij betrokken raakte, maar hij was degene die de bal daadwerkelijk aan het rollen bracht.

In de jaren vijftig en zestig wijdde Rockefeller zich, terwijl hij voorzitter was van de Chase Manhattan Bank, aan het nieuw leven inblazen van Lower Manhattan. Hij hoopte het gebied nieuw leven in te blazen met nieuwbouw, op vrijwel dezelfde manier waarop zijn vader in de jaren dertig Midtown Manhattan nieuw leven inblies met het Rockefeller Center.

Als onderdeel van zijn plan stelde David Rockefeller een complex voor dat gewijd zou zijn aan de internationale handel, dat gebouwd zou worden aan de oostkant van Wall Street. Rockefeller geloofde dat het handelscentrum, dat kantoor- en hotelruimte, een tentoonstellingshal, een effecten- en wisselcentrum en talloze winkels zou omvatten, precies het juiste zou zijn om de economische groei in het gebied te stimuleren.

De dreigende Twin Towers gingen veel verder dan de oorspronkelijke concepten voor het WTC. Foto met dank aan NARA

In de jaren zestig had hij zeker iets te winnen bij het World Trade Center-project. Hij had zojuist de dure Chase Manhattan Bank-toren van zestig verdiepingen in het financiële district neergezet en wilde de waarde van de investering van de bank verhogen. Maar hij werd ook gedreven door de geest van internationale eenheid. Een wereldhandelscentrum zou mensen van over de hele wereld samenbrengen, een nobel ideaal in de decennia na de Tweede Wereldoorlog.

Met de hulp van zijn broer Nelson Rockefeller, destijds gouverneur van de staat New York, betrok David Rockefeller de Port of New York Authority erbij.

Een lus maken in de havenautoriteiten van New York en New Jersey

De Port of New York Authority, nu bekend als de Port Authority of New York and New Jersey, is een overheidsinstelling die leiding geeft aan publieke projecten in het havengebied van New York en New Jersey. Hoewel het Havenbedrijf een publieke organisatie is, functioneert het als een particuliere onderneming:het brengt rechtstreeks kosten in rekening bij zijn 'klanten' en profiteert van investeringen, in plaats van belastinggeld te ontvangen.

Sinds de oprichting in 1921 richtte het Havenbedrijf zich vooral op bruggen, tunnels, luchthavens en busvervoer. Het had nog nooit iets ondernomen dat in de buurt kwam van de omvang van het World Trade Center, maar niettemin was deze organisatie de meest logische keuze om het project te leiden. Het had de zeldzame combinatie van overheidsverbindingen, diverse middelen en de kracht van een eminent domein.

Rockefeller gaf in 1958 opdracht voor de eerste ontwerpen voor het WTC, het Havenbedrijf raakte er in 1960 bij betrokken en de eerste plannen werden in 1961 openbaar.

Daarna ging het aanzienlijk langzamer.

Jarenlang heeft het Havenbedrijf zich door fiscale problemen, public relations-debacles en juridisch gekibbel heen geworsteld, om nog maar te zwijgen van de impopulaire taak om de honderden bedrijven en woningen die zich op het bouwterrein bevonden, te ontruimen.

Door alle onderhandelingen en logistieke conflicten begon de opgraving pas in 1966. Tegen die tijd waren het ontwerp en de omvang van het project volledig veranderd.

De World Trade Center-buis

De torens van het World Trade Center hadden een innovatief "buis"-ontwerp, met een aangrenzende steunstructuur naar een centrale kernstructuur met horizontale vloerspanten.

Het uiteindelijke ontwerp voor het WTC was een groepsinspanning, waarin het werk van tientallen architecten, constructeurs en managers werd samengebracht, onder leiding van enkele prominente talenten.

Guy Tozzoli van het Havenbedrijf selecteerde het uiteindelijke team en beheerde het gehele ontwerp- en bouwproces; de hoofdarchitect van het project, Minoru Yamasaki, bedacht het concept van de Twin Towers, evenals de basisindeling voor de rest van het complex; constructeurs Leslie Robertson en John Skilling hebben ontdekt hoe ze de torens rechtop kunnen laten staan.

Het uiteindelijke complex bestond uit zeven gebouwen, gedomineerd door de twee torens van 110 verdiepingen die ruim 415 meter boven een open plein uitstaken. Het monumentale torenontwerp was innovatief, ambitieus en bedrieglijk eenvoudig.

Ten tijde van de bouw bouwden arbeiders de meeste nieuwe wolkenkrabbers rond stalen skeletten in rasterstijl. In dit ontwerp is de draagstructuur verspreid over het gehele gebouw. Metalen balken werden van begin tot eind vastgeklonken om verticale kolommen te vormen, en op elk vloerniveau werden deze verticale kolommen verbonden met horizontale liggers.

De steunkolommen waren allemaal intern, zodat de buitenkant van het gebouw niets anders hoefde te dragen dan zijn eigen gewicht. Deze buitenste vliesgevels kunnen van vrijwel alles gemaakt worden, inclusief gewoon glas.

Een doos in een doos

Het WTC-team pakte het iets anders aan. Ze besloten lange 'buizen' te bouwen, waarbij alle steunkolommen zich rond de buitenkant van het gebouw en in de centrale kern van het gebouw zouden bevinden. In wezen was elke toren een doos in een doos, verbonden door horizontale spanten op elke verdieping.

De buitenste doos, die 63 x 63 meter meet, bestond uit 36 ​​cm brede stalen kolommen, 59 per gebouwvlak, met een onderlinge afstand van iets meer dan 1 meter. /P>

Op elke verdieping boven het pleinniveau bevonden zich in de ruimtes tussen de kolommen ramen van 22 inch (56 cm). Yamasaki, die een uitgesproken hoogtevrees had, vond dat de kleine ramen het gebouw een veiliger gevoel gaven.

Aluminium bedekte de kolommen, waardoor de torens een opvallende zilveren kleur kregen. De binnendoos in de kern van elke toren was ongeveer 41 x 26 meter groot. De 47 zware stalen kolommen omringden een grote open ruimte met liften, trappenhuizen en toiletten.

Dit ontwerp had twee grote voordelen. In de eerste plaats gaf het het gebouw een opmerkelijke stabiliteit. Naast dat ze een deel van de verticale belasting (het gewicht van het gebouw) op zich namen, ondersteunden de buitenste stalen kolommen alle horizontale krachten die op de toren inwerkten (de kracht van de wind). Dit betekende dat de binnenste draagstructuur volledig was gewijd aan de enorme verticale belastingen.

Ten tweede zorgde het buisontwerp voor geweldig onroerend goed. Omdat de draagstructuur naar de zijkanten en het midden van het gebouw werd verplaatst, was het niet nodig om op elke verdieping grote kolommen te plaatsen. Klanten konden de beschikbare ruimte, ongeveer 3/4 hectare per verdieping, naar wens configureren.

Gespreide basis

De verticale steunkolommen in de kern van het gebouw liepen helemaal naar beneden onder de onderste verdieping, door de kelderconstructie, naar de gespreide funderingsconstructie onder de grond. Bij het ontwerp met gespreide voet rustte elke steunkolom direct op een gietijzeren plaat, die bovenop een rooster rust.

De grillage is in feite een stapel horizontale stalen balken, naast elkaar bekleed in twee of meer lagen. Het rooster rustte op een dikke betonnen plaat die diep onder de grond op het vaste gesteente was gegoten. Deze piramidevorm verdeelde het geconcentreerde gewicht van de kolommen over een breed, stevig oppervlak. Toen het staal op zijn plaats zat, werd de hele constructie bedekt met beton.

Basisontwerp voor gespreide fundering.

Nabij de basis van elke toren, op pleinniveau, rustten de nauw uit elkaar geplaatste, aan de omtrek ondersteunde kolommen op 'kolommen'. De gebogen kolombomen verdelen het gewicht van de nauw uit elkaar geplaatste kolommen over dikkere kolommen die ongeveer 3 meter uit elkaar staan. Elk van deze kolommen rustte op aanvullende, kleinere steunpunten in de fundering.

World Trade Center-liften

Het innovatieve liftsysteem van de WTC-torens.

Om de horizontale kracht van de wind te kunnen weerstaan, hebben wolkenkrabbers de juiste combinatie van stabiliteit en flexibiliteit nodig. Ze moeten stijf genoeg zijn zodat de wind ze niet te ver heen en weer kan duwen, maar flexibel genoeg zodat ze een beetje kunnen meegeven en een deel van de windenergie kunnen absorberen.

De bemanning van het WTC voerde uitgebreide tests uit om erachter te komen hoeveel zwaai ze konden toestaan ​​zonder de bewoners van het gebouw te storen. Ze plaatsten structuurmodellen in windtunnels en lokten zelfs nietsvermoedende proefpersonen naar verplaatsbare kamers die waren aangesloten op zware hydraulica.

Uiteindelijk ontwierpen ze de torens zo dat ze ongeveer een meter in beide richtingen konden zwaaien. Om het slingergevoel te minimaliseren, installeerden ze door het hele gebouw ongeveer 10.000 visco-elastische dempers tussen steunkolommen en vloerspanten. Het speciale visco-elastische materiaal in deze dempers kon enigszins bewegen, maar zou terugspringen naar zijn oorspronkelijke vorm. Met andere woorden:het kan een beetje meegeven en dan terugkeren naar zijn oorspronkelijke positie, waarbij het een groot deel van de schok van de zwaaiende beweging van het gebouw absorbeert.

Naast de draagconstructie van de gebouwen moest de WTC-crew nadenken over hoe mensen zich daadwerkelijk om de torens heen zouden bewegen. Liftsystemen zijn altijd een moeilijke evenwichtsoefening geweest voor wolkenkrabberontwerpers. Naarmate u hoger bouwt, waardoor de beschikbare ruimte en dus de bezetting van een gebouw toeneemt, heeft u meer liften nodig om de extra mensen te kunnen verwerken.

Maar door meer liften naar de bovenste verdieping toe te voegen, wordt het beschikbare vloeroppervlak enigszins verminderd, en dus de totale bezetting (wat het omzetpotentieel verlaagt). Het is lastig om alle cijfers uit te werken, en het beperkt functioneel de grootte van de wolkenkrabber. Vóór het WTC aarzelden architecten om hoger dan 80 verdiepingen te bouwen, grotendeels vanwege het liftprobleem.

De WTC-crew stelde een heel ander systeem voor de enorme torens voor. In plaats van voldoende liften te bouwen om iedereen van de begane grond naar hun bestemming te brengen, besloten ze de reis naar de bovenste verdiepingen over meerdere liften te verdelen. Als mensen van de begane grond naar de bovenste verdieping willen, moeten ze van lift naar lift springen, net zoals je in een metrosysteem van auto kunt wisselen.

Eerst zouden ze een snelle lift nemen van de hoofdlobby rechtstreeks naar de skylobby op de 78e verdieping. Van daaruit konden ze rechtstreeks naar de verdieping van bestemming gaan. Om de zaken overzichtelijk te houden, hadden alle liften voor 55 personen aan elke kant deuren:je kwam aan de ene kant binnen, ging naar voren en ging aan de andere kant naar buiten. Zo konden de passagiers helemaal boven in de rij blijven.

In wezen functioneerde elke toren als drie op elkaar gestapelde gebouwen. Het systeem bleek een groot succes:met in totaal 99 liften per toren, die elk slechts specifieke verdiepingen bedienen, konden de bewoners zich snel en gemakkelijk verplaatsen. De meeste superwolkenkrabbers die na het WTC werden gebouwd, gebruikten hetzelfde basissysteem.

De badkuip van het World Trade Center

Voordat het Havenbedrijf kon opbouwen om de enorme torens op te richten, moest het eerst afbouwen om de fundamenten van de gebouwen te leggen. Enorme wolkenkrabbers moeten op gesteente rusten, de vaste rots onder de grond, anders kunnen ze niet overeind blijven staan. Om dit niveau te bereiken, moet de bemanning als eerste fase van de bouw een enorme massa aarde opgraven.

Op het WTC-terrein ligt het gesteente tussen de 17 en 24 meter diep. Graven tot dit niveau is uiteraard geen eenvoudige taak, maar het hoort bij de cursus wolkenkrabberbouw.

De WTC-bemanning stond echter voor een extra, atypische uitdaging:de bouwplaats grensde direct aan de Hudson River, en slechts een paar meter lager vonden ze volledig verzadigde grond - als de bemanning zou beginnen met graven, zou de opgravingslocatie onder water komen te staan.

Het droogleggen van de Hudson River zou een logistieke nachtmerrie zijn geweest. Het zou onder meer de stabiliteit van andere gebouwen langs de kust in gevaar hebben gebracht. In plaats daarvan besloot het Havenbedrijf gebruik te maken van de onconventionele 'slibsleufmethode', die voorheen voornamelijk werd toegepast bij de aanleg van metro's.

Het proces was vrij eenvoudig, althans conceptueel. De bemanning gebruikte graafmachines om sleuven van 1 meter breed te graven tot op het niveau van het gesteente. Terwijl ze groeven, voerden ze een slurry aan die gemaakt was van water en een uitgestrekte klei, bentoniet genaamd. Het bentonietslurrymateriaal zou langs de zijkanten van de sleuf uitzetten en het grondwater blokkeren.

Nadat ze een stuk greppel van 6,7 meter lang hadden voltooid, liet de bemanning een smal stalen raamwerk van zeven verdiepingen in het gat zakken. Vervolgens stortten ze beton in vanaf de bodem van de greppel, terwijl ze de slurry via de bovenkant naar buiten pompten.

Zo bouwden ze ondergronds stevige muren van gewapend beton. Ze herhaalden het proces met 152 raamwerksegmenten, elk met een doorsnede van 22 voet (6,7 m), om een ​​grote doos te vormen van vier stadsblokken bij twee stadsblokken (ongeveer 500 x 1.000 voet, of 152 x 304 m). Deze doos, ook wel 'badkuip' genoemd, vormde een waterdichte buitenmuur voor de funderingsconstructie van de twee torens.

Nu de badkuip op zijn plaats stond, kon de bouwploeg van het World Trade Center beginnen met graven naar de bodem om de fundering van de twee 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 legden, moest de bemanning ondergrondse verbindingsstukken aanleggen, waarbij kabels van de buitenmuren naar de rotsen rond de badkuip liepen. Dit bood tijdelijke ondersteuning totdat de bemanning een draagconstructie in de badkuip kon afwerken.

Bouw van het World Trade Center

Nu de omtrekmuren op hun plaats waren bevestigd, kon de bemanning beginnen met het uitgraven van de funderingslocatie. Uiteindelijk hebben ze meer dan 1 miljoen kubieke meter (764.555 kubieke meter) vulmateriaal opgegraven, dat ze in de Hudson hebben gedumpt, waardoor de kust werd uitgebreid. Door de opgraving werd in feite 28 hectare eersteklas onroerend goed in New York toegevoegd, waardoor het huidige Battery Park City ontstond.

Toen ze zich tot in het gesteente hadden uitgegraven, bliezen ze grote putten weg voor de steunconstructie van de torens en begonnen ze met het bouwen van de massieve funderingsconstructie voor de gebouwen erboven. Bovendien had de kelderstructuur zeven niveaus aan bruikbare ruimte, waaronder parkeerdekken, winkels en metrostations.

Het plaatsen van de Twin Towers was een grote logistieke uitdaging, naast een verbijsterend technisch probleem. Voor de gebouwen was een enorme hoeveelheid staal nodig – in totaal zo’n 200.000 ton – maar op de bouwplaats was er maar voor een klein beetje staal ruimte. Om de bouw in beweging te houden zonder al te veel ruimte op de bouwplaats in beslag te nemen, moest het Havenbedrijf een 'just-in-time staallevering' instellen.

In dit systeem werd al het staal van de fabrikanten naar een gigantisch spoorwegemplacement in New Jersey getransporteerd. Elk belangrijk stuk staal had een lang ID-nummer, dat aangaf waar en wanneer het zou worden gebruikt. Volgens het bouwschema zou het Havenbedrijf de stukken staal precies op het juiste moment van de werf naar de locatie vervoeren; kleinere stukken gingen per vrachtwagen en grotere stukken per sleepboot.

Het bouwproces werkte van binnen naar buiten. Eerst bouwde de bemanning het stalen raamwerk van de binnenkern op een bepaalde hoogte en monteerde vervolgens de buitenmuur eromheen. De omtrekstructuur werd feitelijk gevormd uit geprefabriceerde secties van verticale kolommen die aan horizontale balken waren bevestigd (de zogenaamde borstweringen). De geprefabriceerde secties waren ongeveer 3 meter breed, twee of drie verdiepingen hoog, en wogen ongeveer 22 ton.

Vervolgens werd de vloerconstructie tussen de buitenomtrekswand en de binnenkern aangebracht. De vloeren werden ook geleverd in voorgemonteerde secties, bestaande uit 32 inch (81 cm) diepe spanten met daarop een golfplaten oppervlak. Om elke verdieping af te werken, stortte de bemanning beton over het metalen oppervlak en bedekte het met tegels.

In de vloerdelen waren voorgemonteerde kanalen voor telefoonlijnen en elektriciteitskabels aangebracht, om het de elektriciens die later zouden komen makkelijker te maken. Nadat de staalconstructie op zijn plaats was gezet, bevestigde de bemanning de buitenste 'huid' aan de omtrek:geanodiseerd aluminium, voorgesneden tot grote panelen.

Dit ging door, sectie voor sectie, terwijl de torens steeds hoger klommen. De bemanning tilde de staalsecties op hun plaats met behulp van vier grote kranen (vier per toren), gemonteerd op lange staalconstructies die in de buisconstructie waren gemonteerd. De kranen konden zichzelf zelfs hoger tillen, met behulp van zware hydrauliek, naarmate de vloeren klaar waren.

Terwijl de bemanning naar boven bleef bouwen, begonnen andere arbeiders de verdiepingen eronder uit te werken, tot aan het installeren van zonwering en het schilderen van de muren. Een aantal bedrijven betrok hun nieuwe WTC-kantoor al jaren voordat de torens officieel werden geopend.

Nieuwe vorm

Naast het gebruik van een onconventioneel structureel ontwerp, vormden de Twin Towers ook een esthetische afwijking van de oudere gebouwen in New York. De meeste wolkenkrabbers van de stad hebben de vorm van een 'bruidstaart', waarbij grotere delen aan de onderkant taps toelopen in kleinere delen aan de bovenkant.

Dit was deels te wijten aan de heersende bouwstijl in de eerste helft van de 20e eeuw, maar ook aan de bestemmingsbeperkingen in New York. Om ervoor te zorgen dat muren van wolkenkrabbers niet al het licht zouden blokkeren om de straat te bereiken, nam de stad in 1916 een resolutie aan waarin werd bepaald dat alle wolkenkrabbers de vorm van een piramide zouden hebben.

Een nieuwe resolutie uit 1962 verlegde de focus en reguleerde de totale hoogte in plaats van de vorm. De nieuwe beperkingen dicteerden een maximaal aantal verdiepingen, gebaseerd op de wijk van het gebouw en de totale oppervlakte van het perceel. Het Havenbedrijf kon zulke hoge torens bouwen omdat ze een enorm stuk grond hadden met een groot, open plein. (Bekijk New York Skyscrapers:Regulations and Occupation voor meer informatie.)

Het leven van het World Trade Center

Hoewel er in het begin critici waren, werden de WTC Twin Towers uiteindelijk een geliefd icoon van het Nieuwe York en Amerika.

Het World Trade Center-complex opende officieel zijn deuren op 4 april 1973 in het zeer sceptische New York.

Vanaf de conceptie tot en met de voltooiing ervan was het WTC-project enorm impopulair bij veel New Yorkers. Bedrijfseigenaren en bewoners waren boos omdat ze van de bouwplaats werden gedwongen; burgers in de hele stad vroegen zich af waarom het Havenbedrijf zoveel geld in het project stopte (geschat op ruim 1 miljard dollar, het equivalent van zo'n 6,8 miljard dollar vandaag de dag), kennelijk ten koste van de voorzieningen voor openbaar vervoer; milieuactivisten trokken enkele bouwpraktijken in twijfel; en verschillende prominente architectuurcritici zeiden dat de torens gewoon te groot en opzichtig waren.

Hoewel het niet het hoogste gebouw ter wereld was, was het wel het hoogste gebouw in de Verenigde Staten. De feestelijke opening was zeker een feestelijke dag voor het Havenbedrijf, het ontwerpteam en de bouwploeg, maar het WTC-complex had een lange weg te gaan voordat het door de stad geaccepteerd werd.

In de daaropvolgende tien jaar deed het precies dat en veroverde vervolgens de rest van het land. Gestimuleerd door prominente optredens in verschillende films, zoals de remake van 'King Kong' uit 1976, 'Manhattan' van Woody Allen en de films 'Superman', kregen de Twin Towers brede erkenning als een stukje New York.

De bekendheid van de torens werd ook aangewakkerd door een aantal opmerkelijke stunts. In de jaren na de voltooiing van het WTC parachuteerden parachutisten met succes vanaf de top van de torens, beklommen klimmers het gebouw en liep een Franse acrobaat aan een koord heen en weer tussen de gebouwen. Binnen een paar jaar was het kenmerkende beeld van de Twin Towers een belangrijk onderdeel van ansichtkaarten, T-shirts en advertenties in New York. De gebouwen waren uitgegroeid tot een trots symbool van de stad en veroverden daarmee hun plaats als Amerikaans icoon.

De torens overtuigden ook New Yorkers door hen een nieuwe kijk op hun stad te geven. Bezoekers konden naar de top van WTC 2, de Zuidtoren, klimmen voor een adembenemend uitzicht op de skyline vanaf het observatiedek buiten. Op een heldere dag was het mogelijk om in alle richtingen meer dan 64 km te zien.

Bezoekers met een groter budget konden genieten van het uitzicht vanuit een elegantere setting, het restaurant "Windows of the World" bovenaan WTC 1, de Noordelijke Toren. Toen het observatiedek en het restaurant opengingen, kwamen zelfs fervente WTC-critici opdagen om het uitzicht te bewonderen.

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 gebouwen. activiteit die binnen plaatsvindt.

Het WTC beschikte over voldoende kantoorruimte en ondersteunde ongeveer 500 bedrijven met in totaal 50.000 werknemers. Dit omvatte onder meer kantoren voor banken, advocatenkantoren, makelaarskantoren, televisiestations, uitgevers, liefdadigheidsorganisaties en luchtvaartmaatschappijen. Bovendien omvatten de torens negen kapellen van verschillende religies.

Op een normale werkdag passeerden maar liefst 200.000 bezoekers van over de hele wereld het complex. Door het enorme scala aan activiteiten waren de torens bijna een stad op zichzelf.

In memoriam

Wijlen Minoru Yamasaki, hoofdarchitect van het WTC-project, zei het volgende over de Twin Towers, na hun voltooiing in 1973:

‘Ik denk er zo over:wereldhandel betekent wereldvrede en bijgevolg hadden de gebouwen van het World Trade Center in New York … een groter doel dan alleen maar het bieden van ruimte aan huurders. Het World Trade Center is een levend symbool van de menselijke macht. Naast de dwingende noodzaak om dit tot een monument voor de wereldvrede te maken, zou het World Trade Center, vanwege zijn belang, een representatie moeten worden van het geloof van de mens in de mensheid, zijn behoefte aan individuele waardigheid, zijn geloof in de samenwerking tussen mensen. mannen, en door samenwerking zijn vermogen om grootsheid te vinden."

11 september 2001

Op de ochtend van 11 september 2001, onmiddellijk na een terroristische aanslag, leek het erop dat de gebouwen zouden blijven staan. Hoewel de vliegtuigcrashes enorme stukken uit beide torens hadden weggenomen, leek de algehele structuur intact, althans voor de waarnemers op de grond en de miljoenen Amerikanen die naar de catastrofe op televisie keken. Maar binnen een uur was World Trade Center 2 ingestort, gevolgd door World Trade Center 1 slechts 40 minuten later.

In de weken na de aanslagen verzamelden de Federal Emergency Management Agency (FEMA) en het Structural Engineering Institute van de American Society of Civil Engineers (SEI/ASCE) een team van wetenschappers en ingenieurs om te onderzoeken hoe de gebouwen precies instortten. Op basis van videobeelden, ooggetuigenverslagen en analyses van puin vormde het team een ​​waarschijnlijke hypothese over wat er gebeurde, die ze in april 2002 openbaar maakten.

In augustus 2002 kondigde het National Institute of Standards and Technology (NIST), een agentschap van het Amerikaanse ministerie van Handel, aan dat het een eigen twee jaar durende studie ter waarde van 16 miljoen dollar naar de ineenstorting zou lanceren.

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, beschadigden de botsingen elk gebouw op twee belangrijke manieren:

  • In beide gevallen sloeg de kracht van het snel rijdende vliegtuig 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 beschadigde vermoedelijk steunkolommen in de kern van elk gebouw. Hoogstwaarschijnlijk heeft de eerste impact ook het sprinklersysteem op die verdiepingen verwoest. Het evaluatieteam schat dat het eerste vliegtuig – een Boeing 767-200ER van 180.000 kg (395.000 pond (180.000 kg) met een snelheid van ongeveer 756 kilometer per uur (756 km/uur)) maar liefst 36 perimetersteunkolommen brak over een gebied van vier verdiepingen met WTC 1-gebouwen. noordelijke kant. De verbonden verdiepingen stortten gedeeltelijk in en de centrale kern liep onbepaalde schade op. Het tweede vliegtuig, een Boeing 767-200ER die met een snelheid van ongeveer 590 mijl per uur (950 km/u) vloog, bracht soortgelijke schade toe aan WTC 2. Bij de botsing braken maar liefst 32 kolommen aan de rand over een gebied van vijf verdiepingen, waardoor delen van de verbonden vloer instortten. en beschadiging van de centrale kern.
  • Bij elke aanval wakkerde de crash de brandstoftoevoer van het vliegtuig aan, waardoor een enorme vuurbal ontstond:een uitdijend gebied van brandend gas. Hoewel de ontstoken brandstof niet echt ontplofte, verspreidde de vuurbal het vuur wel langs de zijkant van het gebouw, over de nabijgelegen verdiepingen en via binnenschachten naar de lagere verdiepingen. De onderzoekers veronderstelden dat bijna alle vliegtuigbrandstof was verbruikt tijdens de eerste vuurbal en de eerste paar minuten van de brand in het gebouw, maar dat er voldoende kantoorapparatuur, papier en bouwmaterialen waren ontstoken om de brand tot aan de ineenstorting te laten voortwoeden.

Verbazingwekkend genoeg was de aanvankelijke schade aan de draagconstructie niet voldoende om het gebouw omver te werpen. Het rapport, evenals een aantal vooraanstaande ingenieurs, hebben beweerd dat de meerderheid van de wolkenkrabbers op aarde binnen enkele seconden na een dergelijke botsing zou zijn ingestort. Maar door de botsingen werd de gehele verticale belasting van de gebouwen naar de resterende kolommen verplaatst, waardoor het spanningsniveau van de constructie aanzienlijk toenam.

Zonder extra belasting van de draagstructuur, zo stelt het rapport, hadden de torens voor onbepaalde tijd kunnen blijven staan. Maar de extreme hitte van de brand, die op sommige punten wel meer dan 1090 graden Celsius had kunnen zijn, oefende een enorme druk uit op de omtrekkolommen, de kernkolommen en de vloerspanten ertussen.

De brand in het World Trade Center

De belangrijkste factor was eigenlijk de omvang van de brand:de totale oppervlakte die deze besloeg. Bouwbranden beginnen doorgaans met een klein vuurtje – bijvoorbeeld een brandende sigaret op een stapel papieren – dat zich geleidelijk over een groter gebied verspreidt. In die situatie is het vuur het meest intens daar waar het de meeste brandstof heeft (materiaal dat kan branden), en verzwakt het de ondersteunende structuur alleen op de meest intense punten aanzienlijk.

Als er een brand uitbreekt in de noordwestelijke hoek van een wolkenkrabbervloer, zal tegen de tijd dat de brand de zuidoostelijke hoek bereikt, de beginnende brand op het startpunt het grootste deel van de brandstof hebben opgebrand en zal de brand niet zo intens zijn. Het gevolg is dat de brand niet in één keer de maximale belasting op de totale draagconstructie legt; het belast op zijn beurt verschillende delen van de draagstructuur in de loop van de tijd.

In het geval van het World Trade Center verspreidde de brandende vliegtuigbrandstof het vuur binnen enkele seconden over meerdere verdiepingen. Dit enorme vuur legde een uitzonderlijke druk op de structuur op bijna alle punten op die vloeren.

Bovendien suggereert het rapport dat de kracht van de botsing veel van het brandbestendige materiaal op het staal heeft verwijderd, waardoor de structuur gevoeliger is voor warmteschade.

De warmte heeft de staalsteunstructuur uitgebreid, gedraaid en vastgebonden, waardoor de stabiliteit van het gebouw geleidelijk werd verminderd. Een willekeurig aantal dingen had in deze periode kunnen gebeuren.

Verbindingen tussen verticale kolommen en vloerspanningen braken bijvoorbeeld waarschijnlijk, waardoor delen van de vloer op lagere niveaus lieten vallen en verbindingen tussen de kern en de perimeterwand kunnen breken, mogelijk kolommen langs de omtrek naar buiten veroorzaken. Elke gebroken verbinding of gespende lengte van staal toegevoegd aan de kracht die op verbonden stalen segmenten werkt, totdat de hele structuur was verzwakt tot het punt dat het het bovenste gedeelte van het gebouw niet kon vasthouden.

Toen dit gebeurde, stortte het bovenste deel van elk gebouw in op het onderste deel van het gebouw. In wezen was dit als het laten vallen van een gebouw van 20 verdiepingen bovenop een ander gebouw. Vóór de crash oefende deze bovenste structuur een constante neerwaartse kracht uit - zijn gewicht - op de bovenstaande bovenbouw. ​​

Het is duidelijk dat de lagere bovenbouw sterk genoeg was om dit gewicht te ondersteunen. Maar toen de kolommen instortten, begon het bovenste deel van het gebouw 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 wanneer u de snelheid van een object met een vaste massa verhoogt, verhoogt u het momentum. Dit verhoogt de totale kracht die het object op een ander object kan uitoefenen.

Denk aan een hamer om te begrijpen hoe dit werkt. Rustend in je hand, het doet je helemaal geen pijn. Maar als je het op je voet laat vallen, kan het wat schade aanrichten. Evenzo, als je de hamer naar voren zwaait, kun je voldoende kracht aanbrengen om nagels in een muur te drijven.

Toen de bovenste structuur van elke toren naar beneden viel, nam zijn snelheid - en daarom het momentum - sterk toe. Dit grotere momentum resulteerde in een impactkracht die de structurele integriteit van de kolommen overtrof direct onder het vernietigde gebied. Die ondersteunende kolommen maakten plaats en de hele massa viel nog verder op de vloeren. Op deze manier brak de kracht van de vallende bouwstructuur de bovenste onderbouw eronder uit elkaar, waarbij het gebouw van de bovenkant werd verpletterd, één verdieping tegelijk.

Anders gezegd, de potentiële energie van de bouwmassa, de energie van positie die het had vanwege zijn hoogte en de trek van de zwaartekracht, werd omgezet in kinetische energie of beweging van de energie (het rapport plaatst de totale potentiële energie voor WTC 1 bij 4x10 11 Joules). Dit is hetzelfde basisprincipe dat professionele sloopblaasters gebruiken om niet -bezette gebouwen neer te halen.

WTC 2, de tweede torenhit, stortte eigenlijk in vóór WTC 1. Dit was waarschijnlijk te wijten aan twee verschillende factoren. Ten eerste leed WTC 2 waarschijnlijk meer onmiddellijke schade - het tweede te raken vliegtuig ging sneller dan het eerste. Ten tweede stortte het vliegtuig dat WTC 2 op het gebouw op het gebouw stak dan het vliegtuig dat WTC raakte 1. Bijgevolg hadden de gespannen ondersteuningskolommen in WTC 2 een grotere belasting die erop drukte dan de gespannen kolommen in WTC 1, dus het zou maken voel dat ze het knikpunt sneller bereikten.

Hoewel de ondersteuningsstructuur van de torens uiteindelijk het woedende vuur niet kon weerstaan, was het sterk genoeg om duizenden mensen te redden. Ongeveer 99 procent van de mensen onder de impact in elke toren konden evacueren voordat de gebouwen instortten. Als de torens niet waren gebouwd met redundante structurele stabiliteit, zou de dodental gemakkelijk in de tienduizenden zijn geweest.

De nasleep van 9/11

Een luchtweergave van "Ground Zero" begin oktober 2001. Foto met dank aan FEMA

In de maanden na de aanvallen hadden de Verenigde Staten en de wereld veel werk te doen. Terwijl de meesten van ons veel emotioneel werk deden om te begrijpen wat er was gebeurd, deden de meer dan 1500 brandweermannen, zoek- en reddingsteams, ijzerbewerkers, ingenieurs, operatoren in zwaar materieel en andere werknemers bij Ground Zero het zeer tastbare fysieke werk van het opruimen van het World Trade Center Wreckage.

De grond nul inspanning begon als een zoek- en redding, waarbij werknemers zorgvuldig puin verwijderden, op zoek naar leegte waar mogelijk overlevenden zijn. In de eerste uren gebruikten reddingsmedewerkers voornamelijk emmerbrigades, waardoor ze puin zorgvuldig en systematisch konden verwijderen. Dit was niet alleen belangrijk voor de veiligheid van overlevenden, maar ook voor de werknemers zelf. Het wrak was een precaire puinhoop van gedraaid staal, beton en puin, dat op elk moment kon verschuiven.

De bemanning bracht ook zwaar materieel binnen, inclusief graafmachines en kranen. Het opzetten van de enorme kranen was een echte uitdaging omdat de onder de grond niet helemaal stabiel was. Toen de torens en omliggende gebouwen instortten, vulden de vallende stalen enorme gaten in het WTC -plein en vulden grote delen van de kelder met puin.

De reddingsarbeiders sloten niet alleen door een stapel wrak boven de grond; Ze werkten bovenop een put gevuld met puin. Ingenieurs moesten stabiele grond vinden en veiligstellen voor hun 300-ton en 800 ton kranen.

Reddingswerkers zoeken door het puin, twee weken na de aanval. Foto met dank aan FEMA
Een zoek-en-reddteam dat bij Ground Zero werkt. Foto met dank aan FEMA

Bovendien moest de Ground Zero -bemanning de stabiliteit van de ondergrondse badkuip aanpakken. De kracht van de ineenstorting vernietigde een groot deel van de ondergrondse ondersteuningsstructuur die de badwanden op hun plaats hield, waardoor een enorme ondergrondse ineenstorting riskeerde.

Om de relatieve stabiliteit van de kelder te handhaven, moesten de opruimingenieurs het tieback-systeem opnieuw configureren dat oorspronkelijk de muren op zijn plaats hield totdat ze een permanente ondersteuningsstructuur konden construeren. Dit omvatte het boren in de grond en het uitvoeren van nieuwe tieback -kabels tussen de muren en omliggende gesteente.

De opruimingsinspanning ging langzaam aan-de bemanning moest zorgvuldig doorgaan en ze moesten veel puin, vrachtwagenlading per vrachtwagenlading verplaatsen naar een stortplaats van Staten Island. Nadat het opruimen in mei 2002 was afgelopen, hadden de werknemers 108.000 vrachtwagenladingen puin verplaatst-ongeveer 1,8 miljoen ton (1,6 ton) materiaal.

Maar ondanks deze enorme onderneming en inherente lage snelheid, voltooide de bemanning de klus vóór het schema en ruim onder budget.

Excavators sorteren het puin op Ground Zero, een maand na de aanval. Foto met dank aan FEMA

Nadat het opruimen was voltooid, richtten Amerikanen hun aandacht op de toekomst van het World Trade Center-site, en de gevarieerde visies zijn een aangrijpende manifestatie van de emotie van de natie. Amerikanen wilden een gedenkteken om de doden te eren en de cruciale dag in de geschiedenis te markeren. Maar tegelijkertijd wilde het grootste deel van het land nieuwe kantoorgebouwen opzetten en mensen weer aan het werk krijgen op de WTC -site.

Het heersende sentiment is duidelijk:de meeste Amerikanen wilden dat de site de zwaartekracht en het verdriet van 11 september weerspiegelde, maar ze weigerden de aanvallen de geest te laten verpletteren die de torens in de eerste plaats opzette. Het is belangrijk voor de natie, op symbolisch en praktisch niveau, dat de Amerikaanse manier van leven niet wordt afgeschrikt, dat de internationale handel heerst en dat ingenieurs en architecten groot blijven dromen.

Veel beantwoorde vragen

Wat heeft de Twin Towers vervangen?
Eén World Trade Center

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Hoe wolkenkrabbers werken
  • Hoe ijzer en staalwerk
  • Hoe torenkranen werken
  • Hoe liften werken
  • Hoe brandweerauto's werken
  • Hoe samenzweringstheorieën werken
  • Waarom is het World Trade Center Memorial vertraagd?

Meer interessante links

  • Lower Manhattan Development Corporation
  • Museum van de stad New York:Building the World Trade Center
  • Geschiedenis van World Trade Center