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Coordenadas : 40 ° 42′41.12 ″ N 74 ° 00′44.00 ″ W / 40.7114222 ° N 74.0122222 ° W / 40.7114222; -74.0122222

Colapso de la Torre Sur del World Trade Center visto desde Williamsburg, Brooklyn .

El World Trade Center original en el Bajo Manhattan, Ciudad de Nueva York fue destruido durante los ataques terroristas del 11 de septiembre de 2001 , luego de ser alcanzado por dos aviones comerciales secuestrados . One World Trade Center (WTC 1) (la Torre Norte) fue atacado a las 8:46 am hora del Este y colapsó a las 10:28 am Two World Trade Center (WTC 2) (la Torre Sur) fue golpeado a las 9:03 am y colapsó a las 9:59 am Los escombros resultantes dañaron severamente o destruyeron más de una docena de otras estructuras adyacentes y cercanas, lo que finalmente provocó el colapso del 7 World Trade Center a las 5:21 pm

Un total de 2.763 personas murieron en los choques, incendios y colapsos posteriores, incluidos 2.192 civiles , 343 bomberos y 71 agentes de la ley , así como todos los pasajeros y la tripulación de los aviones, que incluía a 147 civiles y los diez secuestradores.

En septiembre de 2005, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) publicó los resultados de su investigación sobre el colapso . Los investigadores no encontraron nada deficiente en el diseño de las torres gemelas, y señalaron que la gravedad de los ataques fue más allá de lo experimentado en edificios en el pasado. Determinaron que los incendios eran la causa principal de los derrumbes, y encontraron que los pisos hundidos tiraban hacia adentro de las columnas perimetrales, lo que hacía que se arquearan y luego se doblaran. Una vez que la sección superior del edificio comenzó a moverse hacia abajo, un colapso progresivo total fue inevitable.

La limpieza del sitio del World Trade Center involucró operaciones las 24 horas del día y costó cientos de millones de dólares. Algunas estructuras circundantes que no fueron alcanzadas por los aviones aún sufrieron daños significativos, lo que obligó a derribarlas. La demolición de los edificios circundantes dañados continuó incluso cuando se procedió a la nueva construcción del reemplazo de las Torres Gemelas, el nuevo One World Trade Center , que se inauguró en noviembre de 2014. [1]

Fondo

Tras su finalización en 1973, las Torres Gemelas fueron brevemente los edificios más altos del mundo, y en el momento de los ataques terroristas todavía estaban entre los cinco primeros. One World Trade Center (WTC 1) la "Torre Norte" era, a 1368 pies (417 m), seis pies más alta que Two World Trade Center (WTC 2) la "Torre Sur", que tenía 1362 pies (415 m) de altura. . En el momento de los ataques, solo las Torres Petronas en Kuala Lumpur , Malasia y la Torre Willis (conocida entonces como la Torre Sears) en Chicago eran más altas. [2] Construidas con un diseño novedoso que maximizaba el espacio interior, las torres tenían una alta relación resistencia / peso ya que utilizaban un nuevo "tubo enmarcado".diseño que requería un 40 por ciento menos de acero que los rascacielos con estructura de acero más tradicionales. [3] Además, encima del WTC 1 había una antena de telecomunicaciones de 110 m (362 pies) que se erigió en 1978, lo que elevó la altura total de esa torre a 530 m (1,730 pies), aunque como una adición no estructural, la antena no fue oficialmente contado.

Diseño estructural

Diagrama que muestra el sistema de armadura de piso y piso de concreto sobre bandejas de acero

Las torres fueron diseñadas como estructuras de tubos enmarcados, lo que proporcionó a los inquilinos planos de planta abiertos sin interrupciones por columnas o muros. Los edificios eran cuadrados y tenían 207 pies (63 m) de cada lado, pero tenían esquinas biseladas de 6 pies 11 pulgadas (2,11 metros), lo que hacía que el exterior de cada edificio tuviera aproximadamente 210 pies (64 m) de ancho. [4] Numerosas columnas perimetrales estrechamente espaciadas proporcionaron gran parte de la resistencia a la estructura, junto con la carga de gravedad compartida con las columnas de caja de acero del núcleo. [5] Por encima del décimo piso, había 59 columnas perimetrales a lo largo de cada cara del edificio espaciadas 3 pies y 4 pulgadas (1.02 metros) en el centro. [5]Si bien las torres eran cuadradas, los núcleos interiores eran rectangulares y se apoyaban en 47 columnas que corrían a lo largo de toda la altura de cada torre. [4] Todos los ascensores y escaleras se ubicaron en el núcleo, dejando un gran espacio libre de columnas entre este y el perímetro que estaba cubierto por cerchas de piso prefabricadas. [5] Como el núcleo era rectangular, esto creaba una distancia de luz larga y corta a las columnas del perímetro.

Los pisos consistían en losas de concreto liviano de 4 pulgadas de espesor (10 cm) colocadas sobre una plataforma de acero estriada. [4] Una cuadrícula de armaduras puente ligeras y armaduras principales sostenía los pisos con conexiones de cortante a la losa de concreto para la acción compuesta . [5] Las cerchas tenían un tramo de 60 pies (18 m) en las áreas de tramo largo y 35 pies (11 m) en el área de tramo corto. Las cerchas conectadas al perímetro en columnas alternas y, por lo tanto, estaban en centros de 6,8 pies (2,1 m). Los cordones superiores de las cerchas se atornillaron a los asientos soldados a las enjutas en el lado del perímetro y un canal soldado a las columnas de caja interiores en el lado del núcleo. Los pisos se conectaron a las placas perimetrales enjutas con viscoelásticoamortiguadores, que ayudaron a reducir la cantidad de balanceo que sienten los ocupantes del edificio. [5]

Las torres también incorporaron un "armazón de sombrero" o "armazón de estabilizadores" ubicado entre los pisos 107 y 110, que constaba de seis armaduras a lo largo del eje largo del núcleo y cuatro a lo largo del eje corto. [4] Este sistema de truss permitió una redistribución optimizada de la carga de los diafragmas del piso entre el perímetro y el núcleo, con un rendimiento mejorado entre los diferentes materiales de acero flexible y hormigón rígido, lo que permitió que los marcos de momento transfirieran el balanceo a compresión en el núcleo, que también soportó principalmente el Torre de transmisión. Estas cerchas se instalaron en cada edificio para soportar futuras torres de transmisión, pero solo la torre norte finalmente se equipó con una. [4]

Evaluaciones de impacto de aeronaves

Una bola de fuego alimentada por aviación emerge del lado norte del WTC 2 inmediatamente después del impacto. Se puede ver el humo de los incendios proveniente del lado norte del WTC 1 a la derecha.

Aunque se habían realizado estudios de incendios e incluso un análisis de los impactos de los impactos de los aviones a reacción de baja velocidad antes de su finalización, el alcance completo de esos estudios ya no existe. Sin embargo, dado que el fuego nunca antes había provocado el colapso de un rascacielos y los impactos de los aviones se habían considerado en su diseño, su destrucción inicialmente fue una sorpresa para algunos en la comunidad de ingenieros. [6]

Los ingenieros estructurales que trabajan en el World Trade Center consideraron la posibilidad de que un avión pudiera estrellarse contra el edificio. En julio de 1945, un bombardero B-25 que se perdió en la niebla se estrelló contra el piso 79 del Empire State Building . [7] Un año después, un C-45F Expeditor se estrelló contra el edificio 40 de Wall Street . Una vez más, se creía que la niebla tenía el factor que contribuyó a la colisión. [8] Leslie Robertson , uno de los ingenieros en jefe que trabaja en el diseño del World Trade Center, declaró que consideró el escenario del impacto de un Boeing 707, que podría perderse en la niebla y volar a velocidades relativamente bajas mientras busca aterrizar en los aeropuertos JFK o Newark . [9] En una entrevista con la BBC dos meses después del colapso del edificio, Robertson afirmó que, "con el 707, la carga de combustible no se consideró en el diseño, no sé cómo podría haberse considerado". En la entrevista, Robertson afirmó que la principal diferencia entre los estudios de diseño y el evento que finalmente provocó el colapso de las torres se debió a la velocidad del impacto, que aumentó en gran medida la energía absorbida, y nunca se consideró durante el proceso de construcción. [10]

Durante su investigación sobre el colapso, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) obtuvo una de tres páginas de papel blanco que decía que los edificios podrían sobrevivir un avión-impacto de un Boeing 707 o DC 8 volar a 600 millas por hora (970 kilometros / h). [11] En 1993, John Skilling , ingeniero estructural principal del WTC, durante una entrevista realizada después del atentado del World Trade Center en 1993 , comentó: "Nuestro análisis indicó que el mayor problema sería el hecho de que todo el combustible (del avión) tirar en el edificio. Habría un incendio terrible. Mucha gente moriría ", dijo. "La estructura del edificio todavía estaría allí". [12]En su informe, el NIST declaró que la capacidad técnica para realizar una simulación rigurosa del impacto de la aeronave y los incendios resultantes es un desarrollo reciente, y que la capacidad técnica para dicho análisis habría sido bastante limitada en la década de 1960.[13] [nota 1] En su informe final sobre los derrumbes, el NIST declaró que no pudieron encontrar documentación que examinara el impacto de un avión de alta velocidad ni el de un incendio a gran escala alimentado por combustible de aviación. [14]

Ignifugo

Hasta mediados de la década de 1970, el uso de amianto para protección contra incendios estaba muy extendido en la industria de la construcción. Sin embargo, en abril de 1970, el Departamento de Recursos del Aire de la ciudad de Nueva York ordenó a los contratistas que construían el World Trade Center que detuvieran la pulverización de asbesto como material aislante. [15]

Después del atentado de 1993 , las inspecciones encontraron que la protección contra incendios era deficiente. [16] Antes de los derrumbes, los propietarios de las torres, la Autoridad Portuaria de Nueva York y Nueva Jersey , estaban en proceso de agregar protección contra incendios, pero solo se habían completado en 18 pisos en 1 WTC, incluidos todos los pisos afectados por el impacto de la aeronave y los incendios, y en 13 pisos en 2 WTC, aunque ninguno fue afectado directamente por el impacto de la aeronave. [17]

NIST concluyó que el impacto de la aeronave eliminó una parte significativa de la protección contra incendios, lo que contribuyó al colapso de los edificios. En el WTC 1, el impacto eliminó el aislamiento de 43 de las 47 columnas centrales en más de un piso, así como las armaduras del piso en un espacio de 60,000 pies cuadrados (5,600 m 2 ). En el WTC 2, el impacto eliminó el aislamiento de 39 de las 47 columnas en varios pisos y de las armaduras del piso que abarcaban un área de 7,400 m 2 (80,000 pies cuadrados ). [14]

Después de los derrumbes, Leslie Robertson declaró: "Hasta donde sabemos, se sabía poco acerca de los efectos de un incendio de un avión de este tipo, y no se prepararon diseños para esa circunstancia. De hecho, en ese momento, no se disponía de sistemas de protección contra incendios. para controlar los efectos de tales incendios ". [9]

11 de septiembre de 2001

Ubicaciones de impacto en 1 y 2 WTC que muestran el ángulo de impacto aproximado y la alineación de los núcleos con el exterior de cada torre.

Impactos de aeronaves e incendios resultantes

Durante los ataques del 11 de septiembre , cuatro equipos de terroristas de al-Qaeda secuestraron cuatro aviones diferentes. Dos de estos aviones, el vuelo 11 de American Airlines y el vuelo 175 de United Airlines , ambos Boeing 767 , fueron secuestrados después de despegar del aeropuerto internacional Logan de Boston . En sus momentos finales, el vuelo 11 de American Airlines voló hacia el sur sobre Manhattan y se estrelló a aproximadamente 440 millas por hora (710 km / h) en la fachada norte de la Torre Norte (WTC 1) a las 8:46 am, impactando entre la 93 y la Pisos 99. Diecisiete minutos después, el vuelo 175 de United Airlines se acercó desde el suroeste, sobre el puerto de Nueva York., y se estrelló contra la fachada sur de la Torre Sur (WTC 2) a las 9:02 am entre los pisos 77 y 85 a 540 millas por hora (870 km / h).

Además de cortar numerosas columnas de carga en el perímetro e infligir otros daños estructurales, los impactos encendieron miles de galones de combustible para aviones, que a su vez encendieron combustibles de oficina. Aproximadamente un tercio del combustible se consumió en el impacto inicial y la bola de fuego resultante. [nota 2] [18] Parte del combustible del impacto bajó por al menos un hueco del ascensor y explotó en el piso 78 de la Torre Norte, así como en el vestíbulo principal. [19]La construcción liviana y la naturaleza hueca de las estructuras permitieron que el combustible para aviones penetrara profundamente en las torres, provocando muchos incendios grandes simultáneamente en una amplia área de los pisos impactados. El combustible de los aviones se quemó como máximo durante unos minutos, pero el contenido de los edificios se quemó durante la siguiente hora u hora y media. [20]

Respuesta de emergencia y evacuación

Casi todas las muertes en las Torres Gemelas ocurrieron en las zonas por encima de los puntos de impacto de las aeronaves. Como la Torre Norte había sido golpeada directamente a la mitad de la estructura, las tres escaleras en el núcleo de la torre estaban dañadas o bloqueadas por escombros que impedían escapar a los pisos inferiores. En la Torre Sur, el impacto fue ligeramente descentrado con respecto a la sección central de la torre y la escalera A en la parte noroeste del núcleo central solo se bloqueó parcialmente, y de 14 a 18 civiles lograron escapar del punto de impacto de la aeronave y el pisos por encima de eso. El número exacto de personas que perecieron y dónde en algunos casos no se conoce con precisión; sin embargo, el informe del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología indicó que un total de 1,402 civiles murieron en el punto de impacto en la Torre Norte o por encima de él y se estima que cientos murieron en el momento del impacto. En la Torre Sur, 614 civiles murieron en los pisos afectados y los pisos superiores. Menos de 200 de las muertes de civiles ocurrieron en los pisos debajo de los puntos de impacto, pero los 147 pasajeros civiles y la tripulación de las dos aeronaves, así como los 10 terroristas, murieron, junto con al menos 18 personas en tierra y en estructuras adyacentes.junto con al menos 18 personas en el suelo y en estructuras adyacentes.junto con al menos 18 personas en el suelo y en estructuras adyacentes.[21]

En total, el personal de emergencia que murió en el colapso incluyó al 343 Departamento de Bomberos de la Ciudad de Nueva York (FDNY); y 71 agentes de la ley, incluidos 23 miembros del Departamento de Policía de la Ciudad de Nueva York (NYPD), 37 miembros del Departamento de Policía de la Autoridad Portuaria (PAPD), cinco miembros de la Oficina de Aplicación de Impuestos del Estado de Nueva York (OTE), tres oficiales de la Oficina de Administración de Tribunales del Estado de Nueva York (OCA), un jefe de bomberos del Departamento de Bomberos de la ciudad de Nueva York (FDNY) que había jurado poderes para hacer cumplir la ley (y también estaba entre los 343 miembros del FDNY asesinados), un miembro de la Oficina Federal de Investigaciones (FBI) y un miembro del Servicio Secreto de los Estados Unidos(USSS). Se estima que el número total de muertos entre civiles y no civiles es de 2.606 personas.

Colapso

La destrucción de las Torres Gemelas ha sido llamada "el paradigma más infame" del colapso progresivo . [6] Comenzaron con la falla local de algunos componentes estructurales y progresaron hasta abarcar la totalidad de la estructura. [22] Dichos colapsos se caracterizan por "la separación de los componentes estructurales (incluidos los elementos que no soportan carga), la liberación de energía gravitacional y la aparición de fuerzas de impacto". La fuerza de impacto vertical suministra la acción de propagación, las fuerzas principales son paralelas y la transferencia de carga primaria es en serie. [23]El elemento clave en la estructura que falló fue constituido por los "elementos portantes de carga verticales combinados de un piso entero". Excepto los pisos superiores del edificio, que no habrían liberado suficiente energía gravitacional para provocar un colapso total, los colapsos podrían haber comenzado con el fracaso de cualquier piso. [24]

En estas condiciones, las torres colapsaron simétricamente y más o menos hacia abajo, aunque hubo cierta inclinación de la parte superior de las torres y una cantidad significativa de lluvia a los lados. En ambos casos, la sección del edificio que había sido dañada por los aviones falló, lo que permitió que los pisos sobre la zona de impacto cayeran sobre la estructura intacta de abajo. A medida que avanzaba el colapso, se podía ver polvo y escombros saliendo por las ventanas varios pisos debajo de la destrucción que avanzaba, causada por la repentina ráfaga de aire comprimido debajo de los niveles superiores descendentes.

Durante cada derrumbe, grandes porciones de las columnas perimetrales y posiblemente los núcleos quedaron sin ningún soporte lateral, provocando que cayeran lateralmente hacia el exterior, empujadas por la creciente pila de escombros. El resultado fue que las paredes se despegaron y se separaron de los edificios por una gran distancia (unos 500 pies en algunos casos), golpeando otros edificios vecinos e iniciando incendios que luego provocarían el colapso del Edificio 7. Algunas conexiones se rompieron cuando los pernos se rompieron, dejando muchos paneles esparcidos al azar. [25]Los primeros fragmentos de las paredes exteriores de la Torre Norte colapsada golpearon el suelo 11 segundos después de que comenzara el colapso, y partes de la Torre Sur después de 9 segundos. Las partes inferiores de los núcleos de ambos edificios (60 pisos del WTC 1 y 40 pisos del WTC 2) permanecieron en pie hasta 25 segundos después del inicio del colapso inicial antes de que también colapsaran. [13]

Inicio del colapso

Representación simple del colapso de la Torre Norte

Después de que los aviones golpearan los edificios, pero antes de que se derrumbaran, los núcleos de ambas torres constaban de tres secciones distintas. Por encima y por debajo de los pisos de impacto, los núcleos consistían en lo que eran esencialmente dos cajas rígidas; el acero en estas secciones no estaba dañado y no había sufrido un calentamiento significativo. La sección entre ellos, sin embargo, había sufrido daños significativos y, aunque no estaban lo suficientemente calientes para derretirla, los incendios estaban debilitando el acero estructural.

Como resultado, las columnas centrales se aplastaron lentamente, soportando la deformación plástica y por fluencia por el peso de los pisos superiores. Sin embargo, cuando la sección superior intentó moverse hacia abajo, la armadura de sombrero redistribuyó la carga a las columnas del perímetro. Mientras tanto, las columnas perimetrales y los pisos también se estaban debilitando por el calor de los incendios, y cuando los pisos comenzaron a combarse, tiraron de las paredes exteriores hacia adentro. "La consiguiente pérdida de capacidad de carga vertical se limitó a unos pocos pisos, pero se extendió a toda la sección transversal de cada torre". [26]En el caso de 2 WTC, la cara este finalmente se combó, transfiriendo sus cargas de regreso al núcleo que falla a través del truss e iniciando el colapso. Posteriormente, el muro sur del 1 WTC se combó de la misma manera y con similares consecuencias. [27]

Colapso progresivo total

Los sistemas estructurales responden de manera muy diferente a las cargas estáticas y dinámicas y, si bien las torres fueron diseñadas para soportar un peso enorme en condiciones normales, ofrecieron poca resistencia a la masa en movimiento de la sección sobre los pisos dañados. En ambos casos, los derrumbes comenzaron con la caída de la sección superior a la altura de al menos un piso (aproximadamente tres metros o diez pies), pero una caída de solo medio metro (aproximadamente 20 pulgadas) habría liberado la energía necesaria. para comenzar un colapso imparable. [28]

A partir de ahí, el colapso pasó por dos fases. Durante la fase de aplastamiento , el bloque superior destruyó la estructura de abajo en una serie progresiva de fallas de columnas aproximadamente un piso a la vez. Cada falla comenzaba con el impacto del bloque superior sobre las columnas de la sección inferior, mediado por una capa creciente de escombros que consiste principalmente en hormigón de las losas del piso. La energía de cada impacto fue "reintroducida en la estructura en [el] impacto posterior, ... concentrada [d] en los elementos de carga directamente afectados por el impacto". [23]Esto abrochó las columnas de la historia inmediatamente debajo de la destrucción que avanzaba hasta el siguiente punto de soporte lateral, generalmente las cerchas del piso de la historia dada. Después de que las columnas se pandearon, el bloque volvió a quedar sin soporte y cayó a lo largo de la distancia de ese piso, impactando nuevamente las columnas del piso de abajo, que luego se pandearon de la misma manera.

Esto se repitió hasta que el bloque superior llegó al suelo y comenzó la fase de aplastamiento . Aquí, también, las columnas se doblaban un piso a la vez, ahora comenzando desde abajo. A medida que fallaba cada piso, el bloque restante cayó por la altura del piso, sobre el siguiente, que también aplastó, hasta que el techo finalmente cayó al suelo. [6] El proceso se aceleró durante todo el proceso y, al final, cada historia se aplastaba en menos de una décima de segundo. [28]

Colapso de la Torre Sur

Vista aérea del sitio después del colapso, con la ubicación de los edificios colapsados ​​delineados

Mientras los incendios continuaban ardiendo, los ocupantes atrapados en los pisos superiores de la Torre Sur proporcionaron información sobre las condiciones a los despachadores del 9-1-1 . A las 9:37 am, un ocupante en el piso 105 de la Torre Sur informó que los pisos debajo de él "en el piso 90 y tantos" se habían derrumbado. [29] La unidad de aviación del Departamento de Policía de la ciudad de Nueva York también transmitió información sobre el estado de deterioro de los edificios a los comandantes de policía. [30] Solo 14 personas escaparon por encima de la zona de impacto de la Torre Sur después de que fue golpeada (incluido Stanley Praimnath, que vio venir el avión hacia él), y solo cuatro de los pisos superiores. Se escaparon por la escalera A, la única escalera que quedó intacta después del impacto. Numerosos operadores de la línea directa de la policía que recibieron llamadas de personas dentro de la Torre Sur no estaban bien informados de la situación, ya que se desarrolló rápidamente. Muchos operadores les dijeron a las personas que llamaban que no descendieran de la torre por su cuenta, aunque ahora se cree que lo más probable es que la Escalera A sea transitable en el punto de impacto y por encima de él. [31] A las 9:52 am, la unidad de aviación del NYPD informó por radio que "pueden estar cayendo piezas grandes desde la parte superior del WTC 2. Hay piezas grandes colgando allí". [29]Con las advertencias, la policía de Nueva York emitió órdenes para que sus oficiales evacuaran. Durante la respuesta de emergencia, hubo una comunicación mínima entre el NYPD y el Departamento de Bomberos de la Ciudad de Nueva York (FDNY), y los abrumados despachadores del 9-1-1 no pasaron información a los comandantes del FDNY en el lugar. A las 9:59 am, la Torre Sur se derrumbó, 57 minutos después de ser golpeada.

Colapso de la Torre Norte

Después del colapso de la Torre Sur, los helicópteros de la policía de Nueva York transmitieron información sobre el deterioro de las condiciones de la Torre Norte. A las 10:20 am, la unidad de aviación del NYPD informó que "la parte superior de la torre podría estar inclinada", y un minuto después informó que la Torre Norte "se está doblando en la esquina suroeste e inclinada hacia el sur". A las 10:28 am, la unidad de aviación informó que "el techo se va a bajar muy pronto" [29] y, de hecho, la Torre Norte se derrumbó inmediatamente después, a las 10:28 am, después de quemarse durante 102 minutos.

Después del colapso de la Torre Sur, los comandantes del FDNY emitieron órdenes para que los bomberos de la Torre Norte fueran evacuados. Debido a problemas de comunicación por radio , los bomberos dentro de las torres no escucharon la orden de evacuación de sus supervisores en el lugar y la mayoría no sabía que la otra torre se había derrumbado. [32] Trescientos cuarenta y tres bomberos murieron en las Torres Gemelas, como consecuencia del derrumbe de los edificios. [33] [34] [35] Nadie pudo escapar de la Torre Norte desde la zona de impacto o más arriba, ya que todas las escaleras y los huecos de los ascensores en esos pisos fueron destruidos o bloqueados. [36] Después del colapso, un polvo ligero llegó hasta el Empire State Building., ubicado a 2,93 millas (4,72 km) de distancia.

Colapso del edificio 7

Partes de la cubierta exterior de la Torre Norte se apoyan contra los restos de 6 WTC que sufrieron daños masivos cuando la Torre Norte se derrumbó. Los restos del 7 WTC están arriba a la derecha.

Cuando la Torre Norte se derrumbó, los escombros pesados ​​golpearon el 7 World Trade Center, causando daños en la cara sur del edificio [37] e iniciando incendios que continuaron ardiendo durante toda la tarde. [38] Se produjeron daños estructurales en la esquina suroeste entre los pisos 7 y 17 y en la fachada sur entre el piso 44 y el techo; Otro posible daño estructural incluye un gran corte vertical cerca del centro de la fachada sur entre los pisos 24 y 41. [38] El edificio estaba equipado con un sistema de rociadores., pero tenía muchas vulnerabilidades de un solo punto por fallas: el sistema de rociadores requería la iniciación manual de las bombas eléctricas contra incendios, en lugar de ser un sistema completamente automático; los controles a nivel del piso tenían una sola conexión al tubo ascendente de agua del rociador; y el sistema de rociadores requería algo de energía para que la bomba contra incendios suministrara agua. Además, la presión del agua era baja, con poca o ninguna agua para alimentar los aspersores. [39] [40]

Humo de incendios visible en WTC 7 en la parte superior central antes de colapsar.

Algunos bomberos ingresaron al 7 World Trade Center para registrar el edificio. Intentaron extinguir pequeños focos de fuego, pero la baja presión del agua obstaculizó sus esfuerzos. [41] Los incendios ardieron hasta la tarde en los pisos 11 y 12 del World Trade Center 7, las llamas visibles en el lado este del edificio. [42] [43] Durante la tarde, también se observó fuego en los pisos 6-10, 13-14, 19-22 y 29-30. [37] En particular, los incendios en los pisos 7 al 9 y del 11 al 13 continuaron ardiendo sin control durante la tarde. [44]Aproximadamente a las 2:00 pm, los bomberos notaron un bulto en la esquina suroeste del 7 World Trade Center entre los pisos 10 y 13, una señal de que el edificio era inestable y podría derrumbarse hacia un lado o "colapsar". [45] Durante la tarde, los bomberos también escucharon crujidos provenientes del edificio y emitieron informes inciertos sobre daños en el sótano. [46] Alrededor de las 3:30 pm, el jefe del FDNY, Daniel A. Nigro, decidió detener las operaciones de rescate, remoción de superficie y búsquedas a lo largo de la superficie de los escombros cerca del 7 World Trade Center y evacuar el área debido a preocupaciones por la seguridad del personal. [47]A las 5:20:33 pm EDT del 11 de septiembre de 2001, el 7 World Trade Center comenzó a colapsar, con el derrumbe del ático mecánico del este, mientras que a las 5:21:10 pm EDT todo el edificio colapsó por completo. [48] [49] No hubo víctimas asociadas con el colapso.

Cuando el 7 World Trade Center se derrumbó, los desechos causado daños sustanciales a la contaminación y el Borough of Manhattan Community College 's Fiterman Salón edificio, situado junto a 30 West Broadway, en la medida en que el edificio no era salvable. En agosto de 2007, se programó el desmantelamiento de Fiterman Hall. [50] Un plan revisado requería la demolición en 2009 y la finalización del nuevo Fiterman Hall en 2012, a un costo de $ 325 millones. [51] [52] El edificio fue finalmente demolido en noviembre de 2009 y la construcción de su reemplazo comenzó el 1 de diciembre de 2009. [53] El edificio adyacente Verizon , un Art Decoedificio construido en 1926, tuvo grandes daños en su fachada este por el colapso del 7 World Trade Center, aunque fue restaurado con éxito a un costo de US $ 1.4 mil millones. [54]

Otros edificios

La Esfera vista 10 días después de los ataques.

Muchos de los edificios circundantes también resultaron dañados o destruidos por la caída de las torres. 5 WTC sufrió un gran incendio y un colapso parcial de su estructura de acero y fue derribado. Otros edificios destruidos incluyen la Iglesia Ortodoxa Griega de San Nicolás , el Marriott World Trade Center (Marriott Hotel 3 WTC), South Plaza (4 WTC) y la Aduana de EE. UU. (6 WTC). Los edificios del World Financial Center, 90 West Street y 130 Cedar Street sufrieron incendios. El edificio del Deutsche Bank , el edificio Verizon y el World Financial Center 3 sufrieron daños por impacto del colapso de las torres, [55]al igual que 90 West Street. [56] One Liberty Plaza sobrevivió estructuralmente intacto, pero sufrió daños en la superficie, incluidas ventanas rotas. 30 West Broadway resultó dañado por el colapso del 7 WTC. El edificio del Deutsche Bank, que se cubrió con un gran "sudario" negro después del 11 de septiembre para cubrir los daños del edificio, fue deconstruido debido al agua, el moho y otros daños graves causados ​​por el colapso de las torres vecinas. [57] [58] Muchas obras de arte fueron destruidas en el colapso .

Investigaciones

Opiniones y análisis iniciales

Ubicaciones de impacto para 1 WTC (derecha) y 2 WTC (izquierda)

Inmediatamente después de los ataques, numerosos ingenieros estructurales y expertos hablaron con los medios de comunicación y describieron lo que pensaban que causó el colapso de las torres. Abolhassan Astaneh-Asl , profesor de ingeniería estructural en la Universidad de California en Berkeley , explicó que las altas temperaturas en los incendios debilitaron las vigas y columnas de acero, haciendo que se volvieran "blandas y blandas" y, finalmente, no pudieron soportar el estructura de arriba. Astaneh-Asl también sugirió que la protección contra incendios se desprendió durante los impactos iniciales de la aeronave. También explicó que, una vez que ocurrió la falla estructural inicial, el colapso progresivo de toda la estructura era inevitable. [59] César Pelli , quien diseñó elPetronas Towers en Malasia y el World Financial Center en Nueva York, comentó, "ningún edificio está preparado para este tipo de estrés". [60]

El 13 de septiembre de 2001, Zdeněk P. Bažant , profesor de ingeniería civil y ciencia de los materiales en la Universidad Northwestern , hizo circular un borrador de documento con los resultados de un análisis simple del colapso del World Trade Center. Bažant sugirió que el calor de los incendios fue un factor clave, lo que provocó que las columnas de acero tanto en el núcleo como en el perímetro se debilitaran y experimentaran deformaciones antes de perder su capacidad de carga y pandeo. Una vez que más de la mitad de las columnas de un piso en particular se pandearon, la estructura aérea ya no pudo sostenerse y se produjo el colapso completo de las estructuras. Posteriormente, Bažant publicó una versión ampliada de este análisis. [61] Otros análisis fueron realizados por los ingenieros civiles del MIT Oral Buyukozturk y Franz-Josef Ulm., quien también describió un mecanismo de colapso el 21 de septiembre de 2001. [62] Posteriormente contribuyeron a una colección de artículos del MIT sobre los colapsos del WTC editada por Eduardo Kausel llamada The Towers Lost and Beyond . [63]

Inmediatamente después de los derrumbes, hubo cierta confusión sobre quién tenía la autoridad para llevar a cabo una investigación oficial. Si bien existen procedimientos claros para la investigación de accidentes de aviación, no se ha designado con anticipación ninguna agencia para investigar los derrumbes de edificios. [64] El Structural Engineers Institute de la American Society of Civil Engineers , dirigido por W. Gene Corley , vicepresidente senior de CTLGroup, reunió rápidamente un equipo . También involucró al Instituto Americano de Construcción en Acero , el Instituto Americano del Concreto , la Asociación Nacional de Protección contra Incendios y la Sociedad de Ingenieros de Protección contra Incendios .[65] La ASCE finalmente invitó a FEMA a unirse a la investigación, que se completó bajo los auspicios de esta última. [sesenta y cinco]

La investigación fue criticada por algunos ingenieros y legisladores en los EE. UU. Tenía pocos fondos, ninguna autoridad para exigir pruebas y acceso limitado al sitio del WTC. Un punto importante de controversia en ese momento fue que la limpieza del sitio del WTC estaba resultando en la destrucción de la mayoría de los componentes de acero de los edificios. [66] De hecho, cuando el NIST publicó su informe final, señaló "la escasez de pruebas físicas" que había tenido a su disposición para investigar los derrumbes. Solo una fracción de un por ciento de los edificios quedó para análisis después de que se completó la limpieza: unas 236 piezas individuales de acero, aunque se recuperaron el 95% de las vigas y placas estructurales y el 50% de las barras de refuerzo. [67]

FEMA publicó su informe en mayo de 2002. Si bien el NIST ya había anunciado su intención de investigar los derrumbes en agosto del mismo año, para el 11 de septiembre de 2002 (un año después del desastre), había una creciente presión pública para una investigación más exhaustiva. [68] El Congreso aprobó el proyecto de ley del Equipo Nacional de Seguridad en la Construcción en octubre de 2002, dando al NIST la autoridad para llevar a cabo una investigación de los colapsos del World Trade Center. [69]

Estudio de rendimiento del edificio de FEMA

FEMA sugirió que los incendios junto con los daños resultantes de los impactos de las aeronaves fueron la clave del colapso de las torres. Thomas Eagar, profesor de Ingeniería de Materiales y Sistemas de Ingeniería en el MIT , describió los incendios como "la parte más incomprendida del colapso del WTC". Esto se debe a que originalmente se decía que los incendios habían "derretido" los pisos y las columnas. [70] El combustible para aviones es esencialmente queroseno y habría servido principalmente para encender incendios de hidrocarburos muy grandes, pero no inusualmente calientes. [71] Como dijo Eagar, "La temperatura del fuego en el WTC no fue inusual, y definitivamente no fue capaz de derretir acero". [72]Esto llevó a Eagar, FEMA y otros a concentrarse en lo que parecía ser el punto más débil de las estructuras, es decir, los puntos en los que los pisos se unían al marco del edificio. [73]

La gran cantidad de combustible para aviones que transportaba cada avión se encendió al impactar en cada edificio. Una parte significativa de este combustible se consumió inmediatamente en las siguientes bolas de fuego. Se cree que el combustible restante fluyó a través de los edificios o se quemó a los pocos minutos del impacto de la aeronave. El calor producido por este combustible de avión en combustión no parece por sí solo haber sido suficiente para iniciar los colapsos estructurales. Sin embargo, a medida que el combustible para aviones en llamas se esparcía por varios pisos de los edificios, encendió gran parte del contenido de los edificios, provocando incendios simultáneos en varios pisos de ambos edificios. Se estima que la producción de calor de estos incendios fue comparable a la energía producida por una gran estación de generación de energía comercial. Durante un período de muchos minutos,este calor indujo tensiones adicionales en los marcos estructurales dañados al mismo tiempo que ablandaba y debilitaba estos marcos. Esta carga adicional y el daño resultante fueron suficientes para inducir el colapso de ambas estructuras.[74]

Informe NIST

El caparazón exterior de la Torre Sur (torre 2) del WTC todavía se encuentra a la derecha. El hotel Marriott de 22 pisos en primer plano fue aplastado cuando ambas torres colapsaron.

Después de que se publicó el informe de FEMA, y tras la presión de los expertos técnicos, los líderes de la industria y las familias de las víctimas, el Instituto Nacional de Normas y Tecnología del Departamento de Comercio llevó a cabo una investigación de tres años y $ 16 millones sobre la falla estructural y el colapso progresivo de varios WTC. estructuras complejas. [75] El estudio incluyó conocimientos técnicos internos, junto con la asistencia de varias instituciones privadas externas, incluido el Instituto de Ingeniería Estructural de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles , la Sociedad de Ingenieros de Protección contra Incendios , la Asociación Nacional de Protección contra Incendios ,Instituto Americano de Construcción en Acero , Simpson Gumpertz & Heger Inc. , Consejo de Edificios Altos y Hábitat Urbano y la Asociación de Ingenieros Estructurales de Nueva York .

El alcance de la investigación del NIST se centró en identificar "la secuencia de eventos" que desencadenó el colapso, y no incluyó un análisis detallado del mecanismo de colapso en sí (después del punto en el que los eventos hicieron que el colapso fuera inevitable). [76] [77] [78] De acuerdo con las preocupaciones de la mayoría de los ingenieros, el NIST se centró en los impactos de los aviones y la propagación y efectos de los incendios, modelándolos utilizando el programa de software Fire Dynamics Simulator . El NIST desarrolló varios modelos estructurales muy detallados para subsistemas específicos, como las armaduras del piso, así como un modelo global de las torres en su conjunto que es menos detallado. Estos modelos son estáticoso cuasi-estático, incluida la deformación pero no el movimiento de los elementos estructurales después de la ruptura como lo harían los modelos dinámicos . Por lo tanto, los modelos NIST son útiles para determinar cómo se desencadenó el colapso, pero no arrojan luz sobre los eventos posteriores a ese punto.

James Quintiere, profesor de ingeniería de protección contra incendios en la Universidad de Maryland, calificó el expolio del acero como "un grave error" que el NIST debería haber criticado abiertamente. [79] También señaló que el informe carecía de un cronograma y evidencia física para respaldar sus conclusiones. [80] Algunos ingenieros han sugerido que la comprensión del mecanismo de colapso podría mejorarse desarrollando una secuencia animada de los colapsos basada en un modelo dinámico global y comparándola con la evidencia en video de los colapsos reales. [81] El informe del NIST para el WTC 7 concluyó que no se escucharon sonidos de explosión en las imágenes de audio y video, o fueron reportados por testigos. [82]

7 World Trade Center

Vista en planta de la progresión del colapso, con falla estructural que se inicia en los pisos inferiores, en el lado este del edificio y progresión vertical hasta el ático mecánico este

En mayo de 2002, FEMA emitió un informe sobre el colapso basado en una investigación preliminar realizada en conjunto con el Instituto de Ingeniería Estructural de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles bajo el liderazgo del Dr. W. Gene Corley , PE FEMA hizo hallazgos preliminares de que el colapso no fue principalmente causado por el daño de impacto real del colapso de 1 WTC y 2 WTC, pero por incendios en varios pisos provocados por escombros de las otras dos torres que continuaron sin cesar debido a la falta de agua para rociadores o extinción manual de incendios. El informe no llegó a conclusiones sobre la causa del colapso y pidió una mayor investigación. [ cita requerida ]

En respuesta a las preocupaciones de FEMA, se autorizó al Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) a dirigir una investigación sobre la falla estructural y el colapso de las torres gemelas del World Trade Center y el 7 World Trade Center. [83] La investigación, dirigida por el Dr. S. Shyam Sunder, se basó no solo en la experiencia técnica interna, sino también en el conocimiento de varias instituciones privadas externas, incluido el Instituto de Ingeniería Estructural de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles (SEI / ASCE), la Society of Fire Protection Engineers (SFPE), la National Fire Protection Association (NFPA), el American Institute of Steel Construction (AISC), el Council on Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH) y elAsociación de Ingenieros Estructurales de Nueva York (SEAoNY). [84]

La mayor parte de la investigación del 7 World Trade Center se retrasó hasta que se completaron los informes sobre el colapso de las torres gemelas del World Trade Center. [44] Mientras tanto, NIST proporcionó un informe preliminar sobre el 7 World Trade Center en junio de 2004, y posteriormente publicó actualizaciones ocasionales sobre la investigación. [37] Según el NIST, la investigación del 7 World Trade Center se retrasó por varias razones, entre ellas que el personal del NIST que había estado trabajando en el 7 World Trade Center fue asignado a tiempo completo desde junio de 2004 a septiembre de 2005 para trabajar en el investigación del colapso de las torres gemelas. [13] En junio de 2007, Shyam Sunder explicó: "Estamos procediendo lo más rápido posible mientras probamos y evaluamos rigurosamente una amplia gama de escenarios para llegar a la conclusión más definitiva posible. La investigación del 7 WTC es en algunos aspectos igual de desafiante, si no más. , que el estudio de las torres. Sin embargo, el estudio actual se beneficia enormemente de los importantes avances tecnológicos logrados y de las lecciones aprendidas de nuestro trabajo en las torres ". [85]

7 World Trade Center en llamas después del colapso de las Torres Gemelas el 11 de septiembre de 2001

En noviembre de 2008, NIST publicó su informe final sobre las causas del colapso del 7 World Trade Center. [38] Esto siguió a su informe preliminar del 21 de agosto de 2008 que incluía un período para comentarios públicos. [44] En su investigación, NIST utilizó ANSYS para modelar eventos que conducen al inicio del colapso y modelos LS-DYNA para simular la respuesta global a los eventos iniciadores. [86]El NIST determinó que el combustible diesel no jugó un papel importante, ni el daño estructural por el colapso de las torres gemelas, ni los elementos de transferencia (cerchas, vigas y voladizos en voladizo), pero la falta de agua para combatir el fuego fue un factor importante. Los incendios se descontrolaron durante la tarde, lo que provocó que las vigas del piso cerca de la columna 79 se expandieran y empujaran una viga clave de su asiento, lo que provocó que los pisos fallaran alrededor de la columna 79 en los pisos 8 a 14. Con una pérdida de soporte lateral en nueve pisos La columna 79 pronto se dobló, arrastrando el ático este y las columnas cercanas hacia abajo. Con el pandeo de estas columnas críticas, el colapso progresó de este a oeste a través del núcleo, sobrecargando finalmente el soporte del perímetro, que se combó entre los pisos 7 y 17,haciendo que todo el edificio de arriba caiga hacia abajo como una sola unidad. A partir de las mediciones del tiempo de colapso tomadas de un video de la cara norte del edificio, el NIST observó que la fachada exterior del edificio cayó con una aceleración de caída libre a una distancia de aproximadamente 8 pisos (32 metros o 105 pies), y señaló que "el tiempo de colapso fue aproximadamente un 40 por ciento más largo que el de la caída libre durante los primeros 18 pisos de descenso ".[87] Los incendios, alimentados por el contenido de la oficina, junto con la falta de agua, fueron las razones clave del colapso. [38]

El colapso del antiguo 7 World Trade Center es notable porque fue el primer caso conocido de un edificio alto que se derrumbó principalmente como resultado de incendios incontrolados. [44] Con base en su investigación, el NIST reiteró varias recomendaciones que había hecho en su informe anterior sobre el colapso de las torres gemelas, e instó a que se tomen medidas inmediatas sobre una recomendación adicional: que la resistencia al fuego debe evaluarse bajo el supuesto de que los rociadores no están disponibles; y que se consideren los efectos de la expansión térmica en los sistemas de soporte del piso. Reconociendo que los códigos de construcción actuales se elaboran para prevenir la pérdida de vidas en lugar del colapso de los edificios, el punto principal de las recomendaciones del NIST es que los edificios no deben colapsar por el fuego, incluso si los rociadores no están disponibles. [38]

Otras investigaciones

En 2003, Asif Usmani, profesor de ingeniería estructural en la Universidad de Edimburgo , publicó un artículo con dos colegas. Concluyeron provisionalmente los incendios por sí solos, sin ningún daño de los aviones, podría haber sido suficiente para derribar los edificios. En su opinión, las torres eran especialmente vulnerables a los efectos de grandes incendios en varios pisos al mismo tiempo. [88] Cuando se publicó el informe del NIST, Barbara Lane, con la empresa de ingeniería británica Arup, criticó su conclusión de que la pérdida de la protección contra incendios fue un factor necesario para provocar los derrumbes; "Hemos llevado a cabo simulaciones por computadora que muestran que las torres se habrían derrumbado después de un gran incendio en tres pisos a la vez, incluso con la protección contra incendios en su lugar y sin ningún daño por impacto de avión". [89] José L. Torero , anteriormente del Centro BRE de Ingeniería de Seguridad contra Incendios de la Universidad de Edimburgo, realizó más investigaciones sobre los efectos potencialmente catastróficos del fuego en edificios a escala real . [90] [91] [92]

Secuelas

Limpiar

Un bombero de la ciudad de Nueva York pide que otros 10 rescatistas se adentren en los escombros del World Trade Center.

La limpieza fue una operación masiva coordinada por el Departamento de Diseño y Construcción de la Ciudad de Nueva York. El 22 de septiembre, Controlled Demolition, Inc. (CDI) de Phoenix, Maryland, entregó un plan de limpieza preliminar . [93] Con un costo de cientos de millones de dólares, involucró operaciones las 24 horas del día con muchos contratistas y subcontratistas. [94] A principios de noviembre, con un tercio de los escombros retirados, los funcionarios comenzaron a reducir el número de bomberos y policías asignados a recuperar los restos de las víctimas, con el fin de priorizar la remoción de escombros. Esto provocó enfrentamientos con los bomberos. [95]A pesar de los esfuerzos por extinguir el incendio, la gran pila de escombros se quemó durante tres meses, hasta que finalmente se retiraron la mayoría de los escombros del sitio. [96] [97] En 2007, la demolición de los edificios dañados circundantes todavía estaba en curso, ya que se procedió a la nueva construcción en el reemplazo del World Trade Center, 1 World Trade Center .

Efectos en la salud

El colapso del World Trade Center produjo enormes nubes de polvo que cubrieron Manhattan durante días. El 18 de septiembre de 2001, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) aseguró al público que el aire en Manhattan era "seguro para respirar". [98] En 2003, el inspector general de la EPA encontró que la agencia no tenía en ese momento datos suficientes para hacer tal declaración. El polvo del colapso redujo gravemente la calidad del aire y es probable que sea la causa de muchas enfermedades respiratorias en el bajo Manhattan. La asbestosis es una de esas enfermedades y el asbesto habría estado presente en el polvo. [99] Se han encontrado efectos médicos y psicológicos significativos a largo plazo entre los primeros respondedores, incluidos niveles elevados de asma., sinusitis , enfermedad por reflujo gastroesofágico y trastorno por estrés postraumático . [100]

Los efectos sobre la salud también se extendieron a los residentes, estudiantes y trabajadores de oficina del Bajo Manhattan y la cercana Chinatown . [101] Varias muertes se han relacionado con el polvo tóxico, y los nombres de las víctimas se incluirán en el monumento al World Trade Center . [102] Más de 18.000 personas han sufrido enfermedades causadas por el polvo. [103]

Referencias

Notas explicatorias

  1. El libro blanco de tres páginas titulado Puntos sobresalientes con respecto al diseño estructural de las torres del World Trade Center describió un análisis de un Boeing 707 que pesaba 336,000 libras (152 t) y transportaba 23,000 galones estadounidenses (87 m 3 ) de combustible que golpeaba el Piso 80 de los edificios a 600 millas por hora (970 km / h). No está claro si el efecto del combustible para aviones y el contenido del avión fue una consideración en el diseño original del edificio, pero este estudio está en línea con los comentarios archivados el 14 de abril de 2008 en la Wayback Machine hecha por John Skilling después del bombardeo del WTC de 1993. Sin documentación original para ninguno de los estudios, NIST dijo que cualquier comentario adicional equivaldría a especulación. NIST 2005. págs. 305-307.
  2. ^ Según el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología(NIST) estima que el vuelo 11 transportaba 10,000 galones estadounidenses (38,000 L) de combustible para aviones cuando chocó contra la Torre Norte. Se consumieron 1.500 galones estadounidenses (5.700 L) en el impacto inicial cuando el avión golpeó y una cantidad similar se consumió en la bola de fuego fuera del edificio. Aproximadamente 7,000 galones estadounidenses (26,000 L) quemados dentro de los espacios de oficinas encendiendo combustibles. Del mismo modo, el vuelo 175 transportaba alrededor de 9,100 galones estadounidenses (34,000 L) cuando chocó contra la Torre Sur. Se consumieron instantáneamente hasta 1.500 galones estadounidenses (5.700 L) en la bola de fuego inicial y hasta 2.275 galones estadounidenses (8.610 L) en la bola de fuego fuera del edificio. Más de 5.325 galones estadounidenses (20.160 L) se quemaron en los espacios de oficinas. NIST estimó que cada piso de ambos edificios contenía alrededor de cuatro libras por pie cuadrado (60 toneladas por piso) de combustibles.

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enlaces externos

  • NIST y el World Trade Center La página del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología sobre el colapso del WTC. Contiene los desarrollos más recientes en investigaciones y preguntas frecuentes.
  • Video: El colapso del World Trade Center 7: Por qué se derrumbó el edificio (NIST)
  • World Trade Center: algunos aspectos de la ingeniería Sugerencia inicial del instructor de ingeniería de la Universidad de Sydney sobre cómo podrían haberse derrumbado las torres.
  • Exposiciones finales de Bill Biggart contiene una foto del WTC Marriott severamente dañado por el colapso de 2 WTC inmediatamente antes del colapso de 1 WTC en el que murió el fotógrafo.
  • Nueva luz sobre el colapso del 7 WTC
  • Estudios del World Trade Center Abdolhassan Astaneh-Asl (Investigador principal)