Dlaczego wieże World Trade Center zawaliły się 11 września 2001 roku, skoro Empire State Building nie zawalił się po uderzeniu samolotu 28 lipca 1945 roku?

budownictwo katastrofa pożar

Różnice w zniszczeniach budynków Porównanie konstrukcji wież Skutki uderzenia samolotu

Gość (83.4.*.*)

2 dni temu

Odpowiedź:

To zrozumienie różnicy w skutkach tych dwóch tragicznych wydarzeń wymaga spojrzenia na kilka kluczowych czynników: rodzaj samolotu, konstrukcja budynków, ilość i rodzaj paliwa oraz intensywność pożaru. To właśnie suma tych elementów zadecydowała o tak dramatycznie różnych finałach.

1. Różnica w samolotach: bombowiec B-25 a Boeingi 767/757

Najważniejsza różnica tkwi w skali uderzenia.

Empire State Building (1945): W budynek uderzył dwusilnikowy bombowiec wojskowy B-25 Mitchell. Był to samolot znacznie mniejszy i lżejszy niż współczesne odrzutowce pasażerskie. Uderzenie nastąpiło na wysokości między 78. a 80. piętrem. Samolot leciał stosunkowo wolno, z prędkością około 300 km/h.
World Trade Center (2001): W wieże uderzyły nowoczesne, szerokokadłubowe samoloty pasażerskie: Boeing 767 (wieża północna) i Boeing 757 (wieża południowa). Były one wielokrotnie większe, cięższe, a co najważniejsze, uderzyły w budynki ze znacznie większą prędkością, co przełożyło się na nieporównywalnie większą energię kinetyczną i zniszczenia strukturalne.

2. Paliwo i pożar: klucz do zawalenia WTC

Uderzenie samolotu samo w sobie było tylko pierwszym etapem katastrofy WTC. Drugim i decydującym czynnikiem był pożar.

WTC: Samoloty pasażerskie przewoziły ogromne ilości paliwa lotniczego (JP-8/Jet A), które rozlało się po uderzeniu na wielu piętrach. Paliwo to, choć nie topi stali (stal i żelazo topią się w temperaturze około 1500°C, a pożary w WTC osiągały temperaturę nieco ponad 1000°C), doprowadziło do długotrwałych i intensywnych pożarów. Pożary te, trwające przez wiele godzin, znacznie pogorszyły właściwości mechaniczne stali w kluczowych elementach konstrukcyjnych, powodując jej uginanie się i utratę wytrzymałości.
Empire State Building: Bombowiec B-25 przewoził znacznie mniejszą ilość paliwa lotniczego (benzyna lotnicza). Pożar, który wybuchł, był mniejszy i mniej intensywny, a nowojorskim strażakom udało się go ugasić w ciągu zaledwie 40 minut.

Osłabienie stali przez pożar w WTC doprowadziło do tego, że górne, nienaruszone sekcje wież spadły na niższe, już uszkodzone piętra, wywołując postępujące zawalenie (tzw. pancake collapse).

3. Różnice w konstrukcji budynków

Choć oba drapacze chmur były symbolami Nowego Jorku, ich konstrukcje były diametralnie różne, co miało kluczowe znaczenie dla ich odporności.

Cecha konstrukcji	Empire State Building (ESB)	Wieże World Trade Center (WTC)
Data budowy	1930–1931	1968–1973
Filozofia konstrukcyjna	Tradycyjna, szkieletowa	Innowacyjna, rurowa (tube-in-tube)
Główny element nośny	Masywny stalowy szkielet centralny (rdzeń) i grube mury	Lekki centralny rdzeń (zawierający szyby wind i klatki schodowe) oraz gęsta siatka stalowych kolumn zewnętrznych
Odporność na uderzenie	Tradycyjny, masywny rdzeń lepiej rozkładał siły uderzenia na całą konstrukcję.	Uderzenie Boeinga zniszczyło zarówno część zewnętrznych kolumn, jak i kluczowe elementy centralnego rdzenia, naruszając integralność obu głównych systemów nośnych.

Ciekawostka: Empire State Building był budowany w czasach, gdy przepisy budowlane wymagały uwzględnienia możliwości uderzenia małego samolotu, co było związane z planowaną w przeszłości platformą do cumowania sterowców na szczycie budynku.

Podsumowanie

Empire State Building przetrwał, ponieważ:

Uderzył w niego znacznie mniejszy i wolniejszy samolot (B-25 Mitchell).
Uderzenie nastąpiło bliżej szczytu budynku.
Ilość paliwa była niewielka, a pożar szybko ugaszono.
Jego tradycyjna, masywna konstrukcja szkieletowa była bardziej odporna na lokalne uszkodzenia.

Wieże World Trade Center zawaliły się, ponieważ:

Uderzyły w nie wielkie, szybkie odrzutowce pasażerskie (Boeingi 767/757), powodując katastrofalne uszkodzenia konstrukcji na wielu piętrach.
Ogromna ilość paliwa lotniczego wywołała pożary o niespotykanej skali i intensywności.
Pożary osłabiły stalowe kolumny (zarówno w rdzeniu, jak i na zewnątrz), doprowadzając do utraty nośności i w konsekwencji do postępującego zawalenia się budynków.

Jakie masz pytanie?