Perché le torri del World Trade Center sono crollate l'11 settembre:un'analisi di esperti

Concetti chiave

• Le torri crollarono a causa degli effetti combinati dei danni da impatto degli aerei e degli incendi ad alta temperatura.
• Le collisioni iniziali hanno privato la fondamentale protezione antincendio dalle capriate in acciaio e dalle pareti centrali, indebolendo la struttura.
• Le indagini del governo hanno concluso che il cedimento della capriata del pavimento e l'instabilità delle colonne hanno causato un collasso progressivo, o "pancake".

La mattina dell'11 settembre 2001, due aerei Boeing 767-200ER colpirono le torri nord e sud del World Trade Center di New York. L'impatto sulla torre nord avvenne alle 8:46 e sulla torre sud alle 9:03. Gli aerei, ciascuno con a bordo circa 10.000 galloni di carburante per aerei, innescarono enormi incendi che raggiunsero temperature di 400–1.100° F (800–2.000° C). Questi incendi, insieme ai danni strutturali derivanti dagli impatti, hanno portato al crollo della torre sud alle 9:59 e della torre nord alle 10:29, uccidendo 2.830 persone, tra cui 2.270 occupanti dell'edificio, 157 membri dell'equipaggio e passeggeri della compagnia aerea e 403 soccorritori (FEMA).

Costruzione del World Trade Center

Progettate all'inizio degli anni '60 dagli architetti Minoru Yamasaki &Associates e Emery Roth &Sons e progettate da Worthington, Skilling, Helle &Jackson, le torri furono pioniere di un sistema strutturale "a tubo". Invece di una fitta griglia di colonne interne, il progetto ha concentrato il supporto verticale nel perimetro esterno e in un nucleo centrale. Tra queste colonne si estendevano capriate del pavimento in acciaio, mentre uno strato di 10 cm di cemento armato e materiale ignifugo a spruzzo proteggeva l'acciaio dal fuoco.

La costruzione delle torri iniziò il 5 agosto 1966, fu inaugurata nel 1970 (torre nord) e nel 1972 (torre sud) e fu completata nel 1973. La loro struttura a piano aperto creava quasi un acro di spazio affittabile per livello, la prima volta per un grattacielo di questa altezza.

Meccanica del collasso

Due indagini autorevoli, il "World Trade Center Building Performance Study" (2002) della Federal Emergency Management Agency e il "World Trade Center Disaster Study" (2005) del National Institute of Standards and Technology, hanno identificato gli stessi due fallimenti critici:

• I danni da impatto hanno reciso il materiale ignifugo spruzzato e il muro a secco attorno al nucleo, esponendo l'acciaio a temperature elevate.
• Gli incendi intensi hanno indebolito le capriate del pavimento, facendole piegare. Nel modello FEMA, le capriate cadenti allontanavano i bulloni dalle colonne, provocando un cedimento “a frittella”. Nel modello NIST, le capriate cadenti tiravano le colonne esterne verso l'interno, provocandone l'instabilità e un collasso progressivo.

In entrambi gli scenari, la perdita del supporto laterale ha innescato il collasso della parte superiore delle torri attraverso la zona di impatto, producendo la devastante nuvola di polvere che ha inghiottito Lower Manhattan.

Domande frequenti

Come sono cambiati i regolamenti e i progetti edilizi dopo l'11 settembre?

Dopo l'11 settembre, misure ignifughe resistenti al fuoco, una maggiore ridondanza strutturale e rigorosi protocolli di evacuazione sono stati incorporati nei regolamenti edilizi federali e locali, riducendo notevolmente la probabilità di un crollo simile.

Che ruolo ha avuto la protezione antincendio nel crollo?

L'ignifugazione aveva lo scopo di isolare l'acciaio durante le alte temperature. Tuttavia, gli impatti dell'aereo ne hanno rimosso gran parte, lasciando l'acciaio esposto al fuoco e contribuendo al cedimento delle capriate del pavimento.

Risorse aggiuntive

Articoli correlati

Per ulteriori approfondimenti, consultare i seguenti studi sottoposti a revisione paritaria e rapporti autorevoli:

• Bazant, Zdenek P. e Yong Zhou. "Perché il World Trade Center è crollato? - Analisi semplice." Giornale di ingegneria meccanica, 2002.
• Buyukozturk, orale. "Quanto sono sicuri i nostri grattacieli?:Il crollo del World Trade Center." Notizie del MIT, 2001.
• CBS New York. “Il Nuovo World Trade Center ora è ufficialmente l’edificio più alto di Lower Manhattan”. 2011.
• Eagar, Thomas W. e Christopher Musso. "Perché il World Trade Center è crollato? Scienza, ingegneria e speculazione." Giornale dei metalli, 2001.
• Ufficio federale di investigazione. “Primo colpo:terrorismo globale in America”. 2008.
• Agenzia federale per la gestione delle emergenze. "Studio sulle prestazioni degli edifici del World Trade Center". 2002.
• Morse, Roger G. “'Ignifugazione' alle Torri del WTC.” Ingegneria antincendio, 2002.
• Istituto nazionale di standard e tecnologia. "Studio sul disastro del World Trade Center". 2005.
• Museo dello Stato di New York. "Il World Trade Center:cronologia della costruzione." 2011.
• Richman, Joe. "Il giorno in cui un bombardiere colpì l'Empire State Building." NPR, 2008.
• Uhlfelder, Eric e William Abrams. “Ricordate l’audacia delle Torri Gemelle.” Il Christian Science Monitor, 2011.
• WNYC Newsroom. “Oggi nella storia:il primo bombardamento del World Trade Center”. 2010.