Как и почему рухнули здания – близнецы
Всемирного Торгового центра в Нью Йорке?
11 сентября 2001 года весь мир был потрясен террористической атакой, в результате которой рухнули здания - близнецы ВТЦ в Нью Йорке.У всех в памяти телевизионная картинка, где на фоне одного горящего здания-небоскреба во второе здание влетает самолет, начинается пожар, а примерно через час эти здания обрушиваются одно за другим.
Тогда погибло около 3 тысяч человек, в том числе несколько сот спасателей.
Автором проекта был американский архитектор японского происхождения минору Ямасаки (1912 – 1986). Здания были открыты 4 апреля 1973 года. Они имели высоту 415 и 417 метров и включали 110 этажей.
Стальной каркас состоял из колонн и балок.
Вот что пишут в интернете о причинах обрушения одной из башен: «Южная башня рухнула из-за пожара, повредившего стальные элементы конструкции, уже и без того ослабленные столкновением с самолётом. Северная башня обрушилась в 10:28 утра, после пожара, длившегося 102 минуты.». (
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1% ... 1%82%D1%80 ) Здесь все неверно!
По нормам как американск¬им, так и советским, каркас небоскребо¬в раcчитывается¬ на удар самолета. Этот удар каркас выдержал и простоял еще почти час. И если бы не было последующего пожара, здание не обрушилось бы, возможно ему впоследствии потребовался бы капитальный ремонт. Что касается пожара, то под этим часто подразумевают, что стальные конструкции каркаса расплавились бы. Но сталь плавится при температуре около 1400°C, а температура пожара фактически равнялась около 800°C. Но разумеется пожар повлиял на прочность конструкций, потому что уже при нагреве выше 400°C прочность стали снижается, и при 800°C составляет меньше 50% от номинальной. Огнезащита стальных конструкций была недостаточна для защиты от пожара такой интенсивности.
Чертежи стального каркаса этих двух зданий были опубликова¬ны в книге, которая продавалас¬ь в советских книжных магазинах за несколько лет до событий 11 сентября 2001 года. Кроме того, американца¬ми был снят документал¬ьный фильм о монтаже каркаса этих зданий, его показывали по ТВ.
Монтаж проводился¬ с феноменаль¬ной скоростью:¬ один этаж в сутки! Цель была не в установлен¬ии мирового рекорда, а в существенн¬ом сокращении¬ сроков строительс¬тва. Так как стройка финансиров¬алась банками, а за каждый день кредита полагается¬ платить, то такой скоростной¬ монтаж снижал стоимость строительс¬тва.
Для обеспечени¬я возможност¬и такого скоростног¬о монтажа были выбраны необычные технически¬е решения. В частности необычным было крепление балок перекрытия¬ к колоннам: из колонн были выпущены короткие консоли, на которые сверху укладывали¬сь балки перекрытия¬ и фиксировал¬ись к консоли нескольким¬и болтами, никакой сварки между ними не было.
Чтобы понять что произошло при пожаре, изобразим схему каркаса. Для этого возьмите лист бумаги и проведите две вертикальн¬ые линии – это передняя и задняя колонны. Теперь проведите 110 горизонтал¬ьных линий между колоннами – это 110 перекрытий¬. Самолет влател в здание, скажем, на 80 этаже, из него вылился авиационны¬й керосин и начался пожар. Разумеется¬, пожар не был симметричн¬ым, допустим он разгорелся¬ у одной из колонн. Вследствие¬ нагрева балка перекрытия¬ прогнулась¬ вниз (так выгибается¬ вниз кружок колбасы на раскаленно¬й сковородке) и сползла с консоли, сорвав болты.
Балки перекрытия¬ служили развязками¬ для колонн. Хотя балка сползла с одной из колонн, а на противопол¬ожной продолжала¬ висеть, но эта балка уже не развязывал¬а ни левую, ни правую колонны (распорка упиралась в воздух!)
Если по проекту расстояние¬ между развязанны¬ми точками колонны равнялось 4 метрам, а теперь это расстояние¬ стало 8 метров, то есть увеличилос¬ь в два раза, то несущая способност¬ь колонны уменьшилас¬ь в 4 раза (согласно закону Эйлера, при увеличении¬ расстояния¬ между развязками¬ критическа¬я сила уменьшаетс¬я в кадрате). На этом процесс обрушения не остановилс¬я: падающее перекрытие¬ разрушило нижележаще¬е и еще одной развязкой стало меньше. Таким образом развязка колонны увеличилас¬ь до 12 метров, то есть втрое, а следовател¬ьно несущая способност¬ь колонны уменьшилас¬ь в 9 раз. В какой-то момент колонна не выдержала такого ослабления¬ и потеряла устойчивос¬ть, то есть лопнула. С этого момента началось полное разрушение¬ каркаса и всего здания Так как обе колонны имели одинаковые¬ развязки,т¬о разрушение¬ происходил¬о симметричн¬о и здание падало точно вниз, не наклоняясь¬ ни в одну сторону.
Семен Сладков
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
