曾几何时,纽约曼哈顿宿世界商业中间是全球最瞩目标存在:两座跨越415米、各110层的摩天大楼鹄立在哈德逊河之滨,当作为这座宿世界第一大城市天际线最凸起的部门,它们是纽约人的骄傲,也当作为美国科技当作就和经济霸权的象征。
曾经的纽约宿世贸双子塔
人们习惯称这两座长条形大楼为“双子塔”(Twin Towers)。然而就在美国东部时候2001年9月11日的早晨,两座大厦先后遭到客机撞击,在熊熊燃烧了数小时后,双子塔在全球不雅众的谛视下轰然垮塌,化作漫天烟尘和一堆废墟。
9.11,宿世贸南楼遭到撞击
9·11事务共造当作2763人灭亡,由此带来全球场面地步发生深刻转变。然而多年来环绕着双子塔垮塌的争论一向没有平息:有人说是飞机撞击粉碎了楼体布局,有人称是大火的高温融化了钢材,还有人信誓旦旦地声称这是一次定标的目的爆破——大楼垮塌过程中大量尘埃是由火药爆炸引起,与飞机无关。
宿世贸海说神聊楼轰然垮塌
纽约宿世贸大厦事实是如何垮塌的?为什么飞机只撞击了大厦最上面五分之一的区域,却造当作了整座大楼的垮塌?
1961年,纽约和新泽西港务局决议在曼哈顿下城建造全球首个宿世界商业中间,次年选择日裔美国设计师山崎美郎和犹太裔设计师罗斯父子结合设计,1964年山崎拿出了全套设计方案。双子塔的设计理念进步前辈而斗胆,他操纵47根钢柱和钢筋混凝土建造一个41×27米的庞大电梯内筒,同时用236根高强度钢柱围当作外墙,建筑内筒与外墙之间没有柱子,只用轻质钢桁架搭接,上面再铺10厘米厚的水泥板作为每一层的地面。
双子塔楼面结构与布局
山崎设计方案的益处显而易见:对于超高层建筑而言,它足够轻盈;所有部件都可以在工场进行尺度化制造,拼装速度快;将建造当作本压到最低。因为大量采用高强度钢材和铝合金,同时将窗户的宽度压缩到仅46厘米,这使得整座大楼十分轻巧挺拔,单座塔楼的布局总重量只有约50万吨。
轻盈的布局并不料味着它不健壮。纽约东临大西洋,时常蒙受飓风袭击,为了抵当时速225公里的强风,山崎设计的双子塔风负荷达2kPa,横标的目的推力达到5000吨。
9·11当天的纽约风和日丽,飞机的撞击并没有从底子上损害塔楼的钢布局。这很轻易理解:波音客机的大部门布局件是铝合金,仅机身底部的龙骨梁的强度才能与宿世贸大厦外墙钢柱媲美。是以以700公里/小时飞翔的飞机只是撞断了外墙的几根柱子,大厦上部负载转移到了四周其它柱子上。
火焰从破裂的窗户喷出
既然飞机撞击不克不及危险到双子塔的本家儿要承重布局,于是人们将目光转标的目的大火。据说两架飞机撞击前,都携带了多达90000升的燃油。航空火油的比重为0.775,这半斤八两于约有69吨高度易燃的液体泼洒在大楼内。火油燃烧发生高温烤化了钢铁,垮塌便瓜熟蒂落。然而事实并非如斯简单。
在会商火警时,很多人经常会混合温度与热量的概念,事实上尽管69吨航空火油能携带庞大的能量,但它在开放情况下燃烧时并不克不及发生足以融化钢铁的温度。这与您把煤气灶开到最大,火焰的温度并不会翻倍是一样事理。
南楼垮塌刹时
双子塔在垮塌前的燃烧过程中一向披发出滔滔黑烟,这是楼内供氧不足,物质燃烧不充实所致,在这种前提下,即便有大量燃油加上楼内办公桌椅助燃,也达不到熔化钢铁所需的1500℃高温。室第火警的温度凡是在500℃~650℃规模内,宿世贸大楼内因为有航空燃油,加上辐射热损掉较少,火场温度有可能达到900℃。这不克不及烤化钢铁,却能使钢铁的强度降低大约一半。
但这依然不是大楼垮塌的本家儿要原因。
导致双子塔最终垮失落的,是山崎对于楼板的设计。
楼板的轻盈设计激发多米诺骨牌效应
当大楼内部持续燃起大火时,固定在表里钢柱上的钢制楼板桁架受热膨胀,表里墙体起支撑感化的钢柱会抵当这种膨胀,于是桁架起头在烈焰烘烤下弯曲并从角铁上脱落,砸鄙人面一层楼板上。因为火警同时发生在相邻的十层楼,砸到下方的楼板越来越多,最终超出单层楼面1300吨的最大承载力,激发多米诺骨牌效应。
南楼顶部倾斜着往下砸
因为飞机撞击剥离了钢布局概况的防火隔热层,大楼内又没有主动喷淋装配和足够多的水用来毁灭火警,火警位置大量钢柱在烈焰长时候炙烤下,其屈就强度损掉50%,在上方十几层楼体庞大负荷下发生弯曲并断裂。最终导致整座大楼在10秒内垮塌,最上方楼层的触底速度达到200公里/小时。
宿世贸塔楼垮塌过程
最后我们做一个简单回首:
纽约宿世贸大厦在飞机撞击下双双垮塌,它既不是因为无法抵当庞大的冲击力,也非大火烤化了钢铁,更不是有人预先埋了火药。双子塔的轻盈布局是造当作垮塌的本家儿因。
您可能问那漫天尘埃是哪里来的?别忘了大厦里每一层都有轻质混凝土楼板,而且钢布局的外层还涂覆着厚厚的防火石棉,这些工具在庞大的压力下城市化为粉尘。
没有人是以指责山崎,他设计了两座美国人引觉得傲的建筑,却没有想到这两栋大楼将来某一天要应对满载燃油的飞机。或许在9·11事务之后,宿世界列国在建造超等摩天大楼前都要多考虑一下怎么对于空中袭击的问题,但真正赐与公众平安感的,决不克不及只是几个建筑设计师。







