Конечно-элементная модель этажа ВТЦ, позволяющая оценить конструктивную систему здания
Габариты сооружения в плане 63,4х63,4 м, ядра жесткости - 26,8х42,1 м. Башни ВТЦ были сконструированы по типу "труба в трубе" (стволовая конструктивная схема), для того, чтобы создать на этажах непрерывное пространство, не разделенное стенами или колоннами . Это было достигнуто за счет того, что наружная стена башни, фактически, представляла собой множество установленных рядом колонн, берущих на себя основную вертикальную нагрузку, в то время как ветровая нагрузка приходился в основном на силовые колонны, находящиеся в центре башни (ядро жесткости). Начиная с десятого этажа, каждая стена башни была составлена из 59 колонн, в центре башни было установлено 49 силовых колонн Все лифты и лестничные клетки проходили в ядре жесткости, оставляя между ядром и периметром башни большое свободное пространство для размещения офисов .
Конструкция этажного перекрытия представляла собой 10 см легкого бетона, уложенного на несъемную опалубку из профилированного настила . Профнастил укладывался на второстепенные (вспомогательные) фермы (балки), опирающиеся на главные фермы, передающие нагрузку на центральные и периферийные колонны. Главные фермы имели длину 11 и 18 метров (в зависимости от пролета), и укладывались с шагом 2,1 м., и были с внешней стороны прикреплены к перемычкам, соединяющим периферийные колонны на уровне каждого этажа, а с внутренней - к центральным колоннам. Пол крепился через эластичные демпферы , призванные снижать воздействие колебаний здания на работающих в нем людей .
Эта система ферм позволила оптимизированное перераспределение груза диафрагм пола между периметром и ядром с улучшенной работой между различными материалами гибкого стального и твердого бетона, позволяющего структуры момента передать влияние в сжатие на ядре, которое также главным образом поддержало башню передачи.
Башни также включили "связку аутригера (консоли)", расположенную между 107-ыми и 110-ыми этажами, которые состояли из шести ферм вдоль продольной (длинной) оси ядра и четырех вдоль короткой (поперечной) оси, которая служила для перераспределения нагрузки и повышения общей устойчивости здания, а также для поддержки шпиля антенны , которая была установлена только на одну из башен. NIST установил, что эта конструкция сыграла ключевую роль в последовательности событий, приведших к полному разрушению башен .
Возможности противостояния пожару и попаданию самолётов
Как и все современные высотные здания, башни ВТЦ проектировались и строились в расчете на противостояние обычному пожару . Многие противопожарные элементы закладывались еще на этапе проектирования и строительства, другие были добавлены после пожара 1975 года , который охватил шесть этажей, прежде чем был локализован и потушен . Произведенные еще до катастрофы тесты показывали, что стальные конструкции башен находятся в соответствии с текущими требованиями устойчивости к огню, или даже превосходят их .
Инженеры по строительным конструкциям, проектировавшие Всемирный торговый центр, учитывали возможность того, что со зданием может столкнуться самолёт. В июле 1945 года бомбардировщик B-25 Mitchell потерял ориентацию в тумане и врезался в 79-й этаж Эмпайр-стейт-билдинг . Годом позже двухмоторный самолёт C-45 Beechcraft столкнулся с небоскрёбом на Уолл-стрит, 40 , а другой самолёт был близок к ещё одному столкновению с Эмпайр-стейт-билдинг .
NIST заявлял, что «Американские стандарты строительства не содержат требований к устойчивости зданий при попадании в них самолета. … и таким образом, здания не проектируются с расчетом на противостояние удару полностью заправленного коммерческого авиалайнера.» , тем не менее конструкторы и архитекторы ВТЦ обсуждали эту проблему, и признавали ее важность. Лесли Робертсон (англ.), один из главных инженеров Всемирного торгового центра, вспоминал, что рассматривался сценарий попадания в здание реактивного авиалайнера Boeing 707 , потерявшего ориентацию в тумане и летящего на относительно низкой скорости в поисках аэропорта имени Джона Кеннеди или аэропорта Ньюарк Либерти . Джон Скиллинг, другой инженер ВТЦ, говорил в 1993 году, что его подчинённые проводили анализ, который показал, что самой большой проблемой в случае столкновения башен ВТЦ с Boeing 707 станет то, что всё топливо самолёта попадёт внутрь здания и приведёт к «страшному пожару» и множеству человеческих жертв, но само здание останется стоять . FEMA писала, что здания ВТЦ строились с учётом столкновения с реактивным авиалайнером Boeing 707, весящим 119 тонн и имеющим скорость около 290 км/ч, что намного меньше по весу и по скорости, чем те самолеты, которые были использованы в атаках 11 сентября .
NIST обнаружил в архивах трёхстраничный доклад, суммирующий исследование, моделировавшее попадание в здание Boeing 707 или Douglas DC-8 на скорости 950 км/ч. Исследование показывало, что здание не должно разрушиться в результате такого попадания . Но, как отмечали эксперты NIST, «исследование 1964 года не содержало моделирования эффекта пожара , вызванного распылением авиационного топлива по зданию» . Также NIST отметил, что в отсутствии первоначальных расчетов, используемых для моделирования ситуации , дальнейшее комментирование данной темы будет, в основном, «спекуляцией» . Другим документом, найденным NIST, было вычисление периода колебаний здания в случае попадания самолёта в 80-й этаж башни ВТЦ, но в нём не было сделано никаких предположений о судьбе здания после столкновения . В отчёте об оценке имущественного риска, подготовленного для Silverstain Properties, случай попадания самолёта в башни ВТЦ рассматривался как маловероятный, но возможный. Авторы отчёта ссылались на инженеров по строительным конструкциям ВТЦ, по мнению которых башни должны были выстоять в случае столкновения крупного пассажирского самолёта, но горящее топливо, стекающее из самолёта до уровня земли, повредило бы обшивку здания . Часть документов, связанных с анализом сценария попадания самолёта в башни, была утеряна в результате разрушения WTC 1 и WTC 7, в которых хранились документы Портового управления Нью-Йорка и Нью-Джерси и Silverstain Properties .
Попадание самолётов в башни
Террористы направили в башни два реактивных авиалайнера Boeing 767 , рейс 11 American Airlines (767-200ER) и рейс 175 United Airlines (767-200). Северная башня (1 WTC) была поражена в 8:46 рейсом 11, между 93 и 99 этажами. В южную башню (2 WTC) в 9:03 врезался рейс 175, между этажами 77 и 85.
Авиалайнер Boeing 767-200 имеет длину 48.5 м, размах крыльев 48 м, несет на борту от 62 тонн (-200) до 91 тонн (-200ER) авиационного топлива . Самолеты врезались в башни на очень большой скорости. Рейс 11 летел со скоростью примерно 700 км/ч, в тот момент, когда он врезался в северную башню; рейс 175 врезался в южную на скорости около 870 км/ч . В дополнение к тому, что попадания привели к серьёзным разрушениям несущих колонн, они вызвали взрыв приблизительно 38 тонн авиационного топлива в каждой башне , что привело к почти мгновенному распространению сильного пожара на нескольких этажах, где находилась офисная мебель , бумага , ковровые покрытия, книги, и другие горючие материалы. Ударная волна от попадания в северную башню распространилась вниз до первого этажа, как минимум по одной шахте скоростного лифта , выбила стекла на первом этаже, отчего пострадало несколько человек.
Пожар
Легкая конструкция башен и отсутствие сплошных стен и перекрытий привели к тому, что авиационное топливо распространилось в достаточно большом объеме зданий, приведя к многочисленным возгораниям на нескольких этажах, близких к зонам попадания самолетов. Само авиационное топливо выгорело в течение нескольких минут, но горючие материалы в самом здании поддерживали интенсивные пожары еще в течение часа или полутора . Возможно, что если бы на пути самолетов оказались более традиционные конструкции, то пожары не были бы настолько централизованными и интенсивными - обломки самолетов и авиационное топливо могли остаться преимущественно в периферийной области здания, а не проникнуть непосредственно к его центральной части. В этом случае, башни возможно устояли бы, или во всяком случае, простояли бы существенно дольше .
Развитие ситуации
- 9:52 - вертолёт пожарного департамента сообщает по радио, что «большие куски здания могут упасть с верхних этажей южной башни. Мы наблюдаем большие части здания, находящиеся в подвешенном состоянии».
- 9:59 - с вертолёта сообщают, что южная башня падает.
Также с вертолётов сообщали о развитии ситуации с северной башней ВТЦ .
- 10:20 - вертолёт пожарного департамента сообщает, что верхние этажи северной башни могут быть неустойчивы.
- 10:21 - сообщается, что покоробился юго-восточный угол башни, и что башня начинает клониться в южную сторону.
- 10:27 - сообщается, что крыша северной башни может обрушиться в любую минуту.
- 10:28 - пожарный департамент получает сообщение, что северная башня обрушилась.
Перегрузка диспетчеров и плохая работа коммуникаций привели к тому, что пожарный и полицейский департаменты Нью-Йорка испытывали большие проблемы с обеспечением своевременного взаимодействия, как со своими подразделениями, так и друг с другом. В результате пожарные команды, находившиеся в башнях, не получили приказа об эвакуации и при обрушении зданий погибло 343 пожарных .
Обрушение башен ВТЦ
В 9:59 обрушилась южная башня, через 56 минут после удара. Северная башня простояла до 10:28, 102 минуты после попадания в нее самолета. Обрушившиеся башни создали огромное облако пыли , которое покрыло значительную часть Манхэттена . В обоих случаях произошел похожий процесс, верхняя поврежденная часть здания обрушилась на нижние этажи. Обе башни упали практически вертикально, хотя наблюдалось значительное отклонение от вертикали верхней части южной башни. Наблюдалось также, что из окон здания ниже быстро продвигающейся зоны обрушения вылетали обломки и пыль.
Механизм обрушения башен
Расследование NIST показало, что по причине того, что самолеты попали в башни неодинаковым образом, процесс разрушения северной и южной башни также несколько отличался, хотя в целом был одинаковым в обоих случаях. После попадания самолетов, были серьёзно повреждены внутренние силовые колонны, хотя внешние колонны пострадали относительно слабо. Это вызвало серьёзное перераспределение нагрузки между ними. Значительную роль в этом перераспределении сыграла верхняя силовая структура башен .
Попавшие в здания самолеты ободрали огнеупорное покрытие со значительной части стальных конструкций, что привело к тому, что они оказались под непосредственным воздействием огня. За 102 минуты, предшествовавшие падению северной башни, температура пожара, хотя и была значительно ниже точки плавления металла , достигла достаточной величины, чтобы вызвать ослабление силовых колонн в центре здания, которые стали деформироваться и изгибаться под весом верхних этажей. Отчет NIST описывает эту ситуацию так:
|
Похожая ситуация была и в южной башне (были серьёзно повреждены внутренние силовые колонны). Периферийные колонны и структуры пола обеих башен были ослаблены огнем, что вызвало оседание пола на поврежденных этажах и создание значительной нагрузки на периферийные колонны, направленной внутрь здания.
В 9:59, через 56 минут после удара, оседающий пол вызвал серьёзное изгибание внутрь внешних колонн на восточной стороне южной башни, верхняя силовая структура передала это изгибающее усилие на центральные колонны, что вызвало их разрушение и начало коллапса здания, верхняя часть башни при этом отклонилась в сторону поврежденной стены. В 10:28 покоробилась южная стена северной башни, что вызвало приблизительно такую же последовательность событий. В результате последовавшего коллапса верхних этажей полное разрушение башен стало неминуемым, из-за огромного веса той части зданий, которые находились выше зоны повреждений.
Причиной того, что северная башня простояла дольше южной, стало сочетание следующих трех факторов: зона попадания самолета в северную башню была выше (и вес верхней части здания, соответственно, меньше), скорость попавшего в башню самолета была ниже, кроме того, самолет попал на этажи, противопожарная защита которых была ранее частично улучшена .
Теория полного прогрессирующего коллапса
Руины Южной башни (справа) и Северной башни (слева), а также других зданий Всемирного торгового центра
Огромное облако пыли закрыло разрушающиеся башни, что сделало невозможным установить точную продолжительность разрушения на основе визуальных свидетельств.
Поскольку отчет NIST касается в основном механизмов первоначального обрушения, он не затрагивает вопрос последующего за ним полного коллапса обеих башен ВТЦ. Первоначальные анализы объясняли коллапс тем, что кинетическая энергия падающих верхних этажей была намного больше того, что могли выдержать межэтажные перекрытия, которые также разрушались, добавляя падающему зданию кинетической энергии. Этот сценарий развития событий повторялся со все увеличивающейся скоростью до тех пор, пока башни не разрушились полностью. Несмотря на то, что это наиболее широко распространенная среди строительных инженеров точка зрения , она критиковалась за то, что в ней не учитывается сопротивление низлежащих структур, которое должно было замедлить коллапс башен, или даже остановить его.
Обрушение здания 7 WTC
Первоначальное исследование FEMA получилось неубедительным , и обрушение 7 WTC не вошло в окончательный отчет NIST, опубликованный в сентябре 2005 года . За исключением письма, опубликованного Металлургическим Журналом , в котором предполагалось, что стальной каркас здания мог расплавиться от пожара , никаких других исследований данного вопроса в научных журналах опубликовано не было. Падение 7 WTC расследовалось отдельно от падения 1 WTC и 2 WTC, и в июне 2004 года NIST выпустил рабочий отчет, в котором содержалось несколько гипотез произошедшего. Одной из гипотез стало разрушение одной из критически важных опорных колонн здания, вызванное пожаром или попаданием крупных обломков падающих башен, что привело к «диспропорциональному коллапсу всей структуры» .
Диаграмма NIST, показывающая изгиб колонны 79 (обведено оранжевым), в результате которого началось прогрессирующее разрушение здания.
Порядок разрушения 7 WTC на схеме из предварительного отчёта NIST 2004 года. Колонна 79 отмечена кругом в центре красной зоны.
Модель падения 7 WTC, разработанная NIST. В первой части видеофрагмента слева направо изображены колонны 81, 80 и 79.
20 ноября 2008 года NIST опубликовал окончательный отчёт по падению 7 WTC . В отчёте NIST основной причиной разрушения назывался пожар вместе с отсутствием воды для борьбы с огнём у пожарных и в системе автоматического пожаротушения. NIST восстанавливает последовательность событий следующим образом: в 10:28 обломки от падающего 1 WTC вызвали повреждения в рядом стоящем 7 WTC. Также возникли возгорания, вероятно, от горящих обломков из 1 WTC. К 7 WTC сразу приехали пожарные, но в 11:30 обнаружили, что в пожарных гидрантах нет воды для борьбы с огнём - вода поступала из городской системы водоснабжения, разрушенной в результате падений башен 1 WTC и 2 WTC. Пожарный департамент Нью-Йорка (англ. ), опасаясь за жизнь пожарных в случае разрушения 7 WTC, в 14:30 отозвал пожарных и прекратил борьбу за сохранение здания. Огонь наблюдался на 10-ти этажах от 7-го до 30-го, а на этажах 7-9 и 11-13 пожар вышел из под контроля . Тепловое расширение нагревшихся до приблизительно 400 °C балок вокруг колонны 79 в восточной части здания в районе 13-14 этажа привело к провалу ослабленных пожаром перекрытий, смежных с колонной 79, с 13-го до 5-го этажа. Разрушение перекрытий лишило колонну 79 горизонтальной поддержки, и она начала изгибаться, что стало непосредственной причиной полного разрушения здания через несколько секунд . Изгиб колонны 79 привёл к переносу нагрузки на колонны 80 и 81, которые также начали изгибаться, в результате чего были разрушены все связанные с этими колоннами перекрытия до верха здания. Падающие перекрытия разрушили ферму 2, что привело к падению колонн 77, 78 и 76. В результате увеличения нагрузки, перешедшей с согнувшихся колонн, падения сверху обломков перекрытий и отсутствию горизонтальной поддержки со стороны разрушенных перекрытий все внутренние колонны с востока на запад стали последовательно изгибаться. Вслед за этим в районе этажей 7-14 начали изгибаться и внешние колонны, на которые перешла нагрузка с опустившихся внутренних колонн и центра, и все этажи выше согнутых колонн начали опускаться вниз как единое целое, что завершило окончательное разрушение здания в 17:20 .
Некоторые авторы критиковали решение городских властей о размещении на 23-м этаже 7 WTC штаб-квартиры Офиса чрезвычайных ситуаций (англ. Office of Emergency Management ). Предполагалось, что это могло стать существенным фактором в разрушении здания. Особенно отмечалось размещение в здании больших резервуаров с дизельным топливом , которые должны были служить для питания аварийных электрогенераторов . NIST пришёл к выводу, что дизельное топливо не сыграло роли в разрушении здания, но быстрая эвакуация Офиса чрезвычайных ситуаций стала одной из причин плохого взаимодействия различных служб и потери контроля над ситуацией . Основной причиной разрушения здания стал пожар, повреждения от обломков падающего 1 WTC ускорило падение здания, но расчёты NIST показали, что 7 WTC разрушилось бы и от одного только неконтролируемого пожара .
Ход расследований
Первая реакция
Разрушение башен ВТЦ оказалось сюрпризом для строительных инженеров. «До 11 сентября, - писал журнал New Civil Engineer , - мы совершенно искренне не могли предположить, что строение такого масштаба может постигнуть подобная судьба» . Несмотря на то, что повреждения от ударов самолетов были весьма серьёзны, они затронули всего несколько этажей каждого здания. Для инженеров стало вызовом выяснить, каким образом подобные локальные повреждения стали причиной полного прогрессирующего коллапса трех, одних из самых больших в мире, зданий . В интервью каналу BBC , данном в октябре 2001 года , английский архитектор Боб Халворсон вполне удачно предсказал, что последуют многочисленные «дебаты, о том мог ли Всемирный торговый центр обрушиться таким образом, как он это сделал.» В полный анализ должны войти архитектурные и конструкторские планы ВТЦ, показания свидетелей, видеозаписи разрушения, данные исследования обломков, и т. д. Подчеркивая сложность этой задачи, Халворсон сказал, что разрушение башен ВТЦ находится «далеко за гранью обычного опыта» .
Авторитетность исследований
Сразу после катастрофы возникла ситуация неопределенности в том, кто имеет достаточный авторитет для проведения официального расследования. В противоположность той практике, которая существует при расследовании авиакатастроф , ясных процедур расследования обрушения зданий просто не существовало .
Через небольшое время после катастрофы на базе Института Строительных Инженеров (англ. Structural Engineers Institute (SEI)) Американского Сообщества Гражданских Инженеров (англ. American Society of Civil Engineers ASCE), была создана рабочая группа, куда также были привлечены специалисты Американского Института Стальных Конструкций (англ. American Institute of Steel Construction ), Американского Института Бетона (англ. American Concrete Institute ), Национальной Ассоциации Противопожарной Защиты и Сообщества Инженеров Противопожарной Защиты (англ. Society of Fire Protection Engineers ) . ASCE также пригласило присоединиться к работе этой группы Федеральное агентство по управлению в чрезвычайных ситуациях (FEMA), которая позже получила совместное управление ASCE-FEMA . Это расследование впоследствии критиковалось американскими инженерами и юристами , тем не менее авторитет вышеупомянутых организаций был достаточен для ведения расследования и для обеспечения доступа на место катастрофы для экспертов группы. Одним из наиболее острых моментов расследования стало то, что расчистка места катастрофы фактически привела к уничтожению оставшихся компонентов здания . Действительно, когда NIST опубликовал свой финальный отчет, в нем была отмечена «нехватка физических свидетельств», которая стала одной из основных проблем расследования. Только доли процента останков здания остались доступными для расследования после окончания работ по расчистке, всего удалось собрать 236 отдельных стальных фрагментов .
FEMA опубликовало свой отчет в мае 2002 года . Несмотря на то, что NIST уже декларировал свою вовлечённость в расследование в августе того же года, в октябре 2002 года под нарастающим давлением общественности, требовавшей проведения более детального расследования, Конгресс принял билль о создании новой группы под управлением NIST, которая опубликовала свой отчет в сентябре 2005 года .
Теория FEMA «стопка блинов»
В своих ранних расследованиях FEMA разработало теорию, объясняющую коллапс башен ВТЦ, названную «теорией стопки блинов» (англ. pancake theory ). Эта теория защищалась Томасом Ига и широко освещалась телекомпанией PBS . Согласно этой теории произошло разрушение соединения между поддерживающими пол перемычками и колоннами здания, в результате чего пол провалился этажом ниже, создав для его конструкции нагрузки, на которые тот не был рассчитан . Некоторые отдельные публикации предлагали другие наборы факторов, вызвавших коллапс башен, но в целом большинство приняло эту теорию .
Основным ключевым фактором в данной теории оставались пожары. Томас Ига, профессор материаловедения MIT , описывал пожары как «наиболее непонятную часть коллапса башен ВТЦ» . Несмотря на то, что первоначально считалось, что пожары «расплавили» стальные конструкции, Ига заявил, что «температура пожаров в башнях ВТЦ была необычно большой, но всё же определенно недостаточной для того, чтобы вызвать расплавление или серьёзное размягчение стали». Возгорание авиационного керосина как правило приводит к обширным пожарам, но эти пожары не имеют очень высокой температуры. Это привело Ига, FEMA и других исследователей к мнению, что существовала слабая точка, и этой точкой были названы крепления пола к несущим конструкциям здания. Из-за пожара эти крепления ослабли и, когда они разрушились под весом пола, начался коллапс . С другой стороны, отчёт NIST полностью и недвусмысленно заявляет о том, что эти крепления не были разрушены. Мало того, именно их прочность и явилась одной из основных причин обрушения, поскольку через них на периферийные колонны было передано усилие, согнувшее колонны внутрь.
При температурах выше 400-500 °C происходит резкое снижение предела прочности и предела пластичности (в 3-4 раза), при 600 °C они близки к нулю и несущая способность стали исчерпывается .
Отчёт NIST
Организация исследования
В результате нарастающего давления со стороны экспертов, лидеров строительной индустрии и членов семей погибших, возникшего после опубликования отчета FEMA, Национальный Институт Стандартов и Технологии (NIST) Департамента Коммерции провел трёхлетнее расследование причин разрушения и коллапса башен ВТЦ, стоившее 24 миллиона долларов . Исследование включало в себя серию экспериментов, кроме того, в него были вовлечены ведущие специалисты многих сторонних организаций:
- Structural Engineering Institute of the American Society of Civil Engineers (SEI/ASCE)
- Society of Fire Protection Engineers (SFPE)
- National Fire Protection Association (NFPA)
- American Institute of Steel Construction (AISC)
- Council on Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH)
- Structural Engineers Association of New York (SEANY)
Область исследования и ее ограничения
Область исследования NIST была ограничена изучением вопроса о «последовательности событий от момента попадания самолета до начала обрушения каждой башни», а также включала в себя «небольшой анализ структурного поведения конструкции башни после того, как были достигнуты условия ее разрушения, и коллапс стал неизбежен» . Так же, как и многие другие инженеры, занимавшиеся этим вопросом, эксперты NIST сосредоточились на попаданиях самолетов в башни, моделируя эффекты попаданий, такие как разрушение конструкций, распространение огня и т. д. с очень высокой степенью подробности. NIST разработал несколько очень высокодетализированных моделей различных компонентов здания, таких как поддерживающие пол перемычки, кроме того, были смоделированы здания целиком, но уже с меньшим уровнем детализации. Эти модели были статическими, или квазистатическими, включали в себя моделирование деформаций, но не включали в себя моделирования движения структурных элементов после их рассоединения друг с другом. Таким образом, модели NIST полезны для выяснения причин начала коллапса башен, но не дают возможности смоделировать сам коллапс.
Параллельные расследования
В 2003 году три инженера Университета Эдинбурга опубликовали доклад, в котором предполагалось, что одного только действия пожаров, даже без учета разрушительного действия ударов самолетов, было достаточно для полного разрушения башен ВТЦ. По их мнению, конструкция башен делала их исключительно уязвимыми для обширных пожаров, охватывающих сразу несколько этажей Когда вышел отчет NIST, Барбара Лейн и английская инженерная компания Arup критиковали содержащееся в нем заключение, что разрушения, вызванные попаданием самолётов, стали необходимым фактором для начала разрушения зданий .
Критика
Некоторые инженеры предлагали свое понимание механизма коллапса башен, разрабатывая анимированные последовательности разрушения, основанные на динамических компьютерных моделях, и сравнивая получившиеся результаты с видеосъемками с места катастрофы. В октябре 2005 года журнал New Civil Engineer относительно компьютерной модели, созданной NIST. В ответ NIST привлек Колина Бейли из Университета Манчестера и Робера Планка из Университета Шеффилда, для того, чтобы они создали компьютерную визуализацию, необходимую для работ по коррекции моделей коллапса башен, и приведение этих моделей в полное соответствие с наблюдаемыми событиями .
Другие здания
Части внешней стены северной башни напротив останков здания 6 WTC, получившего очень серьёзные повреждения в результате падения северной башни. В правом верхнем углу останки здания 7 WTC.
11 сентября 2001 года был разрушен весь комплекс зданий Всемирного торгового центра и маленькая православная греческая церковь Св. Николая , стоявшая на Либерти-стрит напротив южной башни ВТЦ. Кроме того, в той или иной степени пострадали многие окружающие комплекс здания.
Последствия
Расчистка места катастрофы
Огромная гора обломков на месте ВТЦ продолжала гореть и тлеть еще в течение трех месяцев, попытки справиться с огнем не имели успеха до тех пор, пока не было вывезено значительное количество обломков и мусора . Расчистка стала весьма масштабной операцией, координацией которой занимался Строительный Департамент (DDC). Предварительный план расчистки был подготовлен еще 22 сентября, компанией Controlled Demolition Inc. (CDI) из Феникса. Марк Лозо, президент CDI, особенно подчеркивал важность защиты глиняной стены (или «ванны»), которая предохраняла фундамент ВТЦ от затопления водами Гудзона . Расчистка велась круглосуточно, с привлечением большого количества подрядчиков, и обошлась в сотни миллионов долларов . В начале ноября, после того как была убрана примерно треть мусора, правительство города стало сокращать участие в расчистке полицейских и пожарных, занимавшихся поиском останков погибших, и перенесло приоритеты на вывоз мусора. Это вызвало возражения пожарных . По состоянию на 2007 год продолжался снос некоторых окружающих ВТЦ зданий, на фоне строительства замены ВТЦ, мемориального комплекса и «Башни Свободы» (Freedom Tower).
Версии контролируемого сноса
Существует версия, что башни ВТЦ могли быть разрушены в результате спланированного контролируемого сноса, а не в результате попадания самолетов. Эта теория была отвергнута NIST, который пришел к заключению, что в процессе обрушения башен не было участия взрывчатых веществ . NIST заявил, что он не выполнял тесты для поиска остатков взрывоопасных веществ в любом роде в обломков ввиду того, что в этом не было необходимости:
12. Did the NIST investigation look for evidence of the WTC towers being brought down by controlled demolition? Was the steel tested for explosives or thermite residues? The combination of thermite and sulfur (called thermate) "slices through steel like a hot knife through butter."
NIST did not test for the residue of these compounds in the steel.
The responses to questions number 2, 4, 5 and 11 demonstrate why NIST concluded that there were no explosives or controlled demolition involved in the collapses of the WTC towers.
В отчёте 2008 года NIST также проанализировал гипотезу взрыва в башне 7 WTC и пришёл к выводу, что взрыв не мог вызвать наблюдаемых последствий. В частности, наименьшее количество взрывчатки, которое смогло бы разрушить колонну 79, вызвало бы шум в 130-140 децибел на расстоянии 1 км от 7 WTC, но такой шум не был замечен ни звукозаписывающей аппаратурой, ни свидетелями . Данная теория стала заметной частью большинства всех «теорий заговора», возникших в результате событий 11 сентября .
Примечания
- Relatives gather at ground zero to mark 9/11 , The Associated Press / MSNBC (September 9, 2007). Проверено 3 ноября 2007.
- PartIIC - WTC 7 Collapse (pdf). NIST Response to the World Trade Center Disaster . National Institute of Standards and Technology (April 5, 2005). Архивировано из первоисточника 4 марта 2012. Проверено 1 ноября 2006.
- Hamburger, Ronald, et al (pdf). Federal Emergency Management Agency. Архивировано
- Snell, Jack, S. Shyam Sunder NIST Response to the World Trade Center Disaster (pdf). National Institute of Standards and Technology (November 12, 2002). Архивировано из первоисточника 4 марта 2012. Проверено 27 июля 2006.
- Chapter 1 // . - NIST. - P. p. 6.
- National Construction Safety Team Final Report on the Collapse of the World Trade Center Towers . - NIST.
- Barrett, Devlin Steel type in WTC met standards, group says . The Boston Globe . Associated Press (2003). Проверено 2 мая 2006.
- Glanz, James and Eric Lipton . The Height of Ambition (англ.) , The New York Times (8 September 2002).
- Adam Long . PILOT LOST IN FOG; SCENE OF PLANE CRASH LAST NIGHT AIRPLANE CRASHES INTO SKYSCRAPER Ceiling Reduced by Fog (англ.) , The New York Times (24 May 1946).
- (pdf). NIST NCSTAR 1-1 Pages 70-71 Архивировано
- Leslie E. Robertson. Reflections on the World Trade Center (англ.) // The Bridge . - National Academy of Engineering, 2002. - Т. 32. - № 1. Архивировано из первоисточника 28 февраля 2010.
- Fahim Sadek. NIST NCSTAR 1-2. Baseline Structural Performance and Aircraft Impact Damage Analysis of the World Trade Center Towers (англ.) . - NIST , September 2005. - С. 3-5, 308.
- Nalder, Eric . (англ.) , The Seattle Times (27-02-1993).
- Ronald Hamburger, et al. World Trade Center Building Performance Study . - Federal Emergency Management Agency . - С. 1-17.
- NIST’s Working Hypothesis for Collapse of the WTC Towers (Appendix Q) . NIST (June 2004). Архивировано из первоисточника 4 марта 2012. Проверено 21 декабря 2007.
- NIST was informed by the Port Authority that the documents cited were destroyed in the collapse of WTC 1 and the WTC owners documents held in WTC 7 were also lost.
- Lew, H.S.; Richard W. Bukowski and Nicholas J. Carino Design, Construction and Maintenance of Structural and Life Safety (pdf). NIST NCSTAR 1-1 Page 71 . National Institutes of Standards and Technology (2006). Архивировано из первоисточника 4 марта 2012. Проверено 15 октября 2007.
- Jane"s All the World"s Aircraft Boeing 767 . Jane"s (2001). Проверено 19 августа 2007.
- Field, Andy A Look Inside a Radical New Theory of the WTC Collapse . Fire/Rescue News (2004). Проверено 28 июля 2006.
- Gross, John L., Therese P. McAllister Structural Fire Response and Probable Collapse Sequence of the World Trade Center Towers (pdf). Federal Building and Fire Safety Investigation of the World Trade Center Disaster NIST NCSTAR 1-6 Архивировано
- Wilkinson, Tim World Trade Center - Some Engineering Aspects (2006). Архивировано из первоисточника 4 марта 2012. Проверено 28 июля 2006.
- Lawson, J. Randall, Robert L. Vettori. NIST NCSTAR 1-8 - The Emergency Response P. 37. NIST (сентябрь 2005). Архивировано из первоисточника 4 марта 2012.
- McKinsey Report - Emergency Medical Service response . FDNY / McKinsey & Company (August 9, 2002). Архивировано из первоисточника 26 августа 2011. Проверено 12 июля 2007.
- McKinsey Report - NYPD (August 19, 2002).(недоступная ссылка - история ) Проверено 10 июля 2007.
- NY Firefighters attack Giuliani. BBC News, July 12, 2007 http://news.bbc.co.uk/2/hi/americas/6294198.stm
- Bažant, Zdeněk P.; Yong Zhou (2002-01-01). «Why Did the World Trade Center Collapse?-Simple Analysis ». J Engrg Mech 128 (1): pp. 2-6. DOI :0.1061/(ASCE)0733-9399(2002)128:1(2) . Проверено 2007-08-23.
- Bažant, Zdeněk P.; Mathieu Verdure (March 2007). «Mechanics of Progressive Collapse: Learning from World Trade Center and Building Demolitions ». J. Engrg. Mech. 133 (3): pp. 308-319. DOI :10.1061/(ASCE)0733-9399(2007)133:3(308) . Проверено 2007-08-22.
- Cherepanov, G.P. (September 2006). «Mechanics of the WTC collapse». Int J Fract (Springer Netherlands) 141 (1-2): 287-289. DOI :10.1007/s10704-006-0081-8 . Проверено 2007-10-07.
- Hayden, Peter WTC: This Is Their Story . Firehouse Magazine (April 2002).(недоступная ссылка - история )
- Observations, findings and Recommendations (pdf). World Trade Center Building Performance Study, (Chapter 8.2.5.1) . Federal Emergency Management Agency. Архивировано из первоисточника 4 марта 2012. Проверено 28 июля 2006.
- Barnett, J.R.; R.R. Biederman, R.D. Sisson Jr. An Initial Microstructural Analysis of A36 Steel from WTC Building 7 . Feature: Letter . The Journal of Materials (2001). Архивировано из первоисточника 4 марта 2012. Проверено 12 мая 2006.
- Key Findings of NIST’s June 2004 Progress Report on the Federal Building and Fire Safety Investigation of the World Trade Center Disaster . Fact sheets from NIST . National Institute of Standards and Technology (2004). Архивировано из первоисточника 4 марта 2012. Проверено 28 июля 2006.
- Interim Report on WTC 7 (pdf). Appendix L . National Institute of Standards and Technology (2004). Архивировано из первоисточника 4 марта 2012. Проверено 28 июля 2006.
- NIST Releases Final WTC 7 Investigation Report . National Institute of Standards and Technology (20 ноября 2008). Архивировано из первоисточника 4 марта 2012. Проверено 28 августа 2009.
- Robert MacNeill, Steven Kirkpatrick, Brian Peterson, Robert Bocchieri. Global Structural Analysis of the Response of World Trade Center Building 7 to Fires and Debris Impact Damage (англ.) . - November 2008. - С. 119-120.
- Questions and Answers about the NIST WTC 7 Investigation (англ.) . National Institute of Standards and Technology (21 April 2009). Архивировано из первоисточника 1 марта 2010.
- Barrett Wayne Grand Illusion: The Untold Story of Rudy Giuliani and 9/11 . - Harper Collins. - ISBN 0-06-053660-8
- Replying to Giuliani
- Oliver, Anthony Lasting lessons of WTC . New Civil Engineer (June 30, 2005).(недоступная ссылка - история ) Проверено 28 июля 2006.
- Whitehouse, David WTC collapse forces skyscraper rethink . BBC News (2001). Архивировано из первоисточника 4 марта 2012. Проверено 28 июля 2006.
- Snell, Jack. «The Proposed National Construction Safety Team Act.» NIST Building and Fire Research Laboratory. 2002.
- Experts Debate Future of the Skyscraper in Wake of Disaster, Engineering News-Record (September 24, 2001).
- Glanz, James and Eric Lipton. «Nation Challenged: The Towers; Experts Urging Broader Inquiry In Towers" Fall». New York Times December 25,
- Dwyer, Jim. «Investigating 9/11: An Unimaginable Calamity, Still Largely Unexamined». New York Times . September 11,
- NIST. «NIST’s Responsibilities Under the National Construction Safety Team Act»
- Thomas Eagar. The Collapse: An Engineer’s Perspective . NOVA (2002).(недоступная ссылка - история ) Проверено 28 июля 2006.
- Eagar, Thomas W.; Christopher Musso (2001). Why Did the World Trade Center Collapse? Science, Engineering, and Speculation. JOM, 53 (12). The Minerals, Metals & Materials Society. Retrieved on 2006-05-02.
- Clifton, G. Charles Collapse of the World Trade Centre Towers (pdf) (2002).(недоступная ссылка - история ) Проверено 28 июля 2006.
Настоящая история взорванных в Нью-Йорке башен-близнецов, и что они на самом деле символизировали
Пятнадцать лет назад, 11 сентября 2001 года, в Нью-Йорке был взорван комплекс Всемирного торгового центра. Погибли 2996 человек, свыше 10 тыс. получили ранения различной тяжести. Оба небоскреба-близнеца (Twin Towers) перестали существовать. Ещё одно здание комплекса — отель «Мариотт» — было погребено под обломками первой башни. Каркасы четырёх остальных устояли, но они были признаны не подлежащими восстановлению и снесены.
Идея
С идеей построить на Манхэттене Всемирный торговый центр (ВТЦ) еще в конце 1950-х годов выступили знаменитые братья-миллиардеры Дэвид и бывший в то время мэром Нью-Йорка Нельсон Рокфеллеры . Их поддержала местная Администрация Порта. Строительство комплекса началось в 1966 году и обошлось по некоторым оценкам в $1,5 млрд.
Небоскребы ВТЦ создавались по проекту американского архитектора-модерниста Минору Ямасаки , который, как считается, выиграл конкурс потому, что предложил построить башни быстро и дешево. Он работал совместно с Антонио Бриттайочи и фирмой Emery Roth & Sons. Прежде чем приступить к возведению двух гигантов из стали, стекла и бетона, Ямасаки создал сотни моделей. Возможно, он чувствовал, что самое грандиозное и современное на тот момент сооружение в мире станет его лебединой песней и поэтому постарался выразить в нем свою идею. «ВТЦ должен являть собой символ веры в могущество человека», — не раз говорил архитектор.
При создании проекта Ямасаки смешал свои готические пристрастия и архитектурно-этические идеи великого Ле Корбюзье . Впоследствии некоторые критики называли архитектонику башен ВТЦ ограниченной и скучной, а скудость формы, по их мнению, служила «индикатором внутренней катастрофы». Кто-то считал эти здания олицетворением существующей в США общественной системы.
Когда первый из колоссов появился в Нью-Йорке, критики нарекли его «самым большим пальцем в небо». А специалист по технической истории Льюис Мамфорд расценил Twin Towers как «пример непреднамеренного гигантизма и технологического эксгибиционизма, который сейчас потрошит живую ткань каждого большого города». Не нравились многим и узкие (только 46 см шириной) окна офисных помещений башен. По бытовавшим тогда суждениям, архитектор сделал их такими, потому что страшно боялся высоты.
Однако было и мнение, будто небоскребы Всемирного торгового центра олицетворяли собой мужчину и женщину. В качестве подтверждения при этом указывали на то, что Ямасаки подчеркнул мужскую башню упругой антенной, а женскую — шлюзом обзорной площадки. Он и Она находились как бы в движении к Гудзону и всей Америке. Женщина, как всегда, на полшага отставала. Возможно, это было архитектурное изображение Адама и Евы, покидавших Рай? Сам архитектор определенно по этому поводу не высказывался.
Конструкция
Чтобы очистить место для грандиозного строительства в районе городского порта, были снесены десятки малоэтажных зданий. 1,2 млн кубических ярдов земли вынули и вывезли для создания под небоскрёбами фундамента в 21 метр глубиной и Плазы — подземного пространства, где потом расположились магазины, рестораны, банки, кассы авиалиний, туристические бюро, новая станция метро, мастерские для обслуживания башен-близнецов, склады и подземный гараж на 2 тыс. автомобилей.
При постройке небоскребов была использована инженерная идея, впервые примененная при создании офисного центра IBM в Сиэттле. В данном случае конструкторы также применили структурную модель жесткой "полой трубы" из близко расположенных колонн диаметром 990 мм, с фермами этажей толщиной 83 см, расширяющимися к центральной части. Множество стальных колонн внутри здания и стали несущей частью, которая держала все здание. «Ребрами жесткости» при этом служили сложнопрофильные стальные полы. Такая концепция позволила создать внутри просторные, не загроможденные лишними конструкциями пространства.
Фасад зданий шириной 64,5 м представлял собой сборную стальную решетку с колоннами шириной 476,25 мм. Они предохраняли всю конструкцию от ветра и других внешних опрокидывающих нагрузок. Расположение «ветряных подпорок» вне поверхности здания препятствовало передаче усилий через мембрану этажей к центру. По каждой из четырех сторон здания по всей высоте шла 61 стальная балка. Между ними по всей высоте были натянуты тросы. Они, а также пакет тросов внутри лифтовых шахт обеспечивали гибкость конструкции. В целом башни представляли собой соединение стальных клеток из произведенных на заводе модулей размером 10х3 м и весом в 22 т. Внешние колонны зданий были отделаны серебристым алюминиевым сплавом. Это создавало впечатление, что в небоскребах совсем нет окон. Хотя их было целых 43 тыс.
Близнецы стали первыми сверхвысокими зданиями, спроектированными без каменной кладки. Для них разработали специальную «сухостенную» систему, закрепленную в усиленном стальном основании. Этажи поддерживались сериями легких ферм на резиновых панелях, располагавшихся между наружными колоннами и лифтовой частью. Оба «братца», как утверждали проектировщики, были способны выдержать ураганный ветер и должны были устоять даже в случае тарана самолетом среднего размера, например такого, как «Боинг 707».
Сооружались они в основном из стекла, стали и бетона с использованием дюрали и прочного титана. Всего для строительства понадобилось около 400 тыс. куб. м цемента, 200 тыс. т стали и 20 тыс. кв. м стекла.
Эксплуатация
Первая башня была построена к 1970 году. Но официально ВТЦ в Нью-Йорке был открыт только 4 апреля 1973 после ввода в эксплуатацию второй. В комплекс входили еще пять наземных сооружений. Среди них — высотный «Мэриотт-Отель», товарная биржа и 8-этажный дворец Американской таможни. По 8 этажей в обеих высотках (7—8, 41—42, 75—76 и 108—109) были техническими. Все остальные, общей площадью более 1 млн кв. м, сдавались в аренду.
Высота небоскребов ВТЦ (Северная башня — 110 этажей, 417 м, Южная — 104 этажа, 415 м) была в то время постоянной темой шуток и анекдотов. Вот один из них. На пресс-конференции после церемонии открытия ВТЦ у Ямасаки спросили: «Почему два здания по 110 этажей? Почему не одно в 220?». Его ответ: «Я не хотел потерять человеческий масштаб».
В 1990-х годах в башнях Всемирного торгового центра располагалось 10% всех контор нижнего Манхеттена. Там находились офисы почти 500 компаний. Так, в Южной башне 25 этажей под головной офис арендовала управляющая капиталами в $487 млрд инвестиционная корпорация Morgan Stanley, 5 этажей занимал фонд Oppenheimer со «скромными» $125 млрд в управлении. На четырех этажах располагался Fuji Bank. По 3 этажа занимали Нью-Йоркская биржа, страховая фирма AON, телекоммуникационная компания Verizon (капитализация $17,5 млрд), архитектурная контора Manciani Duffi (признана лучшим дизайнером интерьеров по итогам 2000 года) и юридическая фирма Thacher, Proffit&Wood. Скромно, всего по 2 этажа, имели компьютерная корпорация Sun Microsystems, департамент налогов и финансов штата Нью-Йорк, страховое агентство Frenkel&Co.
В обычный день на работу в ВТЦ приходили 50 тыс. служащих и 200 тыс. посетителей и туристов. На 107-м этаже Северной башни существовал фешенебельный и дорогой ресторан «Окна в Мир». Там американцы любили справлять свадьбы и отмечать разные знаменательные события. В 1990-х годах на смотровую площадку Южной башни ежедневно поднимались десятки тысяч туристов. В ясный день сквозь забор от самоубийц они могли обозревать окрестности в радиусе 78 км.
Система из 99 лифтов в небоскребах была устроена таким образом, что снизу скоростные подъемники шли к началу 2-й и 3-й секций здания начинавшимся на 44-м и 78-м этажах. Оттуда «местные» лифты поднимали пассажиров на нужный этаж. Каждый межсекционный лифт мог поднимать 55 человек со скоростью около 8,5 м в секунду. Всего в комплексе ВТЦ было 239 лифтов и 71 эскалатор, которые управлялись компьютерным центром. Мытье окон в двух башнях происходило автоматически 3 раза в неделю с помощью спецмашин на стальных подвижных тросах.
Разрушение
Огромным конструктивным плюсом нью-йоркских близнецов было то, что стальные балки зданий соединялись с расположенными менее чем в метре друг от друга опорами, формирующими наружные стены здания. Тогда как вертикальные опоры большинства других американских небоскребов располагаются на расстоянии до 6 м друг от друга, а основная нагрузка в них переносится на комбинированные диагональные стойки, повреждение которых, как правило, приводит к немедленному разрушению всего здания.
А недостатком являлось отсутствие пенных противопожарных систем, которые могли бы справиться с горящим авиационным топливом. Бетон гарантированно выдерживает пламя час-два. Но 91 тыс. л авиационного топлива, которым были заправлены оба направленных террористами в здания ВТЦ самолета, превратили крылатые машины в термобомбы. Когда температура горения превысила 800 °С, стальные опоры начали плавиться. Однако впоследствии обнаружилось, что основная причина обрушения Близнецов была не в этом.
Через несколько лет после трагедии специалисты однозначно установили, что причиной обрушения стало постепенное смещение в результате пожара в зданиях центра тяжести. Внешние колонны не выдержали экстраординарного напряжения.
Олег КЛИМОВ
(по материалам зарубежной печати)
СПРАВОЧНО : Минору Ямасаки — американский архитектор, сочетавший интернациональный стиль с чертами неоклассики. Родился в Сиэтле, США, 1 декабря 1912 года в японской семье, имевшей американское гражданство.
В 1949 году основал собственную фирму. В 1951-м получил премию Американского института архитектуры за жилой комплекс в Сент-Луисе, США. Правда, уже в 1972-м эти здания были разрушены как «морально устаревшие и социально обременительные».
Среди наиболее известных зданий, построенных по проектам Минору Ямасаки, — консульство США в Кобе, Япония (1955), аэропорт Ламберт в Сент-Луисе, США (1956), Мемориальный общественный центр МакГрегора в Детройте, США (1958), аэропорт в Дахране, Саудовская Аравия (1961) и аэропорт Восточной провинции в Эр-Рияде (1985).
Он строил небоскребы и при этом панически боялся высоты. Работая над зданиями ЦМТ, Минору Ямасаки развелся с супругой, женился на другой, потом еще раз развелся и женился, потом еще раз. В конце концов снова развелся и вернулся к первой жене.
В США боевики-смертники террористической организации "Аль-Каида" захватили четыре пассажирских самолета, направив два из них на символ делового Нью-Йорка — башни Всемирного торгового центра, а два других — на Пентагон и, предположительно, на Белый дом или Капитолий. Все самолеты, кроме последнего, достигли целей. Четвертый захваченный самолет рухнул в поле недалеко от города Шанксвилл в штате Пенсильвания.
Федеральный окружной судья Нью-Йорка Джордж Дениэлс вынес заочное решение суда, согласно которому Иран должен выплатить 7,5 миллиарда долларов родственникам и другим представителям лиц, погибших во Всемирном торговом центре и здании Пентагона. Судья определил, что иранские власти должны выплатить еще три миллиарда страховщикам, покрывшим имущественный ущерб и другие материальные потери. Ранее судья Дениэлс постановил, что Тегеран не смог доказать свою непричастность к оказанию помощи организаторам теракта, в связи с чем власти Ирана несут долю ответственности за нанесенный в ходе него ущерб.
На месте разрушенных башен-близнецов в Нью-Йорке 11 сентября 2011 года был Мемориал Всемирного торгового центра. Он представляет собой два квадратных бассейна-фонтана, расположенных прямо в основаниях бывших башен-близнецов, по внутренним стенам которых каскадом спадают потоки воды, уходящие в квадратные отверстия, расположенные на дне каждого из бассейнов.
Имена 2983 жертв терактов (в том числе шесть человек, погибших при теракте во Всемирном торговом центре в 1993 году) высечены на бронзовых плитах, которыми выложены парапеты обоих фонтанов.
Был открыт новый комплекс Всемирного торгового центра. Он является четвертым по высоте в мире небоскребом — его высота составляет 541 метр. Строительство началось в апреле 2006 года на углу участка площадью 65 тысяч квадратных метров, где ранее стояли башни-близнецы разрушенного торгового центра.
Отмечается в США, как День патриота, с 2009 года , после утверждения акта 111-13 Всеобщего закона США, эта дата именуется также как общенациональный День служения и памяти.
Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников
Строительство этого комплекса было символом послевоенного процветания Соединенных Штатов Америки. Его разрушение 11 лет назад стало новой точкой отсчета, поделившей историю планеты на очередные «до» и «после». За этими событиями гаргантюанских масштабов практически не заметен тот факт, что построенные в начале 1970-х здания были выдающимся инженерным сооружением своего времени. О просуществовавшем всего 30 лет Всемирном торговом центре, успевшим тем не менее стать одной из архитектурных икон Нью-Йорка, рассказывает блогер Darriuss.
Из Второй мировой войны США вышли сверхдержавой. Ее крупнейший город Нью-Йорк, став с размещением тут в 1945 году штаб-квартиры Организации Объединенных наций столицей мировой дипломатии, всерьез готовился к превращению в самый влиятельный центр международной торговли. Однако первоначальные планы по строительству необходимой для этого инфраструктуры, предусматривавшие возведение в начале 1950-х комплекса из 21 здания общей стоимостью в $150 млн, в 1949 году были заморожены.
Вновь к проекту так называемго Всемирного торгового центра вернулись в конце следующего десятилетия, привязав его к редевелопменту Нижнего Манхэттена, инициатором которого выступал миллиардер Дэвид Рокфеллер. Он привлек к созданию концепции ВТЦ крупнейшую архитектурную фирму США - Skidmore, Owings and Merrill из Чикаго, которая и представила в 1960 году эскизный проект, предусматривавший размещение нового комплекса в восточной части острова, вдоль Ист-ривер. Всемирный торговый центр в представлении SOM состоял из 50- 70-этажного высотного здания в «международном стиле», напоминавшего штаб-квартиру ООН (здесь должны были разместиться офисные помещения и гостиница), и примыкавшего к нему протяженного (длиной 275 метров) объема выставочного центра. Вариант 1960 года.
Спустя год был предложен вариант с несколькими высотными зданиями.
В 1961 году девелопером проекта становится так называемый Port Authority, Управление порта Нью-Йорка, организация, отвечавшая не только за портовые сооружения мегаполиса, но и владевшая всей его прибрежной инфраструктурой (землями, тоннелями, дорогами), причем не только собственно города Нью-Йорка, но и штата Нью-Джерси в его районе. После консультаций между Port Authority и властями Штатов принимается концептуальное решение о переносе строительства ВТЦ с берегов Ист-ривер на противоположную, западную сторону Манхэттена. Оранжевым цветом выделена оригинальная площадка Всемирного торгового центра, красным - новая, где проект и был в итоге реализован.
Эта площадка (уже на берегу Гудзона) была куда более выгодной для штата Нью-Джерси, располагавшегося на противоположной стороне реки. В соответствии со взаимными договоренностями Управление нью-йоркского порта выкупало у Нью-Джерси убыточную скоростную подземную железную дорогу Hudson and Manhattan Railroad, связывающую штат с Манхэттеном. После - сносило ее основной манхэттенский терминал (Hudson Terminal), не затрагивая собственно тоннели дороги, и разворачивало в его окрестностях строительство ВТЦ. На этой фотографии 1919 года, демонстрирующей скайлайн города еще в стиле ар-деко, Hudson Terminal - это два темных здания левее центра снимка. ВТЦ разместился на месте малоэтажной застройки в левом нижнем углу.
Снос этих кварталов вызвал немалый скандал в начале строительства Центра. Его небоскребы были запроектированы на месте Radio Row («Радиоряда»), манхэттенского района, где располагались сотни мелких магазинчиков, контор и складов, торгующих радио- и прочей электроаппаратурой. Так Radio Row выглядел в 1930-е, некоторые здания тут датировались даже 1850-ми годами.
Так этот район выглядел с высоты птичьего полета. Белой линией выделена площадка, которую в итоге занял комплекс ВТЦ.
Многие владельцы магазинов в Radio Row и около сотни человек, имевших там квартиры, как это часто случается, категорически отказывались куда либо переезжать, даже за компенсацию. Пикеты, демонстрации и судебные иски, впрочем, особенного успеха не имели. Слишком важен был этот проект для муниципальных властей, слишком велика была сумма осваиваемых инвестиций.
Отселение Radio Row началось в 1965 году и к 1967-му в основном завершилось.
Спустя пять лет тут вырастут современные небоскребы.
Нью-йоркский скайлайн с противоположного, нью-джерсийского, берега Гудзона. В центре - малоэтажный Radio Row, за ним - Hudson Terminal. Обратите внимание, что железнодорожный вокзал выглядит символичным предшественником ВТЦ. Тоже две башни (1909 год, арх. Джеймс Холлис Уэллс, бюро Clinton and Russell), в свое время высотные (22 этажа), почти близнецы, выполняли функцию бизнес-центра, расположенного над спрятанным под землю собственно железнодорожным терминалом.
20 сентября 1962 года, окончательно определившись с площадкой и ввязавшись в битву за расселение участка, Управление порта выбрало главного архитектора проекта. Им стал американец японского происхождения Минору Ямасаки. Он жил в окрестностях Детройта, шт. Мичиган, а потому для оказания ему технического содействия была назначена местная нью-йоркская мастерская Emery Roth & Sons. Заказчик поставил перед Ямасаки следующую задачу: разместить на участке площадью 16 акров (65 000 кв. м) 930 000 кв. м офисных помещений. Архитектор перебрал несколько десятков концептуальных вариантов: одиночный небоскреб, набор «высоток» поменьше, но в конце концов остановился на варианте строительства двух 110-этажных башен-близнецов, окруженных несколькими относительно малоэтажными корпусами. Эскиз 1964 года.
В январе 1964 года городу и миру был представлен макет проекта.
Итак, план Всемирного торгового центра. Его главными элементами являлись две одинаковые «высотки», так называемые Северная и Южная башни (1 WTC и 2 WTC на плане соответственно). Периметр пятна застройки завершали 4 сложных в конфигурации корпуса, получивших номера 3-6 и построенных в 1975- 1981 годах. В центре участка создавалась крупная площадь («плаза» в американской терминологии), служившая для рекреации и распределения пешеходных потоков в здания комплекса. Все шесть зданий формировали один гигантский «суперквартал» (superblock), занявший место десятка ранее тут существовавших. Наконец, в 1987 году в состав ВТЦ был включен высотный бизнес-центр (7 WTC), формально вышедший за пределы оригинальной площадки.
Башни-близнецы были запроектированы квадратными в плане со стороной длиной 63 метра. Фундаментальной инновацией Ямасаки стало предложение построить их с несущим внешним каркасом, образующим жесткую «трубу», которая бы дополнялась внутренним ядром, стоящим на скальном основании Манхэттена. Такая конструкция, вместо массово применявшейся ранее схемы с распределенными по всей внутренней площади здания колоннами, несущими нагрузки, позволяла получить больше офисных площадей. К тому же последние подходили для последующей свободной планировки по желанию арендаторов.
Типовой план этажа небоскреба. Внешний каркас здания сформирован расположенными по периметру металлическими колоннами (59 штук с каждой стороны здания, длина стороны колонны - 36 см, отмечены на плане маленькими квадратами). Углы квадратного периметра скошены. В центре находится прямоугольное (27×41 м) ядро, основу которого составляют еще 47 стальных колонн, стоящих прямо на скальном основании острова Манхэттен. В ядре сконцентрирована и инженерная инфраструктура: технические шахты, лифты, лестницы, подсобные и вспомогательные помещения. Офисное пространство окружает ядро и полностью свободно от несущих колонн.
Дополнительную устойчивость каркасу здания придавали межэтажные перекрытия, соединявшие между собой колонны периметра, принимавшие часть весовой нагрузки и перераспределявшие нагрузки ветровые. Структурно каждое из таких перекрытий состояло из сетки стальных ферм (основных и соединяющих их поперечных), накрытой листами гофрированного металла и залитой сверху тонким слоем бетона.
Межэтажные перекрытия и несущий внешний каркас небоскребов крупным планом.
Кроме конструкционной схемы здания, Ямасаки использовал и ряд других передовых на то время решений. Например, он столкнулся со следующей проблемой, свойственной всем высотным зданиям. Чем выше небоскреб, тем больше лифтов требуется для обслуживания его обитателей. С увеличением количества лифтов прямо пропорционально уменьшается полезная площадь башни. Архитектор нашел из этой ситуации элегантный выход. Он разделил весь офисный объем высоток ВТЦ на 3 равные части. Пограничные между ними этажи (44-й и 78-й) были отданы под так называемые «небесные вестибюли» (sky lobby). Роль третьего вестибюля выполняла рецепция на первом этаже башни, называемая Конкорсом. Смысл идеи был такой. Все лифты в ядре небоскреба делятся на огромные «экспресс-лифты», вмещающие несколько десятков человек, но перемещающиеся только между пересадочными «небесными вестибюлями», и несколько кластеров «местных» лифтов, каждый из которых обслуживал свой набор этажей конкретного сегмента башни. Такая схема позволяла равномерно обеспечить каждый этаж «высотки» лифтами, при этом без неконтролируемого раздувания их количества (остановились на цифре 99 лифтов на башню). Традиционная схема позволила бы использовать под офисы только 62% площади каждого этажа, пересадочные вестибюли увеличили эту цифру до 75%. Существовали и прямые «экспресс-лифты», перемещавшиеся исключительно между 1-м и 107-м (последним обитаемым) этажами башен, где размещались ресторан и обзорная площадка.
Этажи Sky lobby были сблокированы с техническими этажами, где располагалось обслуживающее башни оборудование. На фасаде «высоток» эти вспомогательные уровни хорошо выделены.
Фирменный стиль Ямасаки, любившего высокие узкие, почти готические в профиле окна (как говорят, не в последнюю очередь из-за собственного страха высоты), отлично вписался в конструкцию небоскребов. Частая сетка несущих внешних колонн позволила сделать окна шириной только 45 см, из-за чего издалека башни всегда выглядели сплошным стальным монолитом.
При ближайшем рассмотрении монолит оказывался вовсе не сплошным, а к тому же даже не стальным. Для лучшего сопротивления коррозии металлический каркас здания облицован панелями из алюминиевого сплава.
В марте 1965 года Port Authority начинает скупку недвижимости на перспективной площадке ВТЦ. Спустя год параллельно с отселением участка начинается снос его старой застройки, завершающийся в 1967 году.
На этапе земляных работ перед архитекторами, инженерами и строителями возникает серьезная проблема. Дело в том, что выкупленный участок, формально являясь Манхэттеном, фактически частью острова был весьма условно. За столетия его освоения оригинальная береговая линия значительно менялась. Столкнувшись с нехваткой территории для строительства, местные жители активно занимались намывом новых площадей. На этой схеме оригинальная береговая линия Манхэттена отмечена синими точками, серыми выделены его намывные территории, а красным кружком - место расположения ВТЦ.
Будущий Всемирный торговый центр располагался как раз на намывном участке, а для строительства зданий нужно было добраться до скального основания, скрытого 20 метрами наносного грунта.
Уже в конце 1966 года для решения проблемы начинается формирование так называемой «ванны» (bathtub). Участок ВТЦ огораживается с использованием технологии «стена в грунте»: грубо говоря, по его периметру выкапывается достаточно узкая траншея, которая впоследствии заливается монолитным бетоном (весь процесс занял 14 месяцев). После изъятия намывного грунта образуется огромный котлован, окруженный бетонной стеной, препятствующей проникновению внутрь грунтовых вод и воды реки Гудзон. Основанием котлована, который и был назван «ванной», служит требуемая скальная порода. Фотография июля 1968 года.
Слева - «стена в грунте». ВТЦ стал одним из первых примеров крупномасштабного использования этой технологии. Справа виден каркас ВТЦ.
В процессе формирования «ванны» из нее был извлечен миллион кубометров намывного грунта, который необходимо было утилизировать. Архитекторы вновь поступили крайне элегантно: 917 000 кубометров лишней земли переместились всего несколькими десятками метров западнее и сформировали новый намывной участок, который девелоперы проекта впоследствии также смогли использовать для коммерческого строительства. На этом снимке намывная площадка в Гудзоне на переднем плане. Левее - прежняя береговая линия с пирсами.
Увеличение площади Манхэттена продолжается. В правом углу (со стадионом) виден Battery Park. В честь него район, расположившийся на отвоеванных у реки площадях (слева), получил название Battery Park City.
На этом замечательном снимке, демонстрирующем, что и Нью-Йорк - город контрастов, башни-близнецы со стороны Гудзона и нового намыва еще ничем не заслонены.
С 1980 года началась застройка намыва. В конечном итоге здесь расположились десятки жилых, административных и общественных зданий, включая так называемый Всемирный финансовый центр, составивший с ВТЦ единый кластер. Башни ВФЦ и загородили в итоге ВТЦ с Гудзона.
Как уже говорилось, Всемирный торговый центр возводился рядом с вокзалом подземки Hudson and Manhattan Railroad. Одной из особенностей освоения территории стало наличие на ней двух тоннелей железной дороги. Поразительно, но строительство небоскребов не помешало ее работе. В процессе формирования ванны тоннели были раскопаны, а затем встроены в подземные уровни комплекса, где в дальнейшем была организована новая станция, взамен сносимого вокзала Hudson Terminal. Обратите внимание на правую верхнюю часть снимка - это фрагмент тоннеля.
Кроме станции железной дороги, в «ванне» были сооружены огромный торговый молл и паркинг на 2000 автомобилей. Тоннель на переднем плане фотографии 1969 года.
А на этом снимке видно, что каркас башен-близнецов собирался прямо вокруг тоннелей.
Нижние шесть этажей небоскребов образовывали огромные вестибюли. Здесь несущие колонны были мощнее, но стояли реже, что обеспечивало лучшее естественное освещение фойе и зоны рецепции. На уровне шестого этажа колонны растраивались, образуя своеобразные трезубцы, фирменный художественный прием Минору Ямасаки.
Несущие колонны внешнего периметра изготавливались из стали на сторонних предприятиях и поставлялись на стройплощадку в уже частично собранных блоках, что позволило значительно интенсифицировать процесс строительства. Каждый такой элемент весил 22 тонны. В среднем один этаж башни возводился за 5 дней, а сборка всей 110-этажной высотки заняла всего полтора года.
Для строительства использовались специальные самонаращивающиеся краны Kangaroo, купленные в Австралии.
Хорошо видна конструкционная схема башен: внутреннее прямоугольное ядро и внешний несущий каркас.
Особенно эффектно «близнецы» выглядели на закате, когда солнце просвечивало их насквозь.
Северная башня строилась с августа 1968 года по декабрь 1970-го, южная - с января 1969-го под июль 1971-го. Весь комплекс обошелся застройщику в $900 млн в ценах 1971 года, хотя первоначально оценивался в $350 млн. Общий вес ушедшей на возведение комплекса стали составил около 200 000 тонн.
На цветных фотографиях хорошо заметен характерный ржавый цвет металлоконструкций каркаса. В дальнейшем его обрабатывали специальными антикоррозийными и противопожарными составами, но вместо покраски облицовывали алюминиевыми панелями.
Процесс строительства (вверху), обработки (за желтыми экранами) и облицовки (внизу) небоскребов шел параллельно.