Der Einsturz des World Trade Centers | Die gesamte Physik

Summary

Der Terrorangriff am 11. September führte zum unerwarteten Einsturz der Twin Towers, bedingt durch ihre einzigartige Konstruktion mit dem Perimeter-Tuben-System. Trotz der anfänglichen Stabilität, die durch die starken Fundamente und viscoelastische Dämpfer gewährleistet war, schwächte die extreme Hitze der brennenden Treibstoffe die Stahlträger. Dies führte zu einem progressiven Versagen der Verbindungen zwischen den Böden und dem Kern, was schließlich zu einem vertikalen Kollaps führte. Die Ereignisse von 9/11 führten zu wichtigen Änderungen in den Sicherheitsvorschriften und der Architektur, wie sie im One World Trade Center umgesetzt wurden.

Takeaways

• 🏗️ Die Twin Towers hatten eine einzigartige Röhrenkonstruktion, die viel Bürofläche ohne störende Säulen ermöglichte.
• 🔥 Die Sprühschaumisolierung schützte den Stahl der Türme bis zu zwei Stunden vor den extremen Temperaturen nach dem Flugzeugaufprall.
• 🏢 Der Kern der Türme trug den Großteil des Gewichts und war entscheidend für die Stabilität der gesamten Struktur.
• 🔧 Die Verbindungen zwischen den Stockwerken waren schwach, was zum Einsturz der Türme beitrug.
• 🌪️ Die Türme konnten an windigen Tagen bis zu 30 cm schwanken, was ihnen Flexibilität verlieh.
• ⏳ Der nördliche Turm hielt nach dem Aufprall eine Stunde und 42 Minuten stand, während der südliche Turm in nur 56 Minuten einstürzte.
• 🛠️ Innovative Kängurukräne wurden beim Bau der Türme verwendet, um den Prozess zu beschleunigen.
• 🌡️ Der Temperaturanstieg durch brennendes Kerosin führte zur Schwächung der Stahlträger und somit zum Einsturz.
• 📏 Ein durchhängender Boden hatte fatale Auswirkungen auf die umlaufenden Rohre und trug zum Einsturz bei.
• 🕵️‍♂️ Ingenieure zogen beim Test des Designs kleinere Flugzeuge in Betracht, was nicht den realen Bedingungen des 11. Septembers entsprach.

Q & A

Was war die Hauptursache für den Einsturz der Twin Towers?

Die Hauptursache war die Kombination aus dem hohen Temperaturanstieg durch das brennende Kerosin und der schwachen Verbindung zwischen den Stockwerken und dem tragenden Kern.

Wie trugen die äußeren Säulen zur Stabilität der Türme bei?

Die äußeren Säulen bildeten eine röhrenartige Struktur, die es ermöglichte, große Büroflächen ohne störende Säulen innerhalb der Büros zu schaffen.

Welche Rolle spielten die viscoelastischen Dämpfer im Gebäude?

Diese Dämpfer fingen einen Teil der Aufprallkraft ab und verliehen den Türmen Flexibilität, sodass sie bei starkem Wind bis zu 30 cm schwanken konnten.

Was war der Zweck der sprühschaumisolierung auf den Trägern?

Die Isolierung schützte die Stahlträger vor Hitze, sodass sie für ein bis zwei Stunden ihre Festigkeit behielten, selbst während des Feuers nach dem Aufprall.

Warum war der nördliche Turm länger stabil als der südliche Turm nach dem Einschlag?

Der nördliche Turm hielt länger stand, da der Aufprall höher war und weniger Last auf den darunterliegenden Stockwerken lag, während der südliche Turm stärker belastet war.

Wie beeinflusste die Bauweise des World Trade Centers den Einsturz?

Die schwachen Verbindungen zwischen den vorgefertigten Paneelen und dem Kern führten dazu, dass bei der Temperaturerhöhung die Struktur versagte.

Welche Unterschiede gab es zwischen dem World Trade Center und dem Empire State Building?

Das World Trade Center wurde von einem viel größeren Flugzeug getroffen, und seine Bauweise unterschied sich erheblich, was zu einem anderen Verhalten bei einem Aufprall führte.

Was ist die Rolle des Hutbinders in der Struktur der Türme?

Der Hutbinder verband den Kern mit den äußeren Stützen und diente auch als Stütze für die Antenne an der Spitze des Turms.

Welche neuen Sicherheitsmaßnahmen wurden im One World Trade Center umgesetzt?

Das neue Gebäude hat einen stabilen Betonkern, der im Falle eines Flugzeugaufpralls widerstandsfähiger ist, und die Böden sind vollständig mit Beton überzogen.

Warum wurde die Konstruktion des World Trade Centers als riskant erachtet?

Die Ingenieure hatten nicht die möglichen Auswirkungen eines Brandes von so viel Kerosin und die Größe des Flugzeugs berücksichtigt, das tatsächlich einschlug.