El colapso del World Trade Center | La Física completa
Summary
TLDREl guion del video detalla el colapso de las Torres Gemelas tras el atentado terrorista del 11 de septiembre. Se discute el diseño estructural del tubo perimetral, la resistencia inicial a la impactación y el uso de grúas canguro en su construcción. La explicación incluye el papel del núcleo central en la carga y cómo el fuego y el daño a las columnas llevaron al derrumbe. Se menciona el aislamiento de espuma en spray y cómo las conexiones de los pisos con el núcleo se debilitaron por el calor. El video también compara el diseño del World Trade Center con el del Empire State Building y destaca las mejoras en seguridad y diseño en el nuevo World Trade Center.
Takeaways
- 🔍 El atentado del 11 de septiembre no provocó la caída inclinada de las Torres Gemelas; permanecieron firmes durante más de una hora antes de colapsar de manera vertical.
- 🏢 El diseño estructural de las Torres, conocido como 'tubo perimetral', fue una de las razones clave del colapso, ya que permitía una mayor flexibilidad y menos soporte en las columnas.
- 🔨 La construcción de las Torres utilizó grúas canguro, una innovación que ayudó a acelerar el proceso de construcción al permitir que las grúas se elevaran por sí mismas.
- 🔥 El aislamiento de espuma en spray fue una técnica utilizada para proteger las estructuras metálicas del calor en caso de incendio, permitiendo que las Torres soportaran el impacto más de una hora.
- 📐 El núcleo de las Torres, aunque pequeño en superficie, soportaba la mayoría de la carga de gravedad y estaba conectado a las columnas perimetrales a través de vigas en forma de I.
- 🔗 Las conexiones entre los pisos y el núcleo eran cruciales para la integridad estructural, pero se debilitaron debido al aumento de temperatura durante el incendio.
- 💡 Los 'amortiguadores viscoelásticos' absorbieron el impacto del avión, permitiendo que las Torres se movieran flexiblemente y soportaran el peso incluso después del impacto.
- 📉 La abolladura en el diseño de tubo perimetral, causada por el impacto y el peso del incendio, provocó el pandeo de las columnas, lo que llevó al colapso de las Torres.
- 🛠 La conexión del núcleo con los pisos se rompió durante el colapso, lo que resultó en la caída de los pisos y la eventual caída de las Torres.
- ⏳ El colapso de la Torre Norte tomó 13 segundos y la Torre Sur, 11 segundos, demostrando la rapidez con la que se desencadenó la reacción en cadena.
- 🆕 El nuevo World Trade Center, conocido como One World Trade Center, incluye mejoras en la seguridad y diseño térmico, como muros de cemento armado alrededor de las escaleras de evacuación y estructuras de acero cubiertas por concreto.
Q & A
¿Qué sucedió en las Torres Gemelas durante el atentado terrorista del 11 de septiembre?
-Durante el atentado, las Torres Gemelas sufrieron un fuerte impacto por el avión, pero no cayeron inmediatamente. Permanecían firmes por más de una hora antes de colapsar de manera vertical debido a su diseño estructural.
¿Cuál fue la causa principal del colapso vertical de las Torres Gemelas?
-La causa principal del colapso fue el diseño estructural de las torres, conocido como diseño de tubo perimetral, que se vio afectado por la quema de combustible que aumentó la temperatura y provocó el hundimiento de las columnas.
¿Qué es el diseño de tubo perimetral y cómo influyó en la resistencia de las Torres Gemelas?
-El diseño de tubo perimetral es una estructura en la que las columnas se redistribuyen en una disposición circular, permitiendo espacios de oficinas sin columnas internas. Este diseño permitió que las torres permanecieran firmes después del impacto del avión.
¿Cómo se construyeron las Torres Gemelas utilizando grúas canguro?
-Las grúas canguro fueron utilizadas para acelerar la construcción de las Torres Gemelas. Estas grúas podían elevarse por sí mismas, incrementando su altura y ayudándose mutuamente en el montaje de los bastidores.
¿Qué técnica se utilizó para proteger las torres de los incendios durante la construcción?
-Se utilizó un proceso de aislamiento de espuma en spray, que generaba una textura espumosa sobre la superficie metálica que podía retener el calor y proteger el acero de los edificios durante un incendio.
¿Cuál es la función del núcleo en la estructura de las Torres Gemelas?
-El núcleo, aunque no ocupaba más de una cuarta parte de la superficie, soportaba la mayor parte de la carga de gravedad de la Torre, con columnas soldadas que alcanzaban una altura de entre 30 y 50 metros.
¿Qué sucedió con las conexiones de los pisos durante el colapso de las Torres Gemelas?
-Durante el colapso, las conexiones de los pisos con el núcleo se debilitaron debido a la alta temperatura, lo que resultó en el rompimiento del soporte del núcleo y el colapso de los pisos hacia abajo.
¿Cómo se describe el efecto de la abolladura en el diseño de un tubo perimetral?
-La abolladura en el diseño de un tubo perimetral puede causar un colapso en la zona de la abolladura cuando se aplica una fuerza axial, debido a un fenómeno conocido como pandeo.
¿Qué medidas se tomaron en el diseño del nuevo World Trade Center para mejorar la seguridad?
-En el nuevo World Trade Center se introdujeron medidas como un grueso muro de cemento armado alrededor de las escaleras de evacuación, la cubierta de concreto para proteger la estructura de acero y la implementación de nuevas normas de seguridad para los edificios.
¿Cuánto tiempo tardaron las Torres del World Trade Center en colapsar después del impacto de los aviones?
-La Torre Norte se derrumbó en 13 segundos y la Torre Sur en solo 11 segundos después del impacto de los aviones.
¿Qué pruebas se realizaron antes de construir las Torres del World Trade Center para evaluar su resistencia a impactos?
-Se sometieron a pruebas de choque de aviones, donde el diseño de las torres se mantuvo bastante bien. Sin embargo, no se consideraron el efecto del fuego por los galones de combustible y el tamaño real del avión que impactó.
Outlines
🏢 Colapso de las Torres Gemelas: El papel del diseño estructural
El primer párrafo explica cómo el atentado terrorista del 11 de septiembre impactó las Torres Gemelas. Aunque el impacto del avión no provocó una caída inclinada inmediata, las torres colapsaron después de una hora debido a su diseño estructural de 'tubo perimetral'. Este diseño permitía espacios de oficinas sin columnas, pero también hizo más vulnerables a las torres ante el impacto y el fuego. Además, se describen las 'grúas canguro', una innovación en la construcción que ayudó a acelerar el proceso de construcción de las Torres Gemelas.
🔨 La conexión de los pisos y su rol en el colapso
El segundo párrafo se centra en la conexión entre los pisos y el núcleo de las Torres Gemelas, así como en la importancia de las 'cerchas' y los 'asientos de acero' en la estructura del edificio. La abolladura causada por el impacto del avión y el fuego, junto con el aumento de temperatura, debilitaron estas conexiones, lo que llevó a un colapso en cadena de los pisos. El texto también analiza cómo la fuerza de compresión durante el colapso provocó el pandeo de las columnas perimetrales, contribuyendo al derrumbe total del edificio.
🛠 Innovaciones y mejoras en la seguridad de los nuevos World Trade Center
El tercer párrafo discute las lecciones aprendidas del colapso de las Torres Gemelas y cómo se aplicaron en el diseño y construcción del nuevo World Trade Center. Se mencionan las mejoras en la estrategia de rescate, el diseño térmico y la seguridad estructural, como el uso de un muro de cemento armado alrededor de las escaleras de evacuación y la protección completa de la estructura de acero con concreto para evitar el aumento de temperatura. Estas medidas han hecho que el nuevo World Trade Center sea el más alto del hemisferio occidental.
Mindmap
Keywords
💡Atentado terrorista
💡Torres Gemelas
💡Diseño estructural
💡Cuerpo central
💡Pando
💡Aislamiento de espuma en spray
💡Grúa canguro
💡Cerchas
💡Cercha del sombrero
💡One World Trade Center
Highlights
El atentado terrorista del 11 de septiembre no provocó una caída inclinada inmediata en las Torres Gemelas, sino que estas permanecieron firmes durante más de una hora.
La caída de las Torres Gemelas fue vertical y fue causada principalmente por su diseño estructural, específicamente el diseño de tubo perimetral.
Los ingenieros eligieron el diseño de tubo perimetral para maximizar el espacio de oficinas sin columnas molestas en el interior.
El World Trade Center utilizó grúas canguro, una innovación en la construcción que permitió una construcción más rápida y eficiente.
Las Torres Gemelas estaban equipadas con un sistema de aislamiento de espuma en spray que protegía el acero de la estructura del calor en caso de incendio.
El núcleo de las Torres Gemelas, aunque pequeño en superficie, soportaba la mayor parte de la carga de gravedad de la Torre.
La conexión de los pisos con el núcleo y el perímetro era crucial para la estabilidad de la Torre, y su diseño incluía detalles como asientos de acero y placas de separación.
El impacto del avión en el World Trade Center dañó columnas perimetrales y centrales, pero los amortiguadores viscoelásticos absorbieron parte del impacto, permitiendo que las Torres se mantuvieran erigidas por más tiempo.
El colapso de las Torres fue desencadenado por el peso de los pisos superiores cayendo sobre los pisos inferiores, lo que provocó una reacción en cadena de colapso.
La abolladura causada por el impacto del avión y el fuego provocó un efecto de pandeo en las columnas perimetrales, lo que llevó a su colapso.
El núcleo central, que podría haber salvado los pisos superiores, se vio afectado por la desconexión causada por el calor y el impacto, lo que resultó en el colapso total.
La Torre Norte se derrumbó en 13 segundos y la Torre Sur en 11 segundos, mostrando la rapidez con la que se desencadenó el colapso.
Las pruebas de choque de aviones realizadas antes de la construcción no consideraron el tamaño del avión y el impacto del fuego en el diseño de las Torres.
El nuevo World Trade Center incluye mejoras en la seguridad y diseño térmico, como un muro de cemento armado alrededor de las escaleras de evacuación.
Las nuevas normas de seguridad introducidas por el gobierno mejoran la resistencia de los edificios a desastres similares al del 11 de septiembre.
El nuevo World Trade Center es el edificio más alto del hemisferio occidental, lo que demuestra la evolución y mejora en la ingeniería de edificios.
Transcripts
00:00el atentado terrorista del 11 de
00:01septiembre la inmensa fuerza de impacto
00:04del avión no ocasionó que las Torres
00:05Gemelas sufrieran una caída inclinada
00:07semejante por el contrario las torres
00:10permanecieron firmes a lo largo de más
00:12de una hora no obstante ante la sorpresa
00:15de todo el mundo las torres se
00:17desplomaron como un castillo de naives
00:20una caída vertical la principal razón de
00:22este colapso tan raro fue el diseño
00:25estructural de las torres el diseño de
00:27tubo perimetral los suelos de cemento
00:29del World Trail Center se sujetan sobre
00:31estas cerchas al estrellarse el avión la
00:34quema de combustible incrementó la
00:36temperatura y produjo el hundimiento de
00:38las herch puedes decir cuál es la
00:40consecuencia de un suelo pesado y
00:42hundido en el edificio espera Espera
00:44espera estamos yendo demasiado rápido si
00:47queremos entender correctamente la
00:49física detrás del colapso en primer
00:51lugar tenemos que entender la geometría
00:53y los detalles de diseño de este
00:55edificio el diseño de tubo perimetral se
00:58origina cuando se redistribuyen columnas
01:00uniformes en un edificio a una
01:01distribución de tubo o dentro de tubo
01:03fijémonos en los bonitos y cómodos que
01:05son Estos espacios para oficinas en el
01:08interior de las zonas de oficinas no
01:10existen columnas molestas este fue el
01:13único motivo por el que los ingenieros
01:14optaron por este diseño único de tubo
01:16perimetral para los dos rascacielos solo
01:19hay que compararlo con las oficinas del
01:21Empire State Building por ejemplo aquí
01:24las columnas gigantescas se comen mucha
01:26superficie útil de oficinas si amplas la
01:29imagen descubrirás que la torre no está
01:31formada por un único Pilar exterior en
01:33toda su altura sino por un conjunto de
01:35paneles
01:36prefabricados un panel está formado por
01:39tres columnas de tres pisos de altura
01:41las placas tímpano lo sostienen entre sí
01:44los ingenieros unieron estos paneles
01:46siguiendo un orden ascendente de altura
01:47en repetidas ocasiones solo para darle
01:50rigidez al tubo
01:52exterior estas bonitas pero gigantescas
01:55grúas denominadas grúas canguro jugaron
01:57un papel decisivo en la aceleración de
01:59los trabajos de construcción del World
02:01rail Center puedes explicar a partir de
02:04esta animación como esta innovadora grúa
02:06sube por sí misma al accionar el pistón
02:09la grúa incrementa su altura Entonces
02:11esta estructura de soporte tan
02:13interesante que solo puede flexionarse
02:16hacia un lado contribuye a que la grúa
02:18descanse en esta posición en esta etapa
02:21la parte inferior del pistón se retrae
02:23una vez más el mecanismo de soporte de
02:25flexión hacia un lado resulta de gran
02:28ayuda una vez que la grúa está apoyada
02:31es tiempo de colocar estos bastidores en
02:33la base y hacerla Más estable la forma
02:36en que sube esta grúa se ve estupenda
02:38verdad Si desea incrementar su altura
02:41basta con repetir la misma serie de
02:43movimientos resulta interesante que la
02:45grua canguro vecina se ayudará en el
02:47momento del montaje de los cerrojos de
02:49los bastidores las torres del World
02:52Trade Center fueron unas de las primeras
02:53de Estados Unidos en emplear estas
02:55innovadoras grúas te diste cuenta de lo
02:58que este trabajador está haciendo aquí
03:00en realidad esta actividad es la razón
03:03por la que las torres soportaron más de
03:04una hora antes del derrumbe se trata de
03:07un proceso de aislamiento de espuma en
03:09spray al rociar este líquido especial a
03:12la superficie metálica se genera una
03:14textura espumosa sobre ella si se
03:16produce un incendio esta espuma puede
03:19retener el calor e impedir que llegue al
03:21acero durante una o dos horas según sus
03:23valores
03:24nominales con Esta técnica se protege el
03:27edificio Hasta que el personal de
03:28emergencia controle el incendio las
03:31cerchas y columnas de las Torres Gemelas
03:33se cubrieron con este aislamiento de
03:35espuma en spray ahora llega el momento
03:37del segundo componente principal del
03:39diseño el núcleo a pesar de que el
03:42núcleo no ocupa más de una cuarta parte
03:44de la superficie esta estructura soporta
03:47la mayor parte de la carga de gravedad
03:48de la Torre cada columna del núcleo fue
03:51soldada a la de abajo alcanzando cada
03:53una de ellas una altura de entre 30 y 50
03:56m después las vigas en forma de I se
03:59unieron en cada planta si se amplía la
04:01imagen y se examina la caída de la torre
04:03del World TR Center es obvio que
04:05básicamente se trata de un desplome de
04:07pisos Vamos a aprender algo sobre la
04:10conexión de pisos del World tril Center
04:11para poder entender mejor el colapso la
04:14conexión de Los pilares exteriores y el
04:16núcleo con una envergadura de 60 pies
04:18únicamente era posible por medio de una
04:20disposición de cerchas ya que las
04:22cerchas se habrían hundido a fin de
04:25facilitar el proceso de construcción
04:27prefabricar partes del suelo unieron
04:30algunas de las cerchas y las fijaron con
04:32una placa de acero resulta interesante
04:34la manera en que las cerchas están
04:36conectadas a las columnas las conexiones
04:38de la ccha se hacen por medio de estos
04:40diminutos y cruciales asientos de acero
04:43el principal culpable del derrumbe y el
04:45menos mencionado en los informes
04:47ofrecidos por el gobierno vamos a verlo
04:49de cerca el cordón superior del armazón
04:52se apoya en esta pieza de acero en forma
04:54de l inversa este asiento está soldado a
04:57la placa tímpano mediante estas pequeñas
04:59placas de separación por favor recuerda
05:02los detalles de esta conexión va a tener
05:04un papel crucial durante el colapso de
05:06las torres resulta interesante que los
05:09nudillos de la ccha se hicieron saltar
05:11de la chapa de acero así cuando se
05:13vierta el cemento las barras de refuerzo
05:16reforzarán la conexión con el sistema de
05:17acero con el cemento vertido en el lugar
05:20el suelo de las Torres Gemelas está
05:22listo preparado para que los lujosos
05:25espacios de oficinas de planta abierta
05:26se vendan como pan caliente en las ena
05:29de cada Torre se halla el cuarto
05:31elemento estructural importante la
05:33cercha del sombrero esta gigantesca
05:36estructura se construyó para soportar
05:38una antena En la cima de las torres el
05:40sistema de cerchas de sombrero También
05:43sirve de puente entre el núcleo y las
05:44columnas exteriores ahora que has
05:47comprendido toda la estructura de las
05:48torres del World tril Center pasemos de
05:51la física subyacente a su intrigante
05:53colapso al estrellarse el avión contra
05:55el norte rompió el laberinto de columnas
05:58perimetrales de se a ocho pisos este
06:00impacto también causó daños en las
06:02columnas centrales en un 60 por. los
06:05elevadores y escaleras quedaron dañados
06:07atrapando alrededor de 1600 personas
06:10sobre la torre este golpe impactante de
06:12los aviones Boeing pudo haber dejado que
06:14la torre seara de esta manera pero no
06:17fue así a causa de miles de estos
06:20diminutos amortiguadores viscoelásticos
06:22en el edificio estos amortiguadores a
06:24base de caucho absorbieron todo el
06:26impacto por esta razón las Torres
06:29Gemelas son tan flexibles que en un día
06:31de viento se pueden balancear hasta 30
06:34cm más aún las torres se resistieron con
06:37fuerza por más de una hora aún después
06:40de los vacíos en sus paredes de
06:42columnas fue posible gracias a que las
06:45columnas que quedaban tanto las del
06:46perímetro como las del núcleo soportaron
06:49bien el peso de la parte del edificio
06:51que estaba por encima de la zona del
06:53accidente si las columnas que quedaron
06:55estaban haciendo un buen trabajo qué fue
06:57exactamente lo que llevó al colapso de
06:59las
07:17torres in front of me one is Straight
07:21and one is having a
07:23s When I apply Force on this Straight
07:26flor this actually Gravity load the WS
07:30are Straight Nothing is happening to the
07:32Walls you can See
07:34That but When apply the same Force on
07:38this floor with sag you can see the WS
07:43are ding inward There is a huge
07:46deflection towards
07:48inside This is due to the Force which is
07:50acting
07:56inw esto quiere decir que el peso del
07:59suelo de cemento hundido abyara las
08:01columnas perimetrales del interior
08:03recuerda los tubos perimetrales también
08:05son débiles por el incremento de
08:07temperatura ahora vamos a ver cuál es el
08:10efecto de la abolladura en el diseño de
08:12un tubo perimetral tengo aquí una lata
08:14perfecta
08:20Sur pero cuando se le añade una pequeña
08:23abolladura hacia dentro Sencillamente
08:25colapsa lo mismo pasó en las columnas
08:27perimetrales del World trace Center de
08:29modo parecido al experimento si una
08:31fuerza axial penetra en un diseño de
08:33tubo perimetral con una abolladura este
08:35se colapsa en la zona de abolladura se
08:38trata de un caso claro de pandeo puede
08:41que todos hayan experimentado el pandeo
08:43el pandeo se da cuando una carga de
08:45compresión actúa axialmente sobre una
08:47Viga delgada en el caso de la abolladura
08:50el pandeo se produjo con una carga mucho
08:52más baja el fuerte núcleo central puede
08:55salvar los pisos de arriba del derrumbe
08:58desgraciadamente ente No ya vimos Cómo
09:01se conectan los pisos con el núcleo no
09:03se trata de una conexión fuerte por otra
09:06parte a causa de la temperatura elevada
09:09estas conexiones se han vuelto más
09:10débiles durante el colapso de los pisos
09:13a causa de la abolladura el soporte del
09:15núcleo simplemente se
09:17rompería sin casi ninguna conexión con
09:20el núcleo el resultado es claro el
09:22colapso de todo el suelo hacia abajo la
09:25masa de los 15 pisos de arriba era la
09:27misma que la del Titanic 38,000
09:30toneladas adicionalmente la cercha del
09:33sombrero y el Boeing también se cayeron
09:35la súbita fuerza de impacto de este
09:37inmenso peso sobre el suelo justo debajo
09:40acaba de destrozar los pisos
09:42inferiores obviamente los tubos
09:44perimetrales se pandear hann ya que la
09:46fuerza de impacto es gigantesca y de
09:48naturaleza compresiva el efecto se
09:51transformó en una reacción en cadena y
09:53los pisos siguieron cayendo por otra
09:56parte el peso seguía incrementándose
09:58conforme el io caía es probable que
10:01hayas visto el desgarro de las columnas
10:03perimetrales durante el colapso Esto se
10:05debe a la acción de pandeo la Torre
10:08Norte se derrumbó en 13 segundos y la
10:10torre Sur en solo 11
10:13segundos sabías que este escenario
10:15Exacto fue sometido a pruebas antes de
10:17que se construyeran las Torres en la
10:20prueba de choque de aviones este diseño
10:22de Torres se mantuvo bastante bien no
10:25obstante los ingenieros No tuvieron en
10:27cuenta dos condiciones una fue el fuego
10:30causado por los galones de combustible y
10:32la segunda fue el tamaño del avión
10:35cuando se hizo la prueba el avión más
10:38grande que los ingenieros tuvieron en
10:39cuenta fue el Boeing 707 que era la
10:42mitad del que se estrelló la torre One
10:45World Trade Center que actualmente se
10:47lleva el puesto de honor de las gemelas
10:49incluye medidas para mejorar las
10:51estrategias de rescate de personas y el
10:53diseño térmico del edificio en el one
10:56World Trade Center los ingenieros se
10:58levantaron un grueso muro de cemento
11:00armado alrededor de las escaleras de
11:02evacuación Este muro de cemento grueso
11:04funciona como el núcleo del edificio al
11:07parecer ya no se Confía en los núcleos
11:09de acero evidentemente durante un
11:12accidente aéreo el núcleo de cemento se
11:14mantendrá fuerte con respecto a los
11:16pisos esta vez no dejaron expuesta
11:19ninguna estructura de acero la cubrieron
11:21completamente con concreto así se evita
11:24cualquier riesgo de que la estructura de
11:26acero del suelo se vea afectada por el
11:27aumento de la temperatura
11:30además el gobierno introdujo muchas
11:32normas nuevas para la seguridad de los
11:34edificios gracias a estas nuevas medidas
11:37de seguridad el nuevo World Trade Center
11:40es el más alto del hemisferio occidental
Browse More Related Video
Diseño de Recipientes a Presión. Clase 6A. Cargas Sísmicas
Hechos| Los atentados del 11S (20 años)
CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN PARA TU VIVIENDA
Cómo se desarrollaron los ataques del 11-S y qué consecuencias tuvieron | BBC Mundo
Clase2 Parte1
Buildings In Earthquakes—How it's constructed impacts what you feel (educational)
5.0 / 5 (0 votes)
