NIST пришел к выводу, что обрушение каждой башни стало результатом совокупного воздействия повреждений от удара самолета , широкомасштабного смещения огнезащиты и последовавших за этим пожаров. Последовательность отказов, которые, по заключению NIST, инициировали обрушение обеих башен, включала вызванное нагревом провисание ферм перекрытий, которое тянуло некоторые внешние колонны с одной стороны каждой башни внутрь, пока они не выгнулись, после чего нестабильность быстро распространилась, и верхние секции затем упали на этажи ниже. [3] Всемирный торговый центр 7, в который никогда не попадал самолет, рухнул в результате теплового расширения стальных балок и ферм, которые нагрелись из-за неконтролируемых пожаров, вызванных обрушением Северной башни и разрушением огнестойкого материала. [4]
Контекст
Крушение Всемирного торгового центра
Во время атак 11 сентября два реактивных авиалайнера врезались в башни-близнецы Всемирного торгового центра (ВТЦ), по одному в каждую башню. [5] В результате два 110-этажных небоскреба рухнули, полностью разрушив весь комплекс ВТЦ и унеся жизни 2763 человек. Южная башня рухнула в 9:59 утра (EDT), прогорев примерно 56 минут. 29 минут спустя рухнула Северная башня , прогоревшая 102 минуты. [5] Когда рухнула Северная башня, обломки упали на соседний Всемирный торговый центр 7 , повредив его и вызвав пожары, которые длились почти семь часов, нарушив структурную целостность здания. Всемирный торговый центр 7 рухнул в 5:21 вечера (EDT). [4]
Обрушение зданий Всемирного торгового центра 11 сентября 2001 года было беспрецедентным; никогда ранее многоэтажное здание со стальным каркасом не подвергалось полному обрушению в результате пожара . [6] Сразу после этого знающие инженеры-строители начали давать ряд объяснений, пытаясь помочь общественности понять эти трагические события. [7] Однако необходимо было организовать скоординированные усилия для расследования и анализа сложной серии событий, которые привели к каждому обрушению.
Исследование эффективности здания Всемирного торгового центра FEMA
После комплекса Всемирного торгового центра исследователи немедленно отреагировали, отправившись на место катастрофы , где они начали собирать данные. Среди первых были Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям (FEMA) и Американское общество инженеров-строителей (ASCE), которые вместе сформировали группу по изучению эксплуатационных характеристик зданий, чтобы понять, как и почему рухнули конструкции здания. Группа подготовила первый официальный правительственный отчет, в котором попыталась объяснить разрушение комплекса Всемирного торгового центра. [8]
Они смогли сделать много наблюдений и выводов, включая предварительный анализ поврежденных конструкций, анализ систем пожаротушения зданий и рекомендации по строительным нормам и стандартам пожарной безопасности для включения удара самолета в проектирование зданий. [9] Окончательный отчет FEMA, FEMA 403, выпущенный в мае 2002 года, под названием « Исследование эксплуатационных характеристик здания Всемирного торгового центра: сбор данных, предварительные наблюдения и рекомендации» , также предоставил значительный объем данных о событии, не задокументированных в других местах. Их выводы показали, что пожары в сочетании с повреждениями конструктивных элементов и систем пожаротушения, нанесенными реактивными авиалайнерами, сыграли ключевую роль в обрушении зданий.
Однако расследование команды было затруднено рядом проблем. Отсутствие полномочий у следователей изымать куски стали для исследования до их переработки привело к потере важных доказательств, которые были уничтожены на ранних этапах поисково-спасательных работ, а большая часть стали уже была переработана в течение месяца, прошедшего между атакой и развертыванием команды. Команде еще больше мешали продолжающиеся уголовные расследования ФБР и NTSB . На слушаниях в Комитете по науке Палаты представителей США 6 марта 2002 года группа свидетелей и экспертов описала препятствия следующим образом: [8]
Отсутствие четких полномочий и эффективного протокола о том, как следователи по оценке эффективности зданий должны проводить и координировать свое расследование с параллельными поисково-спасательными работами, а также любым уголовным расследованием.
Трудности с получением документов, необходимых для расследования, включая чертежи, проектные чертежи и записи о техническом обслуживании.
Неопределенность в связи с конфиденциальным характером исследования BPAT
Неопределенность относительно стратегии завершения расследования и применения извлеченных уроков
Из-за этих недостатков группа по исследованию характеристик зданий не смогла «окончательно определить последовательность событий, приведших к обрушению каждой башни». [10] Отчет был на удивление прямолинеен в указании недостатков и ошибок в расследовании и в рекомендации провести другое, более тщательное и авторитетное расследование. [11]
Закон о Национальной группе по безопасности строительства
В результате неубедительных выводов группы FEMA Building Performance Study и опасений по поводу ошибок в ее расследовании, Палата представителей США разработала законопроект, который предоставит широкие полномочия, включая право выдавать повестки, группам, расследующим обрушения зданий. [12] Законопроект также предписывает, чтобы группы были сосредоточены в Национальном институте стандартов и технологий (NIST), чья лаборатория по исследованию строительства и пожаров в Мэриленде проводила обширные расследования обрушений зданий в прошлом. [13] Законопроект, именуемый законом о Национальной группе по безопасности строительства (NCST), был принят Палатой представителей и Сенатом и был подписан в качестве закона 1 октября 2002 года президентом Джорджем Бушем-младшим . [14]
Закон NCST дает NIST четкие полномочия: [15]
установить вероятную техническую причину аварий зданий;
оценить технические аспекты процедур, используемых для эвакуации и реагирования на чрезвычайные ситуации;
рекомендовать конкретные изменения в строительных нормах, стандартах и практиках;
рекомендовать любые исследования или другие соответствующие действия, необходимые для повышения структурной безопасности зданий; и/или изменения в процедурах реагирования на чрезвычайные ситуации и эвакуации; и,
предоставить окончательные рекомендации в течение 90 дней после завершения расследования.
Расследование
NIST начал свое расследование 21 августа 2002 года. До этой даты волонтеры из NIST, FEMA, ASCE и других собрали стальные элементы, важные для расследования, с четырех предприятий по переработке стали во время восстановительных работ. Они собрали и каталогизировали 236 стальных артефактов, включая внешние колонны, основные колонны, фермы пола и другие подобные структурные элементы. [16] Они смогли наблюдать металлургическую химию и структуру и проводить эксперименты с восстановленными элементами, чтобы измерить их атрибуты, такие как механические свойства при высоких температурах.
Лаборатория исследований зданий и пожаров NIST создала сложную компьютерную модель для понимания обрушения башен. [17] В частности, они хотели узнать, может ли обрушение центральной колонны вызвать прогрессирующее обрушение всего здания. Они также смоделировали рассеивание реактивного топлива и повреждения внутренней части здания, которые не были видны на фотографиях и у очевидцев. Модель использовалась для понимания гипотезы обрушения .
Выводы
Башни-близнецы
Группа исследователей объединила свой металлургический анализ, экспериментальные результаты и компьютерное моделирование с видео и фотографиями разрушений и свидетельствами очевидцев, чтобы сформировать свое понимание того, как рухнули здания. Они пришли к двум выводам: [16]
Обычный пожар не должен был стать причиной обрушения 110-этажных небоскребов при отсутствии повреждений конструктивных элементов и огнезащитной изоляции.
Башни, скорее всего, не рухнули бы, если бы не удар самолета и не повреждение огнестойкой изоляции.
Наиболее вероятная последовательность обрушения была схожей между Южной и Северной башнями , но они не были идентичны. Однако они оба затронули все основные структурные системы конструкции здания: основные колонны, внешние колонны и этажи здания. [18]
Во-первых, полы, лишившиеся огнезащитной изоляции из-за воздействия мусора, начали провисать из-за высокой температуры пожара.
Провисшие полы втянулись внутрь стен
Внешние стены начали прогибаться внутрь под воздействием провисания полов, пожара и поврежденных в результате падения самолета основных колонн.
Наконец, внешние стены прогнулись/просели, и здания рухнули. Расположенные ниже этажи оказали небольшое сопротивление относительно огромной энергии падающего здания, что позволило им упасть очень быстро.
Выводы расследования NIST не подтверждают «теорию блина» начала обрушения, в которой обрушение начинается с прогрессирующего разрушения системы пола. [19] Однако «блин» был принят в качестве способа прогрессирования обрушения. [20]
7 Всемирный торговый центр
20 августа 2008 года NIST опубликовал окончательный отчет по расследованию обрушения 47-этажного здания Всемирного торгового центра №7. [17]
Их вывод заключается в том, что WTC7 рухнул в первую очередь в результате пожара, который начался, когда рухнул WTC1. Обрушение Северной башни также повредило южную внешнюю стену WTC7, но это не было способствующим фактором. Поскольку FDNY не могла попытаться потушить пожары, которые горели на шести этажах здания, огнестойкая изоляция начала выходить из строя. После нескольких часов неконтролируемого пожара стальные колонны, балки и фермы впитали тепло и быстро потеряли свою прочность. Поскольку они начали провисать, деформироваться и выгибаться, внутренняя конструкция под восточным пентхаусом была обрушена. Нагрузка от разрушенных основных колонн распределилась на оставшиеся колонны, которые все рухнули. Это привело к постепенному обрушению здания. [21]
Реформы
Закон о Национальной группе по безопасности строительства 2002 года, который уполномочил NIST провести свое расследование, в частности, гласит, что NIST, который не является регулирующим органом, не уполномочен требовать принятия строительных норм, стандартов или практик. [2] Однако окончательные отчеты NIST по обрушению зданий Всемирного торгового центра предоставляют техническую основу для новых и улучшенных стандартов, норм и практик по проектированию зданий, устойчивых к прогрессирующему обрушению. Многие исследователи NIST также являются ключевыми членами профессиональных организаций, разрабатывающих стандарты, и NIST активно сотрудничает с этими организациями, чтобы гарантировать, что уроки, извлеченные из расследований, будут использованы. [22]
Противопожарная защита конструктивных элементов
Национальная ассоциация противопожарной защиты приняла многие из рекомендуемых NIST усовершенствований в строительных нормах. Рекомендация NIST по улучшению структурного каркаса здания и опорной системы в условиях суровых нагрузок, например, во время пожара, привела к принятию нового подхода к проектированию высотных зданий. Гораздо более пристальное внимание должно быть уделено основным и второстепенным элементам конструкции, а также соединениям, которые связывают их вместе. [23]
Стальные колонны зданий Всемирного торгового центра значительно потеряли прочность, когда они подверглись воздействию жара пожара. Однако бетон, нагретый до той же температуры, вообще не теряет прочности. [24] В результате новые высотные здания, включая Всемирный торговый центр 1 , строятся из армированного высокопрочного бетона. [25]
Критики этих теорий заговора говорят, что они являются формой заговора, распространенной на протяжении всей истории после травматического события, в котором теории заговора возникают как мифическая форма объяснения. [27]
Связанная с этим критика касается формы исследования, на которой основаны теории. Томас В. Игар, профессор инженерии в Массачусетском технологическом институте , предположил, что они «используют „обратный научный метод“. Они определяют, что произошло, отбрасывают все данные, которые не соответствуют их заключению, а затем приветствуют свои выводы как единственно возможное заключение». [28]
Список опубликованных отчетов
Заключительные отчеты по расследованию Всемирного торгового центра NIST (сентябрь 2005 г., ноябрь 2008 г.)
NIST NCSTAR 1: Федеральное расследование по безопасности строительства и пожарной безопасности в связи с катастрофой во Всемирном торговом центре: Окончательный отчет Национальной группы по безопасности строительства об обрушении башни Всемирного торгового центра
NIST NCSTAR 1-1: Проектирование, строительство и обслуживание структурных и систем безопасности жизнедеятельности
NIST NCSTAR 1-1A: Проектирование и строительство структурных систем
NIST NCSTAR 1-1A приложения AB
NIST NCSTAR 1-1A приложения CG
NIST NCSTAR 1-1B: Сравнение требований строительных норм к конструкции
NIST NCSTAR 1-1C: Техническое обслуживание и модификации структурных систем
Приложения NIST NCSTAR 1-1C
NIST NCSTAR 1-1D: Положения по противопожарной защите и безопасности жизнедеятельности, применяемые к проектированию и строительству Всемирного торгового центра 1, 2 и 7, а также положения, применяемые после строительства после заселения
NIST NCSTAR 1-1E: Сравнение кодексов, стандартов и практик, использовавшихся во время проектирования и строительства Всемирного торгового центра 1, 2 и 7
NIST NCSTAR 1-1F: Сравнение положений строительных норм Нью-Йорка 1968 года и текущих (2003 года)
NIST NCSTAR 1-1G: Поправки к положениям о противопожарной защите и безопасности жизнедеятельности Строительного кодекса города Нью-Йорка, принятые местными законами во время эксплуатации Всемирного торгового центра 1, 2 и 7
NIST NCSTAR 1-1H: Модификация систем противопожарной защиты и безопасности жизнедеятельности башен Всемирного торгового центра после строительства
NIST NCSTAR 1-1I: Модификации после строительства систем противопожарной защиты, безопасности жизнедеятельности и структурных систем Всемирного торгового центра 7
NIST NCSTAR 1-1J: Проектирование, установка и эксплуатация топливных систем для аварийного электроснабжения в 7-м здании Всемирного торгового центра
NIST NCSTAR 1-2: Базовые структурные характеристики и анализ повреждений башен Всемирного торгового центра от удара самолета
NIST NCSTAR 1-2A: Референтные структурные модели и базовый анализ производительности башен Всемирного торгового центра
NIST NCSTAR 1-2B: Анализ ударов самолетов о башни Всемирного торгового центра (главы 1–8)
NIST NCSTAR 1-2B: Главы 9-11
NIST NCSTAR 1-2B: приложения
NIST NCSTAR 1-3: Механический и металлургический анализ конструкционной стали
NIST NCSTAR 1-3A: Современные спецификации конструкционной стали
NIST NCSTAR 1-3B: Инвентаризация и идентификация стали
NIST NCSTAR 1-3C: Виды повреждений и отказов компонентов конструкционной стали
NIST NCSTAR 1-3C: приложения
NIST NCSTAR 1-3D: Механические свойства конструкционных сталей
NIST NCSTAR 1-3E: Физические свойства конструкционных сталей
NIST NCSTAR 1-4: Активные системы противопожарной защиты
NIST NCSTAR 1-4A: Пожары после строительства до 11 сентября 2001 г.
NIST NCSTAR 1-4B: Системы пожаротушения
NIST NCSTAR 1-4C: Системы пожарной сигнализации
NIST NCSTAR 1-4D: Системы управления дымом
NIST NCSTAR 1-5: Реконструкция пожаров в башнях Всемирного торгового центра
NIST NCSTAR 1-5A: Визуальные доказательства, оценки ущерба и анализ временной шкалы (главы 1–8)
NIST NCSTAR 1-5A: Главы 9-приложение C
NIST NCSTAR 1-5A: приложения DG
NIST NCSTAR 1-5A: приложения HM
NIST NCSTAR 1-5B: Эксперименты и моделирование элементов конструкционной стали, подверженных воздействию огня
NIST NCSTAR 1-5C: Испытания на огнестойкость отдельных офисных рабочих станций
NIST NCSTAR 1-5D: Реакция систем потолочных плит на удары
NIST NCSTAR 1-5E: Эксперименты и моделирование нескольких рабочих станций, горящих в отсеке
NIST NCSTAR 1-5F: Компьютерное моделирование пожаров в башнях Всемирного торгового центра
NIST NCSTAR 1-5G: Интерфейс пожарной конструкции и тепловой ответ башен Всемирного торгового центра
NIST NCSTAR 1-6: Реакция на пожар и вероятная последовательность обрушения башен Всемирного торгового центра
NIST NCSTAR 1-6A: Пассивная противопожарная защита
NIST NCSTAR 1-6B: Испытания на огнестойкость систем стропильных ферм перекрытий
NIST NCSTAR 1-6C: структурный анализ компонентов, соединений и подсистем
NIST NCSTAR 1-6D: Глобальный структурный анализ реакции башен Всемирного торгового центра на ударные повреждения и пожар
NIST NCSTAR 1-7: Поведение пассажиров, эвакуация и экстренная связь
NIST NCSTAR 1-7A: Анализ опубликованных отчетов об эвакуации Всемирного торгового центра
NIST NCSTAR 1-7B: Техническая документация для проведения обследований: анкеты, интервью и фокус-группы
NIST NCSTAR 1-8: Операции по реагированию на чрезвычайные ситуации
NIST NCSTAR 1-8: Приложения AL
NIST NCSTAR 1A: Окончательный отчет о крушении здания 7 Всемирного торгового центра *
NIST NCSTAR 1-9: Реакция на пожар и вероятная последовательность обрушения здания 7 Всемирного торгового центра, том 1 и 2 *
NIST NCSTAR 1-9A: Глобальный структурный анализ реакции здания 7 Всемирного торгового центра на пожары и повреждения от воздействия мусора *
* Опечатки для NIST NCSTAR 1A, NIST NCSTAR 1-9 и NIST NCSTAR 1-9A (январь 2009 г., апрель 2012 г. и июнь 2012 г.)
Проекты отчетов по расследованию Всемирного торгового центра NIST и публичные комментарии (апрель 2005 г. и август 2008 г.)
Рекомендации по передовой практике проектирования огнестойкости конструкций зданий из бетона и стали (NIST IR 7563, ноябрь 2010 г.)
Июнь 2004 г. Отчет о ходе федерального расследования пожарной безопасности здания Всемирного торгового центра (NIST SP 1000-5, июнь 2004 г.)
Публичный отчет о федеральном расследовании по вопросам безопасности зданий и пожаров в связи с катастрофой во Всемирном торговом центре (NIST SP 1000-4, декабрь 2003 г.)
Отчет о ходе федерального расследования пожарной безопасности и безопасности зданий в связи с катастрофой во Всемирном торговом центре (NIST SP 1000-3, май 2003 г.)
Отчет о ходе расследования NIST пожара и катастрофы Всемирного торгового центра (NIST IR 6942 и NIST SP 1000-2, декабрь 2002 г.)
Окончательный план NIST: Национальное расследование по вопросам безопасности зданий и пожаров в связи с катастрофой во Всемирном торговом центре (NIST SP 1000-1, август 2002 г.)
Первоначальная модель пожаров в башнях Всемирного торгового центра (NIST IR 6879, май 2002 г.)
^ "Репликация огнестойкости офиса". NIST. 22 июня 2007 г. Получено 11 сентября 2022 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
^ ab «Ответственность NIST в соответствии с Законом о национальной группе по безопасности строительства» (PDF) . www.nist.gov. Ноябрь 2012 г. Архивировано (PDF) из оригинала 29.12.2016.
^ ab "Национальная комиссия по террористическим атакам на Соединенные Штаты". www.9-11commission.gov . Архивировано из оригинала 2011-09-03 . Получено 2016-09-14 .
^ Дженсен Хьюз . "Исторический обзор обрушений многоэтажных зданий из-за пожара - Дженсен Хьюз". Архивировано (PDF) из оригинала 2016-07-05 . Получено 2016-09-14 .
^ Игар, Томас В.; Муссо, Кристофер (2001). «Почему рухнул всемирный торговый центр? Наука, инженерия и спекуляция». JOM . 53 (12): 8–11. Bibcode :2001JOM....53l...8E. doi :10.1007/s11837-001-0003-1. ISSN 1047-4838. S2CID 56119666.
^ ab "Извлечение уроков из 11 сентября — понимание краха Всемирного торгового центра". commdocs.house.gov . Архивировано из оригинала 2016-03-03 . Получено 2016-11-21 .
^ "FEMA 403, Исследование эффективности строительства Всемирного торгового центра (2002) | FEMA.gov". www.fema.gov . Архивировано из оригинала 2016-12-02 . Получено 2016-11-21 .
^ "FEMA 403, Исследование эффективности строительства Всемирного торгового центра (2002), Краткое изложение" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 25.01.2017.
^ Гланц, Джеймс (2002-05-01). «Отчет о крахе башен заканчивается в основном вопросами». The New York Times . ISSN 0362-4331. Архивировано из оригинала 29-01-2018 . Получено 21-11-2016 .
^ Гланц, Джеймс (2002-05-01). «Отчет о крахе башен заканчивается в основном вопросами». The New York Times . ISSN 0362-4331. Архивировано из оригинала 29-01-2018 . Получено 28-11-2016 .
^ Томпсон, Кристи (27.04.2011). "Национальная лаборатория исследований пожаров". NIST . Архивировано из оригинала 12.12.2016 . Получено 28.11.2016 .
^ "Public Law 107-231" (PDF) . 1 октября 2002 г. Архивировано (PDF) из оригинала 3 июля 2016 г.
^ "Обязанности NIST в соответствии с Законом о национальной группе по безопасности строительства" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 29.12.2016.
^ ab Banovic, SW; Foecke, T.; Luecke, WE; McColskey, JD; McCowan, CN; Siewert, TA; Gayle, FW (2007-11-01). "Роль металлургии в расследовании NIST обрушения башен Всемирного торгового центра". JOM . 59 (11): 22–30. Bibcode :2007JOM....59k..22B. doi :10.1007/s11837-007-0136-y. ISSN 1047-4838. S2CID 54171175.
^ ab "NIST выпускает окончательный отчет о расследовании WTC 7". Архивировано из оригинала 2018-02-07 . Получено 2017-11-30 .
^ "Почему рухнул Всемирный торговый центр? Наука, инженерия и домыслы". www.tms.org . Архивировано из оригинала 2012-03-02 . Получено 2017-11-30 .
^ Форд, Сьюзан Мари (27.05.2010). "Национальный институт стандартов и технологий (NIST) Федеральное расследование по вопросам безопасности зданий и пожаров в результате катастрофы Всемирного торгового центра. Ответы на часто задаваемые вопросы (30 августа 2006 г.)". NIST . Архивировано из оригинала 11 сентября 2017 г. Получено 30.11.2017 .
^ Форд, Сьюзан Мари (27.05.2010). "Национальный институт стандартов и технологий (NIST) Федеральное расследование по вопросам безопасности зданий и пожаров в результате катастрофы Всемирного торгового центра. Ответы на часто задаваемые вопросы (30 августа 2006 г.)". NIST . Архивировано из оригинала 11 сентября 2017 г. Получено 30.11.2017 .
^ "Проектирование для устойчивой Америки: саммит заинтересованных сторон по высокопроизводительным устойчивым зданиям и связанной с ними инфраструктуре" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2016-09-28 . Получено 2017-12-01 .
^ Чао, Ши-Хо. "Как изменился дизайн зданий после 11 сентября". The Conversation . Архивировано из оригинала 2017-12-09 . Получено 2017-12-01 .
^ "One World Trade Center rise on "super concrete" | Real Estate Weekly". Real Estate Weekly . 2011-06-01. Архивировано из оригинала 2017-11-02 . Получено 2017-12-01 .
^ Кман, Николас. «Связь при стихийных бедствиях: уроки 11 сентября». The Conversation . Архивировано из оригинала 24.12.2017 . Получено 30.11.2017 .
^ Баркун, М. (2003). Культура заговора: Апокалиптические видения в современной Америке . Издательство Калифорнийского университета. ISBN978-0-520-23805-3.
^ Уолч, Тэд (2006). «Противоречие преследует Джонса Y.». Новости Юты . Deseret News Publishing Company . Получено 18 декабря 2020 г.
Внешние ссылки
Окончательные отчеты Национального института стандартов и технологий по расследованию катастрофы Всемирного торгового центра
NIST публикует окончательный отчет о расследовании WTC 7