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    En quoi la construction du World Trade Center était-elle unique ?
    Les murs extérieurs des tours du World Trade Center, baigné de soleil. Voir plus de belles photos d'horizon. AbleStock.com/Thinkstock

    Bien avant que le World Trade Center ne devienne synonyme de l'attaque terroriste la plus dévastatrice de l'histoire des États-Unis, c'était un symbole de génie de l'ingénierie. À son achèvement en 1973, les deux tours qui s'élevaient du complexe de 16 acres (64749,7 mètres carrés) composé de sept bâtiments différents dans le bas de Manhattan étaient les plus hautes structures du monde. Mais la construction de telles structures gigantesques avait ses défis.

    Le premier grand défi était le chantier lui-même. L'emplacement choisi pour le projet, dans le Lower West Side de Manhattan, avait été construit sur des générations de décharges qui s'étaient en fait tellement développées et compactées sur elles-mêmes qu'elles avaient prolongé le Lower West Side de Manhattan jusqu'à la rivière Hudson. Pour atteindre une base solide de substrat rocheux, les travailleurs ont dû creuser 70 pieds (21,3 mètres). Mais à cause de la proximité de la rivière, il fallait créer une barrière qui empêcherait la partie excavée de la ville de se remplir d'eau aussi vite que la terre était enlevée.

    La réponse était quelque chose qui est devenu connu sous le nom de méthode des tranchées à lisier. Une tranchée creusée profondément dans le sol a été remplie d'un mélange de boue faite d'eau et d'une argile en expansion connue sous le nom de bentonite. Cette boue était plus dense que la saleté environnante, il empêchait donc le fossé de s'effondrer. Une fois rempli du mélange, une cage en acier a été larguée qui pesait 25 tonnes et s'étirait sur une hauteur de sept étages. Le béton a ensuite été coulé dans la tranchée. Comme le béton était plus lourd que le lisier, il a expulsé le mélange d'argile et a durci autour de la cage, faire une section de mur souterrain. Les travailleurs sont ensuite passés à la section suivante. Une fois le mur terminé, formant ce qui est devenu connu sous le nom de "baignoire, " le reste de la terre a été retiré de l'intérieur sans danger d'inonder l'espace nouvellement ouvert.

    Une autre préoccupation propre à la construction du World Trade Center était le fait que la ligne de train de banlieue PATH traversait directement le centre du chantier de construction. Au lieu d'interrompre le service, ingénieurs ont conçu un berceau de protection pour la ligne souterraine et, par conséquent, le train a fonctionné tout au long du projet, transportant 130, 000 passagers par jour [source :911veritas].

    En quoi le World Trade Center était-il unique ?

    Il y avait deux facteurs principaux qui distinguaient grandement les deux tours principales du World Trade Center de tout ce qui avait été construit avant elles :leurs murs et leurs ascenseurs.

    Avant la construction des tours jumelles, les gratte-ciel ont été conçus pour s'appuyer sur de grandes colonnes internes espacées d'environ 30 pieds (9 mètres), qui a interrompu le flux de l'espace intérieur. Pour ce projet cependant, les ingénieurs ont proposé une solution différente - les murs extérieurs eux-mêmes soutiendraient la majeure partie de la structure, et ils recevraient un coup de pouce d'une seule colonne de poutres au centre.

    Cela a permis un plan beaucoup plus ouvert à chaque étage du bâtiment, qui avait non seulement une valeur esthétique mais aussi une valeur financière - plus l'espace au sol, plus le loyer que les propriétaires des bâtiments pouvaient percevoir était élevé.

    La conception des ascenseurs s'est ajoutée à la création de plans d'étage ouverts. Un problème classique dans les gratte-ciel est qu'à mesure que les bâtiments grandissent, le nombre d'habitants augmente. Avec plus d'habitants, plus de cages d'ascenseur sont nécessaires. Mais plus il y a de cages d'ascenseur, moins il y a d'espace au sol pour les locataires.

    Ce problème a été résolu lors de la construction des tours jumelles grâce à l'utilisation d'ascenseurs express et locaux. De la même manière que le métro de New York fonctionnait, les ascenseurs express emmèneraient les passagers vers des « lobbies célestes » placés à différents étages du bâtiment, où ils descendraient ensuite et passeraient aux ascenseurs locaux pour se rendre à l'étage requis. L'utilisation de ce système a réduit de moitié le nombre de cages d'ascenseur requises, préservant ainsi un précieux espace au sol.

    Travail unique, Outils uniques

    Non seulement la construction du World Trade Center était unique, mais les outils utilisés pour le construire l'étaient aussi. Pour ériger le plus haut bâtiment du monde, des "grues kangourous" ont été importées d'Australie. Ces puissantes machines de construction pourraient s'élever grâce à l'utilisation d'un système hydraulique robuste, en fait grandit avec le bâtiment lui-même. La construction des Twin Towers marque la première utilisation de telles grues en Amérique.

    Conception et matériaux du World Trade Center

    La conception des tours jumelles est souvent appelée « tube dans un tube », " se référant au fait que tout le poids du bâtiment était supporté par les murs extérieurs et une colonne intérieure. Auparavant, les murs extérieurs d'un gratte-ciel s'appelaient murs rideaux - on ne s'y fiait pas pour la force, il n'était donc pas impératif d'utiliser des matériaux ultra-robustes pour eux.

    Mais pour les tours un et deux, les murs extérieurs ne supporteraient pas seulement le poids des sols intérieurs, mais ils devraient aussi résister à une énorme pression du vent. Parce que le "tube" externe de chaque tour était perforé d'ouvertures pour les fenêtres, l'ensemble de la toile d'acier pourrait se déplacer par vent fort, transfert de la charge du côté au vent vers le côté sous le vent des bâtiments par ce que l'on appelle l'action Vierendeel [source :FEMA].

    Pour les colonnes qui composaient les murs, un mélange de 12 types d'aciers différents avec des limites élastiques comprises entre 42, 000 livres par pouce carré (psi) et 100, 000 psi ont été utilisés, tandis que les colonnes intérieures étaient constituées d'un acier appelé A36, une désignation qui signifiait qu'il avait une limite d'élasticité de 36, 000 psi. L'épaisseur de ces colonnes variait également - d'une épaisseur de 0,25 pouce (6,35 millimètres) au sommet du bâtiment à une épaisseur de 4 pouces (10,16 centimètres) à la base [source :FEMA]. Dans tout, 200, 000 tonnes d'acier ultra-résistant (qui venait d'être disponible en 1968) ont été utilisées pour créer les deux tours [source :Gayle].

    Juste à l'intérieur des murs, à environ 10, 000 emplacements dans chaque tour, des amortisseurs viscoélastiques ont été installés [source :FEMA]. Il s'agissait essentiellement de gros amortisseurs qui pouvaient se plier sous la pression du vent puis reprendre leur forme d'origine. Parce que les tours ont été conçues pour se balancer et s'ajuster au vent, ces amortisseurs ont permis de réduire l'impact de ce mouvement sur les occupants. C'était la première fois que cette technologie était utilisée dans un gratte-ciel [source :FEMA].

    Les planchers qui coulaient entre les murs de soutènement et les colonnes intérieures étaient constitués de dalles d'acier de 0,5 pouce (1,27 centimètre) d'épaisseur recouvertes de 4 pouces (10,2 centimètres) de béton léger.

    Globalement, 425, 000 verges cubes (324935,8 mètres cubes) de béton ont été coulés, 43, 600 fenêtres ont été installées, 12, 000 miles (19312,1 kilomètres) de câbles électriques ont été posés et 198 miles (318,6 kilomètres) de conduits de chauffage ont été installés [source :Ross] pour créer les deux tours majestueuses qui ont contribué à définir la ligne d'horizon de Manhattan pendant 30 ans.

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    Sources

    • 911veritas. "Construire le World Trade Center." Autorité portuaire de New York et du New Jersey via YouTube. (8 sept. 2011) http://www.youtube.com/watch?v=__gUjUv1vvw
    • Buyukozturk, Franz-Josef Ulm et Oral. "Matériaux et structure." Massachusetts Institute of Technology (8 septembre, 2011)
    • Egar, Christophe Musso et Thomas. "Pourquoi le World Trade Center s'est-il effondré ? Science, Ingénierie et spéculation." JOM. 2001. (8 sept. 2011) http://www.tms.org/pubs/journals/JOM/0112/Eagar/Eagar-0112.html#ref5
    • FEMA. « Étude sur les performances des bâtiments du World Trade Center :collecte de données, Observations préliminaires, et recommandations." Septembre 2002. (8 sept. 2011)
    • Gayle, Franck W., et al. "L'acier de construction des tours du World Trade Center." Matériaux et procédés avancés." 1er octobre 2004. (8 sept. 2011) http://www.highbeam.com/doc/1G1-123583397.html
    • Ross, David Johnson et Shmouel. "Histoire du World Trade Center :les bâtiments magnifiques ont honoré la ligne d'horizon." infos s'il vous plait. (8 sept. 2011) http://www.infoplease.com/spot/wtc1.html
    • Le musée du gratte-ciel. « Centre du commerce mondial ». (8 sept. 2011) http://www.skyscraper.org/EXHIBITIONS/BIG_BUILDINGS/CONTENT/jumbos/j_09.htm
    • Tyson, Pierre. "Tours jumelles de l'innovation." Nova. 30 avril 2002. (8 sept. 2011) http://www.pbs.org/wgbh/nova/tech/twin-towers-of-innovation.html
    • Groupe de travail de recherche et de sauvetage des États-Unis. « Catastrophe du Word Trade Center ». (8 sept. 2011) http://www.ussartf.org/world_trade_center_disaster.htm
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