Quand on revient sur le 11 septembre 2001, on pense surtout aux gens. Nous pleurons les victimes des attentats; nous sympathisons avec leurs familles; nous honorons les secouristes; et nous réfléchissons à notre propre expérience.
En même temps, nous nous souvenons de nombreux autres détails de cette journée :les avions, les bâtiments endommagés et détruits par les pirates de l’air et l’équipement lourd utilisé dans l’effort de sauvetage massif. Comme d’innombrables événements au cours de l’histoire, les attentats du 11 septembre étaient un maillage écrasant d’hommes et de machines.
Dans cet article, nous répondrons à des questions telles que :Quand les tours jumelles ont-elles été construites ? Qui est derrière la conception du World Trade Center ? Et quelles sont les origines du complexe original du World Trade Center ? Nous nous souviendrons également des Twin Towers pour tout ce qu’elles étaient :une réussite technologique remarquable, une représentation d’un idéal et, finalement, un rappel bouleversant de notre propre vulnérabilité. En nous souvenant de cette fière structure, nous honorons l'esprit dans lequel elle a été construite et nous commémorons les victimes des attaques.
ContenuLe World Trade Center a ouvert ses portes le 4 avril 1973. Les tours, qui surpassaient l'Empire State Building, comptaient autrefois parmi les bâtiments les plus hauts du monde. Mais il a fallu beaucoup d'efforts pour y arriver.
David Rockefeller, l'un des nombreux petits-fils de l'industriel John D. Rockefeller, est généralement crédité de l'idée originale d'un centre du commerce mondial à New York. L'idée d'un centre commercial mondial a commencé après la Seconde Guerre mondiale, une décennie avant que Rockefeller ne s'implique, mais c'est lui qui a réellement lancé le bal.
Dans les années 1950 et 1960, alors qu'il était président de la Chase Manhattan Bank, Rockefeller s'est consacré à la revitalisation du Lower Manhattan. Il espérait dynamiser le quartier avec de nouvelles constructions, de la même manière que son père avait revitalisé le centre de Manhattan dans les années 1930 avec le Rockefeller Center.
Dans le cadre de son projet, David Rockefeller a proposé la construction d'un complexe dédié au commerce international à l'extrémité est de Wall Street. Rockefeller pensait que le centre commercial, qui comprendrait des bureaux et des hôtels, une salle d'exposition, un centre de valeurs mobilières et de change et de nombreux magasins, serait exactement ce qui stimulerait la croissance économique de la région.
Dans les années 1960, il avait certainement quelque chose à gagner du projet du World Trade Center. Il venait de construire la coûteuse tour de 60 étages de la Chase Manhattan Bank dans le quartier financier et souhaitait augmenter la valeur de l'investissement de la banque. Mais il était également animé par l’esprit d’unité internationale. Un centre commercial mondial rassemblerait des personnes du monde entier, un noble idéal dans les décennies qui ont suivi la Seconde Guerre mondiale.
Avec l'aide de son frère, Nelson Rockefeller, alors gouverneur de l'État de New York, David Rockefeller a impliqué l'autorité du port de New York.
La Port of New York Authority, aujourd'hui connue sous le nom de Port Authority of New York and New Jersey, est une institution gouvernementale qui dirige des projets publics dans la zone portuaire de New York et du New Jersey. Bien que l'Autorité portuaire soit une organisation publique, elle fonctionne comme une société privée :elle facture directement ses « clients » et profite de ses investissements, plutôt que de prélever l'argent des impôts.
Depuis sa création en 1921, l'Autorité portuaire s'est concentrée principalement sur les ponts, les tunnels, les aéroports et le transport par bus. Elle n'avait jamais entrepris quoi que ce soit d'une ampleur comparable à celle du World Trade Center auparavant, mais néanmoins, l'organisation était le choix le plus logique pour diriger le projet. Il possédait la rare combinaison de connexions gouvernementales, de ressources diverses et du pouvoir d'un domaine éminent.
Rockefeller a commandé les premières conceptions du WTC en 1958, l'Autorité portuaire s'est impliquée en 1960 et les plans initiaux ont été rendus publics en 1961.
Puis les choses ont considérablement ralenti.
Pendant des années, l'Autorité portuaire a dû faire face à des problèmes fiscaux, à des débâcles de relations publiques et à des querelles juridiques, sans parler de la tâche impopulaire consistant à expulser les centaines d'entreprises et de maisons occupant le chantier.
Avec toutes les négociations et les conflits logistiques, les fouilles n'ont réellement commencé qu'en 1966. À cette époque, la conception et la portée du projet avaient complètement changé.
La conception finale du WTC est le fruit d'un effort collectif, rassemblant le travail de dizaines d'architectes, d'ingénieurs en structure et de gestionnaires, dirigés par quelques talents éminents.
Guy Tozzoli, de l'Autorité portuaire, a sélectionné l'équipe finale et géré l'ensemble du processus de conception et de construction; l'architecte en chef du projet, Minoru Yamasaki, a proposé le concept des tours jumelles, ainsi que l'agencement de base du reste du complexe ; Les ingénieurs en structure Leslie Robertson et John Skilling ont découvert comment faire tenir les tours.
Le complexe final se composait de sept bâtiments, dominés par des tours jumelles de 110 étages s'élevant à plus de 1 360 pieds (415 mètres) au-dessus d'une place ouverte. La conception de la tour monumentale était innovante, ambitieuse et d'une simplicité trompeuse.
Au moment de la construction, les ouvriers construisaient la plupart des nouveaux gratte-ciel autour de squelettes en acier de type grille. Dans cette conception, la structure de support était répartie dans tout le bâtiment. Des poutres métalliques étaient rivetées bout à bout pour former des colonnes verticales, et à chaque niveau d'étage, ces colonnes verticales étaient reliées à des poutres horizontales.
Les colonnes de support étaient toutes internes, de sorte que l'extérieur du bâtiment n'avait à supporter que son propre poids. Ces murs-rideaux extérieurs peuvent être constitués d'à peu près n'importe quoi, y compris du verre ordinaire.
L'équipe du WTC a adopté une approche légèrement différente. Ils ont décidé de construire de longs « tubes », où toutes les colonnes de support se trouveraient autour de l'extérieur du bâtiment et au centre du bâtiment. Essentiellement, chaque tour était une boîte dans une boîte, reliée par des fermes horizontales à chaque étage.
La boîte extérieure, mesurant 208 pieds sur 208 pieds (63 x 63 m), était composée de colonnes en acier de 14 pouces (36 cm) de largeur, 59 par face de bâtiment, espacées d'un peu plus de 3 pieds (1 m). /P>
À chaque étage au-dessus du niveau de la place, les espaces entre les colonnes abritaient des fenêtres de 22 pouces (56 cm). Yamasaki, qui avait un vertige prononcé, estimait que les petites fenêtres donnaient au bâtiment un sentiment de sécurité.
L'aluminium recouvrait les colonnes, donnant aux tours une couleur argentée distinctive. La boîte intérieure au cœur de chaque tour mesurait environ 135 pieds sur 85 pieds (41 x 26 m). Ses 47 lourdes colonnes en acier entouraient un grand espace ouvert abritant des ascenseurs, des cages d'escalier et des toilettes.
Cette conception présentait deux avantages majeurs. Tout d’abord, cela confère au bâtiment une stabilité remarquable. En plus de supporter une partie de la charge verticale (le poids du bâtiment), les colonnes extérieures en acier supportaient toutes les forces horizontales agissant sur la tour (la force du vent). Cela signifiait que la structure de support interne était entièrement dédiée aux énormes charges verticales.
Deuxièmement, la conception du tube permet d’obtenir de superbes biens immobiliers. La structure de support étant déplacée sur les côtés et au centre du bâtiment, il n'était pas nécessaire d'espacer des colonnes volumineuses à chaque étage. Les clients pouvaient configurer l'espace disponible, environ 3/4 d'acre par étage, comme ils le souhaitaient.
Les colonnes de support verticales au cœur du bâtiment descendaient sous le rez-de-chaussée, à travers la structure du sous-sol, jusqu'à la structure de la semelle déployée sous le sol. Dans la conception à semelles écartées, chaque colonne de support reposait directement sur une plaque en fonte, qui repose au-dessus d'un grillage.
Le grillage est essentiellement un empilement de poutres en acier horizontales, alignées côte à côte en deux couches ou plus. Le grillage reposait sur une épaisse dalle de béton coulée sur le substrat rocheux solide en profondeur. Cette forme pyramidale répartissait le poids concentré des colonnes sur une surface large et solide. Une fois l'acier en place, toute la structure a été recouverte de béton.
Près de la base de chaque tour, au niveau de la place, les colonnes soutenues autour du périmètre, étroitement espacées, reposaient sur des « arbres à colonnes ». Les arbres à colonnes arquées répartissent le poids des colonnes étroitement espacées sur des colonnes plus épaisses espacées d'environ 10 pieds (3 m). Chacune de ces colonnes reposait sur des semelles de support supplémentaires plus petites dans la fondation.
Pour résister à la force horizontale du vent, les gratte-ciel ont besoin de la bonne combinaison de stabilité et de flexibilité. Ils doivent être suffisamment rigides pour que le vent ne puisse pas les pousser trop loin d'un côté à l'autre, mais suffisamment flexibles pour qu'ils puissent céder un peu, absorbant une partie de l'énergie éolienne.
L'équipe du WTC a effectué des tests approfondis pour déterminer l'ampleur de l'influence qu'ils pouvaient permettre sans déranger les occupants du bâtiment. Ils ont placé des modèles structurels dans des souffleries et ont même attiré des sujets de test sans méfiance vers des salles mobiles reliées à un système hydraulique lourd.
En fin de compte, ils ont conçu les tours de manière à ce qu'elles puissent osciller d'environ 3 pieds dans les deux sens. Pour minimiser la sensation de balancement, ils ont installé environ 10 000 amortisseurs viscoélastiques entre les colonnes de support et les fermes de plancher dans tout le bâtiment. Le matériau viscoélastique spécial de ces amortisseurs pourrait bouger quelque peu, mais il reprendrait sa forme originale. En d'autres termes, il pourrait céder un peu puis revenir à sa position initiale, absorbant une grande partie du choc du mouvement de balancement du bâtiment.
En plus de la structure de support des bâtiments, l'équipe du WTC a dû réfléchir à la manière dont les gens pourraient réellement contourner les tours. Les systèmes d’ascenseurs ont toujours été un exercice d’équilibre difficile pour les concepteurs de gratte-ciel. À mesure que vous construisez vers le haut, augmentant ainsi l'espace disponible et donc l'occupation d'un bâtiment, vous avez besoin de plus d'ascenseurs pour gérer les personnes supplémentaires.
Mais l'ajout d'ascenseurs supplémentaires jusqu'au dernier étage réduit quelque peu la surface au sol disponible, et donc l'occupation totale (ce qui réduit le potentiel de revenus). Il est difficile de calculer tous les chiffres et cela limite fonctionnellement la taille du gratte-ciel. Avant le WTC, les architectes hésitaient à construire plus de 80 étages, en grande partie à cause du problème des ascenseurs.
L'équipe du WTC a proposé un système complètement différent pour les immenses tours. Au lieu de construire suffisamment d’ascenseurs pour déplacer tout le monde du rez-de-chaussée à leur destination, ils ont décidé de diviser le trajet vers les étages supérieurs entre plusieurs ascenseurs. Si les gens voulaient passer du rez-de-chaussée au dernier étage, ils devraient sauter d'ascenseur en ascenseur, de la même manière que vous pourriez changer de voiture dans un métro.
Tout d’abord, ils prendraient un ascenseur express depuis le hall principal directement jusqu’au hall du ciel au 78e étage. De là, ils pouvaient se rendre directement à leur étage de destination. Pour garder les choses en ordre, tous les ascenseurs de 55 personnes avaient des portes de chaque côté :vous entreriez d'un côté, vous déplaceriez vers l'avant et sortiriez de l'autre côté. De cette façon, les passagers pourraient garder leur place dans la file tout en haut.
Essentiellement, chaque tour fonctionnait comme trois bâtiments empilés les uns sur les autres. Le système s'est avéré être un grand succès :avec 99 ascenseurs au total par tour, chacun desservant uniquement des étages spécifiques, les occupants pouvaient se déplacer rapidement et facilement. La plupart des super gratte-ciel construits après le WTC utilisaient le même système de base.
Avant que l'autorité portuaire puisse construire et ériger les tours massives, elle a dû reconstruire pour établir les fondations des bâtiments. Les gratte-ciel massifs doivent reposer sur le substrat rocheux, la roche solide située sous le sol, sinon ils ne pourront pas tenir debout. Pour atteindre ce niveau, l'équipe doit déterrer une énorme masse de terre dès la première étape de la construction.
Sur le site du WTC, le substrat rocheux se trouve entre 55 et 80 pieds (17 et 24 m) de profondeur. Creuser à ce niveau n'est évidemment pas une tâche simple, mais c'est normal dans la construction de gratte-ciel.
L'équipe du WTC a cependant été confrontée à un défi supplémentaire et atypique :le chantier de construction était immédiatement adjacent à la rivière Hudson, et à seulement quelques mètres de profondeur, ils ont trouvé un sol complètement saturé - si l'équipe commençait à creuser, le site d'excavation serait inondé.
Drainer le fleuve Hudson aurait été un cauchemar logistique. Entre autres choses, cela aurait compromis la stabilité d’autres bâtiments le long du rivage. Au lieu de cela, l'autorité portuaire a décidé d'utiliser la « méthode non conventionnelle des tranchées à lisier », auparavant utilisée principalement dans la construction de métros.
Le processus était assez simple, du moins conceptuellement. L'équipe a utilisé des machines d'excavation pour creuser des tranchées de 1 mètre de large jusqu'au niveau du substrat rocheux. Pendant qu'ils creusaient, ils introduisaient une boue composée d'eau et d'une argile expansive appelée bentonite. La boue de bentonite se dilaterait le long des côtés de la tranchée, bloquant ainsi les eaux souterraines.
Une fois qu'ils ont terminé une section de tranchée de 22 pieds (6,7 m), l'équipe a abaissé une charpente en acier étroite de sept étages dans le trou. Ensuite, ils ont coulé le béton depuis le bas de la tranchée tout en pompant le coulis par le haut.
Ils ont ainsi construit sous terre des murs solides en béton armé d’acier. Ils ont répété le processus avec 152 segments de charpente, mesurant chacun 22 pieds (6,7 m) de diamètre, pour former une grande boîte mesurant quatre pâtés de maisons sur deux pâtés de maisons (environ 500 x 1 000 pieds, ou 152 x 304 m). Cette boîte, communément appelée « baignoire », formait un mur d'enceinte étanche à l'eau pour la structure de fondation des deux tours.
Une fois la baignoire en place, l'équipe de construction du World Trade Center pourrait commencer à creuser jusqu'au substrat rocheux pour poser les fondations des deux bâtiments. Le seul problème était que la terre à l'intérieur de la baignoire était le principal moyen de support pour maintenir les murs en place :enlevez la saleté à l'intérieur, et le poids de la saleté et de l'eau à l'extérieur pousserait les murs vers l'intérieur.
Pour maintenir les murs en place pendant la construction des fondations, l'équipe a dû installer des attaches souterraines, des câbles s'étendant des murs d'enceinte jusqu'aux roches entourant la baignoire. Cela a fourni un soutien temporaire jusqu'à ce que l'équipage puisse terminer une structure de support à l'intérieur de la baignoire.
Une fois les murs d’enceinte fixés en place, l’équipe a pu commencer à creuser le site des fondations. Ils ont fini par déterrer plus d'un million de mètres cubes (764 555 mètres cubes) de remblai, qu'ils ont déversés dans l'Hudson, prolongeant ainsi la côte. Les fouilles ont en fait ajouté 28 acres de biens immobiliers de premier ordre à New York, formant ce qui est aujourd'hui Battery Park City.
Après avoir creusé jusqu'au substrat rocheux, ils ont creusé de grandes fosses pour la structure de support des tours et ont commencé à construire la structure de fondation massive des bâtiments situés au-dessus. De plus, la structure du sous-sol comportait sept niveaux d'espace utilisable, abritant des parkings, des magasins et des stations de métro.
La construction des Twin Towers représentait un défi logistique majeur, en plus d'un problème d'ingénierie ahurissant. Les bâtiments nécessitaient une énorme quantité d'acier – quelque 200 000 tonnes au total – mais le chantier de construction ne disposait que d'une petite quantité d'acier à la fois. Pour poursuivre la construction sans occuper trop d'espace sur le chantier, l'autorité portuaire a dû instaurer une « livraison d'acier juste à temps ».
Dans ce système, tout l’acier était transporté des fabricants vers une gare de triage géante du New Jersey. Chaque pièce d'acier importante avait un long numéro d'identification, indiquant où et quand elle serait utilisée. Selon le calendrier de construction, l'autorité portuaire expédierait les pièces d'acier du chantier vers le site exactement lorsque cela était nécessaire :les pièces plus petites étaient transportées par camion et les pièces plus grosses par remorqueur.
Le processus de construction s’est déroulé de l’intérieur vers l’extérieur. Tout d’abord, l’équipe a construit la charpente en acier du noyau interne à une hauteur particulière, puis a assemblé le mur d’enceinte autour de celle-ci. La structure périmétrique était en réalité formée de sections préfabriquées de colonnes verticales fixées à des poutres horizontales (appelées écoinçons). Les sections préfabriquées mesuraient environ 3 m de large, sur deux ou trois étages et pesaient environ 22 tonnes (20 tonnes métriques).
La structure du plancher a ensuite été installée entre le mur d’enceinte extérieur et le noyau intérieur. Les planchers étaient également livrés en sections préassemblées, constituées de fermes de 32 pouces (81 cm) de profondeur surmontées d'une surface en métal ondulé. Pour finir chaque étage, l'équipe coulait du béton sur la surface métallique et la recouvrait de carrelage.
Les sections de plancher comprenaient des conduits préassemblés pour les lignes téléphoniques et les câbles électriques, afin de faciliter la tâche des électriciens qui viendraient plus tard. Une fois la structure en acier mise en place, l'équipe a fixé la « peau » extérieure au périmètre :de l'aluminium anodisé, prédécoupé en grands panneaux.
Cela a continué, section par section, à mesure que les tours montaient de plus en plus haut. L'équipe a mis les sections en acier en place à l'aide de quatre grandes grues (quatre par tour), montées sur de longues structures en acier installées à l'intérieur de la structure tubulaire. Les grues pouvaient en fait s'élever plus haut, grâce à un système hydraulique lourd, une fois les sols terminés.
Pendant que l'équipe continuait à construire vers le haut, d'autres ouvriers ont commencé à étoffer les étages inférieurs, jusqu'à installer des stores et à peindre les murs. Un certain nombre d'entreprises ont emménagé dans leurs nouveaux bureaux du WTC des années avant l'ouverture officielle des tours.
En plus d'utiliser une conception structurelle non conventionnelle, les Twin Towers constituaient également une différence esthétique par rapport aux bâtiments plus anciens de New York. La plupart des gratte-ciel de la ville ont une forme de « gâteau de mariage », avec des sections plus grandes en bas se rétrécissant en sections plus petites au sommet.
Cela était dû en partie au style architectural dominant dans la première moitié du 20e siècle, mais aussi aux restrictions de zonage de New York. Pour garantir que les murs des gratte-ciel n'empêchent pas toute la lumière d'atteindre la rue, la ville a adopté une résolution en 1916 dictant que tous les gratte-ciel auraient une forme globale de pyramide.
Une nouvelle résolution adoptée en 1962 a modifié l'orientation, réglementant la hauteur globale plutôt que la forme. Les nouvelles restrictions imposaient un nombre maximum d'étages, basé sur le quartier du bâtiment et la superficie totale du terrain. L'autorité portuaire pouvait construire des tours aussi hautes parce qu'elle disposait d'un immense terrain avec une grande place à ciel ouvert. (Consultez Gratte-ciel de New York :réglementations et occupation pour plus d'informations.)
Le complexe du World Trade Center a officiellement ouvert ses portes le 4 avril 1973, à un New York très sceptique.
Depuis sa conception jusqu'à son achèvement, le projet du WTC était extrêmement impopulaire auprès de nombreux New-Yorkais. Les propriétaires d'entreprises et les résidents étaient mécontents d'avoir été forcés de quitter le chantier de construction; les citoyens de toute la ville se demandaient pourquoi l'Autorité portuaire investissait autant d'argent dans le projet (estimé à plus d'un milliard de dollars, l'équivalent d'environ 6,8 milliards de dollars aujourd'hui), apparemment au détriment des installations de transports publics; les écologistes ont remis en question certaines pratiques de construction ; et plusieurs critiques architecturaux éminents ont déclaré que les tours étaient tout simplement trop grandes et ostentatoires.
Même si ce n’était pas le bâtiment le plus haut du monde, c’était le plus haut bâtiment des États-Unis. L'inauguration officielle était certainement un jour de célébration pour l'autorité portuaire, l'équipe de conception et l'équipe de construction, mais le complexe du WTC a eu un long chemin à parcourir pour gagner l'acceptation de la ville.
Au cours de la décennie suivante, c’est exactement ce qu’il a fait et a ensuite conquis le reste du pays. Renforcées par des apparitions marquantes dans plusieurs films, tels que le remake de "King Kong" de 1976, "Manhattan" de Woody Allen et les films "Superman", les Twin Towers ont acquis une large reconnaissance en tant que morceau de New York.
La renommée des tours a également été alimentée par plusieurs cascades notables. Dans les années qui ont suivi l'achèvement du WTC, des parachutistes ont réussi à sauter du haut des tours, des grimpeurs ont escaladé le bâtiment et un acrobate français a fait des allers-retours entre les bâtiments sur une corde raide. En seulement quelques années, l’image distinctive des Twin Towers est devenue un incontournable des cartes postales, des T-shirts et des publicités new-yorkais. Les bâtiments sont devenus un fier symbole de la ville, assurant ainsi leur place d'icône américaine.
Les tours ont également séduit les New-Yorkais en leur offrant une nouvelle vision de leur ville. Les visiteurs pouvaient grimper au sommet du WTC 2, la Tour Sud, pour une vue imprenable sur l'horizon depuis la terrasse d'observation extérieure. Par temps clair, il était possible de voir plus de 40 miles (64 km) dans toutes les directions.
Les visiteurs disposant d'un budget plus important pouvaient profiter de la vue depuis un cadre plus élégant, le restaurant « Windows of the World » au sommet du WTC 1, la Tour Nord. Lorsque la terrasse d'observation et le restaurant ont ouvert leurs portes, même les plus fervents critiques du WTC sont venus admirer la vue.
La plupart des New-Yorkais (et la plupart des Américains) connaissaient les tours principalement de l'extérieur, mais les milliers de personnes qui travaillaient dans les tours avaient une perspective très différente :ils appréciaient non seulement la taille monumentale des bâtiments mais aussi la variété vertigineuse des bâtiments. l'activité se passe à l'intérieur.
Le WTC disposait de nombreux bureaux, abritant environ 500 entreprises avec un collectif de 50 000 employés. Cela comprenait des bureaux pour des banques, des cabinets d'avocats, des maisons de courtage, des chaînes de télévision, des éditeurs, des organisations caritatives et des compagnies aériennes, entre autres. De plus, les tours comprenaient neuf chapelles de différentes confessions.
Au cours d'une journée de travail typique, jusqu'à 200 000 visiteurs du monde entier sont passés par le complexe. Avec la vaste gamme d'activités qui s'y déroulaient, les tours formaient presque une ville à part entière.
Feu Minoru Yamasaki, architecte en chef du projet WTC, avait ceci à dire à propos des Twin Towers, lors de leur achèvement en 1973 :
"Je pense que le commerce mondial est synonyme de paix mondiale et, par conséquent, les bâtiments du World Trade Center à New York... avaient un objectif plus important que de simplement fournir de l'espace aux locataires. Le World Trade Center est un symbole vivant de l'humanité. dévouement à la paix mondiale. Au-delà de la nécessité impérieuse d'en faire un monument à la paix mondiale, le World Trade Center devrait, en raison de son importance, devenir une représentation de la croyance de l'homme en l'humanité, de son besoin de dignité individuelle, de sa croyance dans la coopération des les hommes, et grâce à la coopération, sa capacité à trouver la grandeur."
Le matin du 11 septembre 2001, immédiatement après un attentat terroriste, il semblait que les bâtiments pourraient rester debout. Même si les accidents d'avion ont détruit d'énormes morceaux des deux tours, la structure globale semblait intacte, du moins aux observateurs au sol et aux millions d'Américains qui regardaient la catastrophe à la télévision. Mais en une heure, le World Trade Center 2 s'était effondré, suivi par le World Trade Center 1 seulement 40 minutes plus tard.
Dans les semaines qui ont suivi les attaques, l'Agence fédérale de gestion des urgences (FEMA) et le Structural Engineering Institute de l'American Society of Civil Engineers (SEI/ASCE) ont réuni une équipe de scientifiques et d'ingénieurs pour enquêter exactement sur la manière dont les bâtiments se sont effondrés. Sur la base de vidéos, de témoignages oculaires et d'analyses de débris, l'équipe a formulé une hypothèse probable sur ce qui s'est passé, qu'elle a rendue publique en avril 2002.
En août 2002, le National Institute of Standards and Technology (NIST), une agence du Département américain du Commerce, a annoncé qu'il lancerait sa propre étude sur deux ans, d'un montant de 16 millions de dollars, sur l'effondrement.
Ce qui suit est un résumé des conclusions des équipes d'évaluation de la FEMA, qui vont dans le même sens que les nombreuses évaluations médiatiques réalisées dans les semaines qui ont suivi les attentats. Vous pouvez lire l'intégralité du rapport sur le site Web de la FEMA.
Lorsque les avions ont heurté les deux tours, les collisions ont endommagé chaque bâtiment de deux manières majeures :
Étonnamment, les dommages initiaux causés à la structure de support n’ont pas suffi à faire tomber le bâtiment. Le rapport, ainsi qu'un certain nombre d'ingénieurs éminents, ont affirmé que la majorité des gratte-ciel de la planète se seraient effondrés quelques secondes après une telle collision. Mais les collisions ont effectivement détourné la totalité de la charge verticale des bâtiments vers les colonnes restantes, augmentant considérablement le niveau de contrainte de la structure.
Sans aucune charge supplémentaire sur la structure de support, affirme le rapport, les tours auraient pu rester en place indéfiniment. Mais la chaleur extrême de l'incendie, qui aurait pu dépasser 2 000 degrés Fahrenheit (1 090 degrés Celsius) à certains endroits, a exercé une pression énorme sur les colonnes périmétriques, les colonnes centrales et les fermes de plancher entre elles.
Le facteur principal était en réalité l’ampleur de l’incendie – la superficie totale qu’il couvrait. Les incendies de bâtiments commencent généralement par un petit incendie – par exemple une cigarette allumée sur une pile de papiers – qui se propage progressivement sur une zone plus vaste. Dans cette situation, le feu est plus intense là où il contient le plus de combustible (des substances qui peuvent brûler), et il affaiblit considérablement la structure de support uniquement aux points les plus intenses.
Si un incendie se déclare dans le coin nord-ouest du plancher d’un gratte-ciel, au moment où le feu atteint le coin sud-est, le feu qui s’est déclaré au point de départ aura brûlé la majeure partie du combustible et le feu ne sera pas aussi intense. Le résultat est que l'incendie n'exerce pas une pression maximale sur l'ensemble de la structure de support d'un seul coup; cela met à rude épreuve différentes parties de la structure de support, à leur tour, au fil du temps.
Dans le cas du World Trade Center, le carburéacteur en combustion a propagé l’incendie sur plusieurs étages en quelques secondes. Ce feu massif a mis une tension exceptionnelle sur la structure à presque tous les points de ces étages.
De plus, le rapport suggère que la force de la collision a supprimé une grande partie du matériau résistant au feu pulvérisé sur l'acier, ce qui rend la structure plus sensible aux dommages thermiques.
La chaleur s'est étendue, tordu et a bouclé la structure de support en acier, réduisant progressivement la stabilité du bâtiment. Un certain nombre de choses auraient pu se produire au cours de cette période.
Par exemple, les connexions entre les colonnes verticales et les fermes de plancher se sont probablement brisées, laissant tomber des sections de plancher à des niveaux inférieurs et rompre les connexions entre le noyau et la paroi du périmètre, provoquant peut-être des colonnes le long du périmètre à se boucler vers l'extérieur. Chaque connexion cassée ou longueur d'acier a ajouté à la force agissant sur des segments d'acier connectés, jusqu'à ce que toute la structure ait affaibli au point qu'elle ne pouvait pas maintenir la section supérieure du bâtiment.
Lorsque cela s'est produit, la partie supérieure de chaque bâtiment s'est effondrée sur la partie inférieure du bâtiment. Essentiellement, c'était comme laisser tomber un bâtiment de 20 étages au-dessus d'un autre bâtiment. Avant l'accident, cette structure supérieure a exercé une force vers le bas constante - son poids - sur la superstructure ci-dessous.
De toute évidence, la superstructure inférieure était suffisamment forte pour soutenir ce poids. Mais lorsque les colonnes se sont effondrées, la partie supérieure du bâtiment a commencé à bouger - la force vers le bas de la gravité l'a accélérée. L'élan d'un objet - la quantité de son mouvement - est égal à sa masse multipliée par sa vitesse. Ainsi, lorsque vous augmentez la vitesse d'un objet avec une masse définie, vous augmentez son élan. Cela augmente la force totale que l'objet peut exercer sur un autre objet.
Pour comprendre comment cela fonctionne, pensez à un marteau. Reposant dans votre main, cela ne vous fait pas du tout de mal. Mais si vous le déposez sur votre pied, cela peut faire des dégâts. De même, si vous balancez le marteau vers l'avant, vous pouvez appliquer suffisamment de force pour enfoncer les ongles dans un mur.
Lorsque la structure supérieure de chaque tour est tombée, sa vitesse - et donc son élan - a fortement augmenté. Cette dynamique plus grande a entraîné une force d'impact qui a dépassé l'intégrité structurelle des colonnes immédiatement sous la zone détruite. Ces colonnes de soutien ont cédé, et toute la masse est tombée sur les sols encore plus loin. De cette façon, la force de la structure du bâtiment tombant a rompu la superstructure en dessous, écrasant le bâtiment du haut, un étage à la fois.
Pour le dire autrement, l'énergie potentielle de la masse du bâtiment, l'énergie de position qu'elle avait en raison de sa hauteur et de l'attraction de la gravité, a été convertie en énergie cinétique ou en énergie de mouvement (le rapport met l'énergie potentielle totale pour le WTC 1 à 4x10 11 Joules). C'est le même principe de base que les blasters de démolition professionnelle utilisent pour faire tomber les bâtiments inoccupés.
Le WTC 2, la deuxième tour a frappé, s'est effectivement effondré avant WTC 1. Cela était très probablement dû à deux facteurs différents. Premièrement, WTC 2 a probablement subi des dégâts immédiats plus importants - le deuxième avion à frapper s'est déroulé plus vite que le premier. Deuxièmement, l'avion qui a frappé WTC 2 s'est écrasé plus bas sur le bâtiment que l'avion qui a frappé WTC 1. Par conséquent, les colonnes de support tendues dans WTC 2 avaient une charge plus grande en appuyant sur eux que les colonnes tendues du WTC 1, donc cela ferait Sent qu'ils ont atteint le point de flambement plus rapidement.
Bien que la structure de soutien des tours ne puisse finalement pas résister à l'incendie qui fait rage, il était assez fort pour sauver des milliers de personnes. Environ 99% des personnes en dessous de l'impact dans chaque tour ont pu évacuer avant l'effondrement des bâtiments. Si les tours n'avaient pas été construites avec une stabilité structurelle redondante, le nombre de morts aurait facilement été dans des dizaines de milliers.
Dans les mois qui ont suivi les attaques, les États-Unis et le monde ont eu beaucoup de travail à faire. Alors que la plupart d'entre nous faisaient beaucoup de travail émotionnel pour comprendre ce qui s'était passé, les plus de 1 500 pompiers, équipes de recherche et de sauvetage, ferronnerie, ingénieurs, opérateurs d'équipement lourd et autres travailleurs de Ground Zero faisaient le travail physique très tangible de nettoyer l'épave du World Trade Center.
L'effort Ground Zero a commencé comme une opération de recherche et de sauvetage, les travailleurs retirant soigneusement les débris, à la recherche de vides où il pourrait y avoir des survivants. Au cours des premières heures, les secouristes ont principalement utilisé des brigades de seaux, ce qui leur a permis de supprimer soigneusement et systématiquement les débris. C'était important non seulement pour la sécurité des survivants mais aussi pour les travailleurs eux-mêmes. L'épave était un gâchis précaire d'acier torsadé, de béton et de débris, qui pouvait se déplacer à tout moment.
L'équipage a également apporté des équipements lourds, notamment des excavateurs et des grues. La mise en place des grues massives était un véritable défi car le sol en dessous n'était pas entièrement stable. Lorsque les tours et les bâtiments environnants se sont effondrés, la chute en acier a perforé d'énormes trous dans le WTC Plaza, remplissant de grandes sections du sous-sol avec des débris.
Les secouristes n'étaient pas seulement passés en tâches à travers un tas d'épave au-dessus du sol; Ils travaillaient sur une fosse remplie de débris. Les ingénieurs ont dû trouver et sécuriser un terrain stable pour leurs grues de 300 tonnes et 800 tonnes.
De plus, l'équipage de Ground Zero a dû aborder la stabilité de la baignoire souterraine. La force de l'effondrement a détruit une grande partie de la structure de soutien souterraine qui maintenait les murs de la baignoire en place, risquant un effondrement souterrain massif.
Pour maintenir la stabilité relative du sous-sol, les ingénieurs de nettoyage ont dû reconfigurer le système de tir qui maintenait à l'origine les murs en place jusqu'à ce qu'ils puissent construire une structure de soutien permanente. Cela impliquait de forer dans le sol et de courir de nouveaux câbles d'attache entre les murs et le substratum rocheux environnant.
L'effort de nettoyage a été lent - l'équipage a dû procéder attentivement, et ils ont dû déplacer beaucoup de débris, un camion par camion, dans une décharge de Staten Island. Une fois le nettoyage terminé en mai 2002, les travailleurs avaient déplacé 108 000 camions de débris - environ 1,8 million de tonnes (1,6 tonnes métriques) de matériel.
Mais malgré cette entreprise massive et cette vitesse lente inhérente, l'équipage a terminé le travail d'avance sur le calendrier et bien sous le budget.
Une fois le nettoyage terminé, les Américains ont tourné leur attention vers l'avenir du site du World Trade Center, et les visions variées sont une manifestation poignante de l'émotion de la nation. Les Américains voulaient un mémorial pour honorer les morts et marquer la journée charnière de l'histoire. Mais en même temps, la plupart du pays voulait installer de nouveaux immeubles de bureaux et ramener les gens au travail sur le site WTC.
Le sentiment dominant est clair:la plupart des Américains voulaient que le site reflète la gravité et le chagrin du 11 septembre, mais ils ont refusé de laisser les attaques écraser l'esprit qui a mis en place les tours en premier lieu. Il est important pour la nation, à un niveau symbolique et pratique, que le mode de vie américain ne se reproduit pas, que le commerce international prévaut et que les ingénieurs et les architectes continuent de rêver grand.
