Pourquoi les tours du World Trade Center se sont effondrées le 11 septembre :une analyse d'experts
Pourquoi les tours du World Trade Center se sont effondrées le 11 septembre :une analyse d'experts
Principaux points à retenir
- Les tours se sont effondrées à cause des effets combinés des dommages causés par l'impact de l'avion et des incendies à haute température.
- Les premières collisions ont détruit la protection ignifuge essentielle des fermes en acier et des murs centraux, affaiblissant ainsi la structure.
- Les enquêtes gouvernementales ont conclu que la rupture des fermes de plancher et le flambement des colonnes ont provoqué un effondrement progressif, ou « pancake ».
Le matin du 11 septembre 2001, deux Boeing 767‑200ER percutent les tours nord et sud du World Trade Center de New York. L'impact sur la tour Nord s'est produit à 8 h 46 et sur la tour Sud à 9 h 03. Les avions, transportant chacun environ 10 000 gallons de carburéacteur, ont déclenché des incendies massifs qui ont atteint des températures de 400 à 1 100 °F (800 à 2 000 °C). Ces incendies, couplés aux dommages structurels causés par les impacts, ont conduit à l'effondrement de la tour Sud à 9h59 et de la tour Nord à 10h29, tuant 2 830 personnes, dont 2 270 occupants du bâtiment, 157 membres d'équipage et passagers de la compagnie aérienne et 403 secouristes (FEMA).
Construction du World Trade Center
Conçues au début des années 1960 par les architectes Minoru Yamasaki &Associates et Emery Roth &Sons, et conçues par Worthington, Skilling, Helle &Jackson, les tours ont été les premières à utiliser un système structurel en « tubes ». Au lieu d’une grille dense de colonnes intérieures, la conception a concentré le support vertical dans le périmètre extérieur et un noyau central. Des fermes de plancher en acier s'étendaient entre ces colonnes, tandis qu'une couche de 4 pouces (10 cm) de béton armé et d'ignifugation pulvérisée protégeaient l'acier du feu.
La construction des tours a commencé le 5 août 1966, a été inaugurée en 1970 (tour nord) et en 1972 (tour sud) et a été achevée en 1973. Leur conception à plancher ouvert créait près d'un acre d'espace louable par niveau, une première pour un gratte-ciel de cette hauteur.
Mécanismes d'effondrement
Deux enquêtes faisant autorité – l'étude sur les performances des bâtiments du World Trade Center de la Federal Emergency Management Agency (2002) et l'étude sur les catastrophes du World Trade Center (2005) du National Institute of Standards and Technology – ont identifié les deux mêmes échecs critiques :
- Les dommages causés par l'impact ont sectionné l'ignifugation pulvérisé et les cloisons sèches autour du noyau, exposant l'acier à des températures élevées.
- Des incendies intenses ont affaibli les fermes de plancher, les faisant s'affaisser. Dans le modèle FEMA, l'affaissement des fermes a éloigné les boulons des colonnes, déclenchant une rupture en « crêpe ». Dans le modèle NIST, les fermes affaissées tiraient les colonnes extérieures vers l'intérieur, entraînant un flambage et un effondrement progressif.
Dans les deux scénarios, la perte du support latéral a provoqué l'effondrement de la partie supérieure des tours à travers la zone d'impact, produisant le nuage de poussière dévastateur qui a englouti le bas de Manhattan.
Questions fréquemment posées
Comment les codes et conceptions du bâtiment ont-ils changé après le 11 septembre ?
Après le 11 septembre, des dispositifs ignifuges résistants au feu, une redondance structurelle accrue et des protocoles d'évacuation rigoureux ont été intégrés aux codes du bâtiment fédéraux et locaux, réduisant considérablement la probabilité d'un effondrement similaire.
Quel rôle l'ignifugation a-t-il joué dans l'effondrement ?
L'ignifugation était destinée à isoler l'acier à des températures élevées. Cependant, les impacts de l'avion en ont enlevé une grande partie, laissant l'acier exposé au feu et contribuant à la rupture des fermes de plancher.
Ressources supplémentaires
Articles connexes
Pour en savoir plus, consultez les études évaluées par des pairs et les rapports faisant autorité suivants :
- Bazant, Zdenek P. et Yong Zhou. « Pourquoi le World Trade Center s'est-il effondré ? – Analyse simple. » Journal de mécanique d'ingénierie, 2002.
- Buyukozturk, oral. « Dans quelle mesure nos gratte-ciel sont-ils sûrs ? :L'effondrement du World Trade Center. » Actualités du MIT, 2001.
- CBS New York. «Le nouveau World Trade Center est désormais officiellement le plus haut bâtiment du Lower Manhattan.» 2011.
- Eagar, Thomas W. et Christopher Musso. "Pourquoi le World Trade Center s'est-il effondré ? Science, ingénierie et spéculation." Journal des métaux, 2001.
- Bureau fédéral d'enquête. « Première frappe :la terreur mondiale en Amérique. » 2008.
- Agence fédérale de gestion des urgences. «Étude sur la performance des bâtiments du World Trade Center». 2002.
- Morse, Roger G. "'Ignifugation' des tours du WTC." Ingénierie incendie, 2002.
- Institut national des normes et de la technologie. «Étude sur les catastrophes du World Trade Center». 2005.
- Musée de l'État de New York. «Le World Trade Center :Chronologie de la construction.» 2011.
- Richman, Joe. "Le jour où un bombardier a frappé l'Empire State Building." Radio Nationale Publique, 2008.
- Uhlfelder, Eric et William Abrams. « Souvenez-vous de l'audace des tours jumelles. » Le Moniteur de la Science Chrétienne, 2011.
- Salle de presse WNYC. « Aujourd'hui dans l'histoire :premier attentat à la bombe contre le World Trade Center. » 2010.