A Destruição
Símbolo e orgulho da engenharia americana, muitos ainda se perguntam como foi possível a queda das torres gêmeas.
Especialistas nesse tipo de estrutura, supõem ser o motivo provavelmente simples:
O impacto dos aviões destruiu inicialmente parte dos pilares da estrutura externa, e com certeza parte dos pilares do núcleo, danificando ao mesmo tempo a proteção contra incêndio da estrutura.
As explosões provocadas pelo combustível destruiram mais pilares em todas as faces do edifício.
Os pilares remanescentes absorveram então toda a carga dos pilares destruidos suportando o peso dos andares superiores.
O aumento da temperatura provocado pelo incêndio enfraqueceu ainda mais a estrutura já afetada pelo impacto e pelas explosões que foi perdendo suas propriedades mecânicas e resistência.
O peso das lajes superiores (de aproximadamente 2.400 tn. cada uma), de concreto reforçado, acabaram provocando o esmagamento dos pilares enfraquecidos e, ruindo sobre as inferiores, causaram um efeito dominó que continuou até chegar ao solo.
Fotos do Atentado
A Investigação das Causas do Colapso I
Em comunicado oficial, a ASCE disponibilizou as seguintes perguntas e respostas sobre as prováveis causas do colapso das torres gêmeas1. Porque as torres não caíram no momento do impacto?
As duas torres não caíram sob o impacto porque elas foram originalmente desenhadas para resistir a enormes forças. O impacto das aeronaves não derrubou os prédios. De fato, uma das torres ficou de pé por uma hora após o impacto e a outra resistiu por uma hora e 45 minutos.Quando os engenheiros projetaram as torres, eles calcularam as forças e cargas para as quais estariam sujeitas durante sua vida útil. Fundamentalmente isso inclui os efeitos de furacões, enchentes ou terremotos. Esses eventos estão longe de serem comuns. Para um furacão a carga usada pelo cálculo de resistência estrutural, leva em consideração que existe apenas 2% de chances ao ano de haver um furacão.
Para a cidade de New York, isso significa projetar edifícios que possam suportar ventos de até 160 Km /h, possivelmente vindos de múltiplas direções e com horas de duração.Este dado aplicado ao desenho estrutural produz prédios extremamente fortes.No entanto, engenheiros estruturais estão constantemente se esforçando para melhorar suas habilidades de prever os esforços que seus prédios devem suportar.
As forças provenientes do impacto das aeronaves, não derrubaram sozinhas as torres, porque essas forças por maiores que fossem não excederam a capacidade do sistema estrutural.
2. Porque as torres caíram?
Não podemos ainda responder e talvez nunca vamos saber com total precisão. O causas mais prováveis para o que aconteceu, seriam:O peso de um arranha-céu é suportado verticalmente por suas colunas. Essas colunas comumente se estendem por toda a altura do prédio. O peso de cada andar é transferido para as colunas por uma complexa rede de vigas e reforços conectando-o e distribuindo-o entre as colunas.Os engenheiros estruturais desenham vigas, colunas e reforços, e suas conexões para resistir a cargas previstas.
Quando os aviões voaram contra as torres, um grande número de colunas foram severamente afetadas.O dano do impacto, ainda que significativo, enfraqueceu a estrutura mas não causou sua queda. Pelo contrario, o intenso calor do fogo resultante alimentado pelo combustível despejado pelos dos aviões enfraqueceu a já afetada estrutura. Isso é o que acreditamos ter levado ao colapso total de elementos estruturais fundamentais na área do impacto. A falha desses elementos fez com que a porção superior do prédio caísse sobre a de baixo causando falhas progressivas enquanto toda a estrutura desabava em sim mesma.
3. Até que ponto um arranha-céu é vulnerável a um desabamento?
O típico arranha-céu tem uma taxa muito baixa de vulnerabilidade a desabamentosO desastre do WTC não tem precedentes, na devastadora combinação de forças produzidas pelo impacto das aeronaves e pelo fogo do combustível das mesmas. Ainda assim, as torres foram capazes de resistir de pé tempo suficiente para que dezenas de milhares de pessoas escapassem. Ainda assim, muitos milhares não conseguiram.
Como usualmente faz em situações de desastre, a ASCE está colocando equipes de engenheiros para no WTC e o Pentágono , para conduzir estudos nos locais. Esses estudos podem vir a melhorar os conhecimentos de desenho estrutural no futuro.
4. Podem os engenheiros desenhar prédios anti-terroristas?
Sim, mas eles lembrariam fortalezas e as pessoas provavelmente não os usariam, e não seriam capazes de custeá-las.Engenheiros podem e fazem uso de muitos ,métodos para melhorar a segurança dos prédios e outras estruturas., Essa aproximação inclui elementos estruturais, tais como estruturas reforçadas., uso de Kevlar nos revestimentos (o material usado em coletes a prova de balas), ou vidros a prova de bala, ou ainda projetos que eliminam ou restringem o acesso de veículos ou estacionamentos, minimizam janelas ou entradas de segurança..
Quando desenhando prédios para resistir a ameaças, um balanço deve ser feito entre segurança e liberdade e o efeito de cada um sobre a infraestrutura da nação. Eventos como o de 11 de setembro, vão desafiar a América em como encarar esse balanço.
A Investigação das Causas do Colapso II
Debate no Instituto de Engenharia de São Paulo
Foi realizada, na 5ª feira, dia 27 de setembro, na sede do Instituto de Engenharia, na Vila Mariana, uma palestra e debate, sobre as possíveis causas do colapso das torres gêmeas do WTC.Participaram do debate:
- Prof. Eng. Augusto Carlos de Vasconcelos
- Eng. Gabriel Oliva Feitosa
- Prof. Eng. Lauro Modesto dos Santos
- Eng. Manoel Jorge Diniz Dias
- Eng. Mário Franco
- Eng. Paulo de Mattos Pimenta
- Prof. Dr. Valdir Pignatta e Silva
- Prof. Eng. Victor Souza Lima
A estrutura
Os motivos do colapso estrutural da Torres do World Trade Center
As torres gêmeas do World Trade Center foram construídas para resistir ao impacto de um Boeing. E resistiram. Não caíram quando os aviões entraram pelas janelas, numa manobra que revelou a enorme perícia de quem os pilotava. O modo como os terroristas acertaram os prédios dá indícios de um planejamento milimétrico.Na velocidade máxima, acima dos 800 quilômetros por hora, um grande avião empurra tamanha quantidade de ar a sua frente que é virtualmente impossível que acerte um paredão numa colisão frontal. "A turbulência seria tão forte diante da parede que tiraria o Boeing da trajetória", explica David Barioni Neto, vice-presidente técnico da companhia aérea Gol.
Por isso eles voaram mais lentamente – calcula-se que a 450 quilômetros por hora – e optaram pela trajetória curva para chegar ao objetivo. No caso do Pentágono, em que não há imagens do momento do impacto, o problema é parecido. Descer uma aeronave de 115 toneladas numa pista de aeroporto exige combinar velocidade e aerodinâmica com equipamentos de precisão.
Pousar sobre um alvo específico é quase uma loteria. Em todos os momentos, os extremistas mostraram o conhecimento de quem passou muito tempo num simulador de vôo, além de prática efetiva. Desligaram, por exemplo, os transponders que emitem sinais eletrônicos sobre a localização das aeronaves. Passaram também a voar em baixa altitude, fora do alcance dos radares. E, pelo menos num caso, foram eles que mandaram os passageiros ligar por celular para avisar do sequestro.
Estilo Americano
Um shopping no subsolo (foto) e festas de casamento nas alturas. O World Trade Center era mais que um cartão postal destinado a entreter turistasQueriam publicidade máxima de seus atos e agiram como se tivessem antecipado o cenário que construiriam. Mesmo bastante avariadas, as duas torres não teriam caído só com os choques dos 767 contra suas estruturas.Cada aeronave colidiu contra as armações de aço e vidro com uma força de impacto equivalente a mais de 1 000 vezes o próprio peso. A maior parte da estrutura dos aviões é de alumínio. Numa batida dessas, seu corpo vai se deformando, franzindo, até transferir sobre a superfície atingida uma força capaz de rasgá-la. Nesse ponto, tudo o que está em seu interior já foi arremessado para a frente como se houvesse uma freada instantânea. Só então o resto da fuselagem penetra na estrutura.
Quando isso aconteceu, os prédios tremeram, oscilaram e rangeram, como contam os sobreviventes do atentado terrorista em Nova York, mas se mantiveram de pé. Muita gente que estava nos andares inferiores escapou da morte na hora seguinte. Pessoas que estavam acima do 103º andar no edifício norte, o primeiro a ser acertado, ou do 93º da torre sul não tiveram a mesma chance.
Os aviões em chamas praticamente dividiram seus alvos em dois blocos. Tudo o que havia nos pavimentos diretamente atingidos, móveis e pessoas, foi pulverizado pela explosão ou arremessado para fora pelo deslocamento de ar. Quem estava acima do ponto de colisão não tinha chance de passar pela parede de chamas que tomou quase dez andares de cada construção. Todas essas pessoas acabariam morrendo – no fogo, num salto de mais de 300 metros ou no desabamento.
Foram os incêndios, combinados com uma característica tecnológica dos arranha-céus, que os puseram abaixo. No impacto, cada área atingida alcançou imediatamente a temperatura de 450 graus Celsius, o ponto de combustão do querosene de aviação. Cada Boeing levava combustível suficiente para voar por mais 4.000 quilômetros – ou para queimar por algumas horas. Divisórias e móveis de madeira e plástico incendiaram-se também. A temperatura chegou aos 1.000 graus.
O aço não se funde nesse ponto, mas perde dureza. Sustentados pelas colunas de aço de sua armação exterior, como gaiolas, os edifícios tiveram várias delas cortadas pelo efeito faca da penetração dos aviões. Depois, chegaram depressa ao ponto de colapso estrutural por causa do peso nas partes superiores aos pontos em que aconteceram os choques. O topo de cada torre sustentava um engenho cuja função era contrabalançar os efeitos do vento. Para garantir a resistência da estrutura a ventanias de até 320 quilômetros por hora, que deslocavam lateralmente a parte mais alta dos edifícios mais de 1 metro, essa placa de aço e concreto, montada sobre roletes, movia-se sempre na direção oposta à inclinação, impedindo que se alterasse o centro de gravidade do conjunto. Essa plataforma pesava 600 toneladas (vide observação no fim da página).
Cada laje dos blocos tinha mais 40 toneladas. Havia dezoito lajes acima dos andares avariados na torre sul e oito sobre os que ardiam no outro prédio. Quando o aço começou a se deformar, pelo calor, todo esse volume veio abaixo e funcionou como um martelo – um martelo que ganhava mais peso a cada andar que ia sendo esmagado. Técnicos em edificações supõem que os terroristas imaginaram esse efeito cascata de destruição ao planejar os atentados. "Se tivessem atingido o primeiro terço inferior dos prédios provavelmente eles ainda estariam de pé", diz o arquiteto paulista Rubens Ascoli Brandão, que defendeu há quatro anos uma tese sobre o World Trade Center.
"As colunas externas, que seguram tudo, começam muito grossas embaixo e vão afinando à medida que têm de suportar menos peso." No ponto em que acertaram, os pilotos conseguiram produzir os piores efeitos. O WTC aguentou os aviões, agüentaria focos de incêndio e até bombas. Mas impacto, chamas e explosões foram agressões demais.
"Na hora da pancada, o chão se mexeu e eu me senti como se estivesse pisando numa gelatina", recorda o brasileiro Guilherme Castro, de 27 anos, funcionário de uma corretora que ocupava o 25º andar da primeira torre atingida. Na descida, ele encontrou uma escada bloqueada. Voltou e tomou outro caminho. Mais no alto, as torres tinham andares livres – o 44º e o 78º –, com casas de máquinas e grandes vãos horizontais para passagem de vento. Nesses pontos, era difícil encontrar a continuação das escadas. Houve quem morresse por causa disso.
Quando Castro finalmente chegou à calçada, ouviu um estrondo ao passar por vítimas que eram socorridas na rua por bombeiros e policiais. Era o avião que atingia a segunda torre. Em seguida, vieram os desabamentos. Uma enorme nuvem de pó rolou sobre as ruas. Ela também penetrou no sistema de metrô da cidade, pelas estações que ficavam embaixo do World Trade Center, e seguiu por quilômetros dentro dos túneis. Os subterrâneos do complexo foram soterrados. "Estávamos bem lá embaixo quando o metrô parou", recorda Luciana Salles, que ia com o marido, Alexandre, visitar a Estátua da Liberdade. "Um funcionário nos guiou pelos trilhos, no meio da poeira, até uma grade de ventilação. Saímos numa rua repleta de corpos e pedaços de pessoas."
Era tal a quantidade de pó e fumaça sobre Nova York que o fog pôde ser visto até por astronautas embarcados na Estação Espacial Internacional, que sobrevoava o Estado do Maine na manhã da terça-feira, a mais de 300 quilômetros de altura. O impacto dos Boeing com a estrutura de aço também repercutiu longe. Um deles foi registrado numa estação de sismologia da Universidade Columbia, a 20 quilômetros do centro de Nova York. Na escala que mede terremotos, alcançou 2,4 pontos – um tremor bastante sensível para quem via o horror a partir das ruas. Os prédios foram construídos com fundações que penetram por mais de 20 metros numa camada de rocha abaixo dos seis subsolos. As mortes de quem saltava, transmitidas para todo o planeta, foram vistas ao vivo por mais de 150 milhões de pessoas. Por que eles saltavam? Por que não aguardaram pelo socorro até o último momento? "Porque o suicídio é uma reação-limite mas esperada do ser humano", diz Márcio Bernik, coordenador do Ambulatório de Ansiedade do Instituto de Psiquiatria da USP. "Diante da certeza de uma morte lenta e sofrida, as pessoas acabam escolhendo um meio mais rápido.
" Um bombeiro que atuou no incêndio do prédio Joelma, em São Paulo, há 27 anos, conta que o calor era tão intenso que a pele de seu rosto, seu pescoço e suas mãos começou a se soltar. No WTC, a temperatura era muito maior. Ainda houve quem esperasse por socorro, nas janelas, e um helicóptero se aproximou da torre norte a ponto de dar às pessoas a esperança de resgate. Minutos depois o outro prédio ruiu, e a operação se revelou impossível.
Observação da edição do portal Metálica: este prédio não tinha no seu topo a tal plataforma móvel de concreto de 6oo toneladas. Este recurso é usado em outros prédios como o do Citicorp (localizado também em New York), mas no caso das torres do WTC, a solução adotada para resistir as forças laterais provocadas pelo vento, foi o emprego de aproximadamente 10.000 amortecedores visco-elásticos.
Os pilares da fachada formam um tubo estruturado, aos pilares externos estão ligadas as vigas treliça que sustentam as lajes sob as que se encontram os amortecedores e por sua vez as vigas treliças não se encontram ligadas aos pilares do núcleo e sim apenas apoiadas sobre coxins de neoprene para garantir que os esforços laterais do vento não atingissem o núcleo central.
Fogo e combustível de avião podem ter derrubado torres
The New York Time
A causa do colapso de terça-feira (11) das torres do World Trade Center, no centro da cidade Manhattan, provavelmente foi o fogo intenso alimentado por milhares de litros de combustível de jato, a bordo dos dois aviões que se chocaram com os prédios, dizem engenheiros de arranha-céus. As altas temperaturas, com milhares de graus, provavelmente enfraqueceram os suportes de aço, disseram esses especialistas, levando as paredes das torres a cederem, permitindo que os andares acima dos locais dos acidentes caíssem quase diretamente para baixo. Isso levou ao desmoronamento catastrófico do resto dos prédios.
As torres gêmeas foram construídas para agüentarem enormes pressões de ventos com força de furacões e para sobreviverem ao calor de incêndios comuns. Uma engenheira, que participou dos projetos da estrutura nos anos 1960 até disse, depois do atentado a bomba de 1993 ao WTC, que as torres haviam sido construídas para agüentarem o impacto de um Boeing 707 carregado, na época a aeronave mais pesada que existia. Mas nenhum engenheiro teria se preparado para isso, dizem os especialistas."Nenhuma estrutura poderia ter suportado esse tipo de ataque", disse Richard M. Kielar, porta-voz da Tishman Realty & Construction Co., gerente de construção do projeto original. O enorme calor da queima do combustível do avião provavelmente levou as vigas de aço, que sustentavam as lajes de concreto, e colunas de aço verticais a se dobrarem como plástico macio, disse Jon Magnusson, diretor da Skilling Ward Magnusson Barkshire em Seattle, uma das duas empresas resultantes da divisão da firma de engenharia estrutural que trabalhou no projeto original das torres.
Os arranha-céus tinham duas frentes de defesa contra incêndios normais, disse Magnusson. A primeira, camadas grossas de isolamento nas vigas de aço, poderiam ter sido rachadas pelo acidente inicial, disse. A outra, o sistema de sprinkler do prédio, também pode ter sido desativado, ou pode simplesmente ter sido inútil perante o calor do fogo causado pelo combustível.
Apesar de não terem caído após o choque inicial dos aviões, as centenas de colunas de aço, espaçadas em torno da face externa de cada torre, eventualmente cederam.
"Elas se dobraram para dentro e então as lajes caíram", disse Magnusson, advertindo que ainda não se havia chegado a conclusões finais por causa da falta de informações disponíveis nesta terça-feira. Outros especialistas concordaram que as condições extremas causadas pelo fogo, e não uma vulnerabilidade incomum dos prédios, eram as prováveis causas pelo desmoronamento.
"Não existe nada particularmente vulnerável naquele projeto", disse Aine Brazil da Thornton-Tomasetti Engineers. Esta empresa de engenharia estrutural de Nova York trabalhou nos maiores prédios do mundo, Petronas Towers, na Malásia. Os prédios simplesmente não foram projetados para agüentarem "os níveis extremos de calor que seriam encontrados nesta situação, com a quantidade de combustível de jato e com a explosão ocorrida", disse Brazil.
Kielar, o porta-voz da Tishman, disse que ainda era cedo demais para estabelecer a seqüência exata de eventos. Concordou, entretanto, que o enfraquecimento pelo fogo, seguido do desmoronamento catastrófico dos andares, era a possibilidade mais provável. "Como a estrutura ficou torcida e enfraquecida no alto de cada torre, ela -junto com lajes de concreto, móveis, arquivos e outros matérias- tornou-se um peso consolidado gigantesco que, eventualmente, esmagou progressivamente a estrutura abaixo", disse.
O projeto estrutural das torres gêmeas, comum hoje em dia, foi considerado inovador na sua época. Ao invés de braçadeiras internas pesadas e de alvenaria externa pesada, como é o caso, por exemplo, do Empire State Building, os engenheiros das torres escolheram uma fachada leve, de vidro e aço, entrelaçada por colunas de aço. Essas colunas, 61 em cada lado das torres, davam a elas sua rigidez e em grande parte as sustentavam, disse Dr. John Schuring, professor e catedrático de engenharia civil do Instituto de Tecnologia de Nova Jersey.
"A maior força do prédio está em sua pele", disse Schuring. Havia também um grupo de colunas em seu centro, dando suporte a estruturas como escadas e elevadores, disse. Uma rede de vigas de aço corria entre os dois conjuntos de colunas, segurando as lajes de concreto e fornecendo maior força às construções.
Entre as vigas, havia uma conformação especial de placas em cada andar, servindo para acolchoar as pressões causadas por ventos nos prédios de até 320 km por hora, disse Dr. Jack Cermak, presidente da Cermak Peterka Peterson em Fort Collins, Colorado, empresa que fez os testes de vento canalizado para o projeto das torres.
Cermak concordou que os impactos, por si sós, provavelmente não teriam causado o desmoronamento do prédio super reforçado. "Presumo, sem conhecer os detalhes, que o desmoronamento foi causado por enfraquecimento da estrutura devido ao calor", disse Cermak.
Mathys Levy, arquiteto da Weidlinger Associates e autor de "Why Buildings Fall Down" (por que os prédios caem, Norton, 1992), observou o desmoronamento da primeira torre da sétima avenida com Houston Street, a umas 20 quadras de distância.
"Vi o início, quando a parte superior começou a cair e toda a coisa desmoronou em uma cortina de fumaça", disse Levy. "Pelo que pude ver, pareceu cair diretamente para baixo".
Levy disse que a situação foi muito diferente do que ocorreu em 1945 quando um avião militar muito menor chocou-se com o Empire State Building. O avião, com menor impacto e menos combustível, fez um buraco de 6 metros no prédio, mas ele continuou em pé.
Décadas depois de sua construção, as pessoas na terça-feira não sabiam se o projeto do World Trade Center teria sido feito para agüentar o impacto de um Boeing cheio de combustível. A engenheira que disse, depois da explosão de bomba em 1993, que as torres poderiam agüentar o impacto de um Boeing 707, Leslie Robertson, não pôde ser encontrada para comentários na terça-feira, disse um sócio em sua firma em Manhattan.
"Não vamos falar com a imprensa por enquanto", disse o sócio, Rick Zottola, da Leslie E. Robertson Associates. "Gostaríamos de preservar nossos primeiros comentários para os sistemas de segurança nacional, FBI e etc".
Mas Anthony G. Cracchiolo, diretor de programas de prioridade da Autoridade Portuária de Nova York e Nova Jersey, que era proprietária dos prédios até o início do ano, disse que a possibilidade de um choque de um avião nas duas torres não tinha sido muito cogitada. "Nunca nos pediram para tentar proteger o prédio de tal ameaça", disse Cracchiolo. "Como engenheiros estruturais, não havia nada que poderíamos ter feito para proteger o prédio de tal impacto direto de um avião deste porte".
Melvin Schweitzer, que foi do conselho de comissários da Autoridade Portuária entre 1993 e 1999, entretanto, disse que o conselho muitas vezes inquiriu sobre essa possibilidade. "Os arquitetos simplesmente disseram que o prédio havia sido projetado para resistir a um jato", disse Schweitzer. "Francamente, quando levantamos a questão, a maioria de nós estava pensando em um avião pequeno".
A firma de arquitetura do centro, Minoru Yamasaki Associates de Rochester Hills, Michigan, recusou-se a responder questões específicas sobre o incidente, emitindo somente uma breve declaração.
"A empresa tem estado em contato com as autoridades policiais e daremos qualquer assistência que pudermos para ajudar nos esforços de salvamento", dizia a declaração. "Neste momento de emergência nacional, acreditamos que seria irresponsável qualquer especulação a respeito de detalhes desses eventos trágicos".
James Glanz
0 Response to "World Trade Center: passado e futuro de um ícone arquitetônico "
Postar um comentário