Grazie a tutti. Vedete il motore, le ali che si schiantano nell'edificio. Queste simulazioni dell'impatto sono impressionanti e provano a spiegare i motivi del crollo più discusso della storia.
Che cosa ha davvero causato il collasso delle torri? Come è possibile che il collasso sia avvenuto in circa 10 secondi? E cosa sappiamo della tanto discussa questione della temperatura dell'acciaio?
E ancora, perché diverse ore più tardi è crollata la Torre 7, anche se nessun aereo l'ha colpita? Chi segue Geopop da tempo sa che abbiamo realizzato diversi contenuti sul disastro del World Trade Center dell'11 settembre 2001. per portarvi le spiegazioni scientifiche più accreditate e consistenti. Per fare ulteriore chiarezza abbiamo pensato di raccogliere tutto il lavoro svolto in redazione negli anni per provare a rispondere in un unico video alle domande e a quegli aspetti che più hanno scatenato le teorie del complotto sugli attentati che hanno cambiato letteralmente la storia.
Ci tengo a precisare che nessuno di noi è in possesso della verità. assoluta su cosa sia accaduto quel giorno. Qui vi proponiamo la versione scientifica più accreditata tra gli esperti, cioè quella del NIST, National Institute of Standards and Technology, che è uno degli istituti scientifici più prestigiosi.
degli Stati Uniti, che ha analizzato migliaia di testimonianze, prove video, fotografie, pezzi di detriti raccolti sul luogo dell'incidente, simulando in laboratorio scenari simili a quanto accaduto quel giorno nelle torri. Conoscere come è stata concepita la struttura di questi due edifici è essenziale per comprendere la dinamica del crollo che, secondo il NIST, non è stato causato direttamente dall'impatto degli aerei, ma è stato innescato dal conseguente cedimento dell'acciaio a causa delle alte temperature raggiunte sui piani dell'impatto. Ma andiamo con ordine.
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Alte rispettivamente 417 e 414 metri, ognuno dei due edifici aveva 110 piani ed era composto da 250.000... tonnellate di acciaio. All'epoca erano i grattacieli più alti del mondo, oltre che il cuore pulsante del World Trade Center, progettato dall'architetto Minoru Yamasaki nel 1962 per diventare un polo economico rivoluzionario, il cosiddetto centro di commercio mondiale e di cui faceva parte anche la Torre 7 o WTC 7, il terzo edificio crollato il giorno dell'attentato che ospitava la sottoposta sottostazione elettrica che forniva energia a tutto il complesso del World Trade Center.
Usare l'acciaio per costruire grattacieli è uno dei migliori modi per realizzare delle strutture ultra leggere da sviluppare in altezza. L'idea di base era fare di ogni piano enormi open space non interrotti da colonne e da muri di sostegno. Per realizzare questa idea, la massa dell'edificio doveva essere ridotta al minimo ed essere in grado di reggere il carico verticale, ovvero quello delle persone più quello della struttura stessa, e il carico orizzontale, ovvero la forza del vento.
Perché proprio l'acciaio? Perché l'acciaio ha proprietà elastiche in grado di reagire ai carichi con flessibilità, ma se sottoposto ad alte temperature può indebolirsi fino a perdere completamente la sua capacità di resistere a certi carichi, proprio come è accaduto. Vediamo più in dettaglio la struttura delle torri.
La struttura era organizzata in quattro cosiddetti sottosistemi maggiori, quattro blocchi che garantivano all'edificio quella ridondanza strutturale, in gergo robustness, che dava alle torri una forte stabilità, perché in caso di danno a uno dei sistemi, il carico sarebbe stato ridistribuito sugli altri sistemi ancora intatti. Questo è essenziale da spiegare per capire proprio come si sono susseguiti gli eventi a cascata che hanno causato l'indebolimento dell'acciaio. I quattro sottosistemi erano le colonne perimetrali, il nucleo centrale, il pavimento e la capriata a cappello, praticamente il tetto.
Le colonne perimetrali erano disposte lungo il perimetro dell'edificio e garantivano la resistenza ai carichi laterali. Ce n'erano 59 per lato, 236 in totale su tutto il perimetro. Il nucleo centrale era ampio circa 1000 metri quadrati ed era collocato nel cuore dell'edificio. Si estendeva virtualmente per tutta la sua altezza e all'interno c'erano altre 47 colonne di sostegno, oltre...
ad altri mezzi di servizio come le scale e gli ascensori. Il terzo sottosistema, quello pavimentale, era composto da piastre leggere di calcestruzzo fissate su una piattaforma d'acciaio. Il pavimento aveva la tripla funzione di supportare le colonne perimetrali e anche parte del carico orizzontale e verticale. Infine il quarto sottosistema, cioè la capriata a cappello, la struttura del tetto, aveva la primaria funzione di sostenere le antenne, ma in realtà era importante anche nella distribuzione del carico, in quanto offriva una connessione aggiuntiva tra perimetro e perimetro. e nucleo.
Curiosità importante da citare, che è messa in evidenza proprio nel rapporto del NIST. La torre Nord e la torre Sud del World Trade Center erano state progettate per sopportare anche un terzo carico aggiuntivo, oltre al carico gravitazionale e al carico orizzontale. Quello dell'impatto, attenzione, quello dell'impatto di un aereo 707, che negli anni 60 e negli anni 70 era il primo. più grandi al mondo.
Anche se il 767 dell'American Airlines, quello che si è schiantato, era ben più grande di un 707, il NIST precisa che non fu l'impatto in sé a indebolire la struttura, che al contrario oscillò solamente di 30 centimetri. Però, in un certo senso, fu la miccia che scatenò una serie di concause che hanno poi indebolito l'acciaio dei due edifici fino a farli crollare. A questo punto andiamo a vedere un po'il comportamento dell'acciaio. Uno dei maggiori dubbi tecnici sul crollo delle torri gemelle si concentra proprio sul fatto che non sia possibile che le torri siano cadute a causa della fusione dell'acciaio dal momento che questo materiale fonde a circa 1500°C e nelle torri Non si sono mai raggiunte quelle temperature. Vero, non si sono mai raggiunte.
Ma la domanda tecnica più corretta da porsi è un'altra. Cosa succede all'acciaio quando è sotto stress e raggiunge temperature non di 1500°C, ma comunque molto elevate? Secondo le simulazioni del NIST, a innescare il crollo sarebbe stato proprio l'indebolimento dell'acciaio, non la fusione. L'indebolimento. Per essere precisi, l'indebolimento in alcune zone sui piani dell'impatto dove gli incendi avrebbero portato le temperature fino a picchi di 900-1000°C.
A questo punto, quindi, è importante capire come si comporta dal punto di vista fisico l'acciaio quando applichiamo dei carichi e quando la temperatura sale. Vi propongo quindi di analizzare questo comportamento in due situazioni con due grafici diversi. A temperatura ambiente e poi al variare della temperatura fino a 1000°C.
Sull'asse Y mettiamo lo sforzo, come per esempio il carico che potrebbe gravare su un pezzo d'acciaio. Sull'asse X c'è la deformazione, cioè quanto il pezzo d'acciaio si deforma in relazione a Y. allo sforzo. Ecco, questo è un tipico diagramma Sforzo-deformazione usato in ingegneria dagli esperti in materia.
Il comportamento dell'acciaio a temperatura ambiente è questo. Fino al punto di tensione di snervamento, cosiddetta tensione di snervamento, indicato sul grafico, l'acciaio si comporta in modo elastico. Cosa significa?
In maniera semplificata significa che se tolgo il carico applicato, l'acciaio torna come era prima, senza subire una deformazione perenne. Se invece continuo ad aumentare il carico in modo proporzionale, superata la tensione di snervamento, l'acciaio inizierà a rispondere con una deformazione non più proporzionale. Siamo entrati nella cosiddetta fase plastica, non più elastica ma...
plastica dove più continuo ad aumentare il carico maggiormente si deformerà l'acciaio e attenzione dopo questo punto la deformazione è irreversibile cioè se tolgo il carico l'acciaio rimane deformato rimane deformato ma nonostante la deformazione è ancora capace di reggere il carico applicato se però il carico continua ad aumentare l'acciaio raggiunge il suo punto di rottura ovvero l'acciaio non è più in grado di opporre una forza sufficiente per resistere al carico aggiuntivo in altri termini l'acciaio collassa come ho detto prima questo è un esempio di come si comporta l'acciaio a temperatura ambiente Ma cosa succede se aumenta la temperatura? Riprendiamo più o meno lo stesso grafico che abbiamo esaminato prima, inserendo la variabile della temperatura. Come vedete, il gomito della curva diventa sempre meno spigoloso.
Tradotto vuol dire che a parità di carico applicato, quando l'acciaio si surriscalda, rispetto a quando, diciamo, è freddo, raggiunge la fase plastica molto prima. In gergo si dice che perde rigidezza e analogamente si riduce la resistenza. In sostanza, in soldoni, più è alta la temperatura, più l'acciaio si deforma e prima raggiunge il punto di collasso.
Secondo gli standard europei di progettazione, a 200°C l'acciaio perde il 10% della sua rigidezza, ma rientra ancora nella fase elastica. Già a 500°C, se il carico aumenta... la perdita di rigidezza e resistenza diventa significativa e la capacità di sopportare i carichi nell'edificio diminuisce a mille gradi, come specifica anche il NIST nel suo report, l'acciaio perde il 95% della capacità sopportare carichi. A questo punto la domanda è come spiega quindi il NIST il crollo come conseguenza dell'indebolimento dell'acciaio? Quando gli aerei si sono schiantati alla velocità di circa 700 km orari in meno di un secondo si sono letteralmente sbriciolati proprio per l'enorme differenza di peso rispetto alla struttura.
Ogni aereo pesava 130.000 kg, mentre il peso dell'edificio si aggirava intorno alle 450.000 tonnellate, quasi quanto 10 volte il Titanic. Dobbiamo tenere presente che gli aerei trasportavano 30.000 litri di carburante ognuno, che dopo l'impatto si è letteralmente... atomizzato in goccioline altamente infiammabili.
Il primo aereo, che alle 8.46 ha colpito la torre nord, tra il 93esimo e il 96esimo piano, ha reciso 37 colonne perimetrali e 9 colonne del nucleo dell'edificio. Il secondo aereo, che è arrivato al momento dell'impatto più inclinato rispetto al primo, ha colpito la torre sud alle 9.02 tra il 77esimo e l'85° piano e ha reciso 33 colonne perimetrali e 10 del nucleo. Sui piani dell'impatto in entrambe le torri il materiale ignifugo di protezione dell'acciaio è stato quasi interamente compromesso. Il list infatti parla di 43 colonne del nucleo sulle 47 totali nella torre nord e 39 colonne sulle 47 della torre sud, oltre a migliaia di metri quadrati di pavimento.
completamente spogliati del materiale isolante. In quei punti dove l'acciaio è stato spogliato dall'isolante, a circa 900-1000°C la capacità di sostegno è venuta meno. Grazie alla ridondanza strutturale, di cui parlavamo prima, il carico si è ridistribuito sulle colonne perimetrali, ancora intatte, e sul sistema pavimentale che ha avviato il crollo sui piani colpiti dagli incendi. Questo blocco freddo ha cominciato a letteralmente tirare verso l'interno le colonne perimetrali.
Questo movimento verso l'interno ha praticamente annullato la capacità di quella parete di reggere il carico. A questo punto, essendo già in parte indebolite a causa degli incendi, le altre colonne perimetrali e le restanti colonne del nucleo non hanno più retto il peso dell'edificio. Perché i crolli della torre 1 e della torre 2 non sono stati arrestati dalla struttura intatta sottostante ai piani dell'impatto?
Il NIST ha stabilito, con una serie di calcoli matematici complessi, che le colonne che sostenevano il solaio intatto sotto i livelli del crollo erano adeguate a reggere un carico di 11 piani aggiuntivi applicati staticamente. e 6 piani aggiuntivi applicati improvvisamente, come avvenuto in questo caso. Poiché nella torre nord e nella torre sud c'erano circa 12 e 29 piani sopra il livello del collasso, nessuna delle due torri avrebbe potuto arrestare la progressione del crollo, considerando anche che la massa incaduta aumentava sommandosi a quella dei piani sottostanti. L'energia rilasciata è stata così forte che i piani sottostanti praticamente non hanno potuto offrire alcuna resistenza.
Ecco perché le sezioni superiori dell'edificio, dall'inizio del collasso, hanno impiegato solo 9 secondi per la torre sud e 11 secondi per la torre nord per rovinare al suolo. A questo punto passiamo alla torre 7, WTC 7. Perché è crollata se nessun aereo l'ha colpita? Ad alimentare forse la maggior parte delle tesi complottiste fu il crollo della Torre 7, che crollò circa 7 ore dopo la Torre Nord, quindi intorno alle 17.20, e anche se nessun aereo la colpì, si sgretolò più o meno con la stessa dinamica delle torri in pochissimi secondi. Molti hanno insinuato che siano state delle esplosioni indotte. a provocare il fallimento della struttura.
Ma anche sull'edificio 7 il NIST ha portato le sue conclusioni dopo le dovute indagini. Prima di raccontarvi la versione del NIST, è importante capire il contesto e che tipo di edificio era la Torre 7. Parliamo di un edificio di 47 piani distante circa 105 metri dalla Torre Nord che fu il secondo edificio a crollare dopo la Torre Sud alle 10 e 28 dell'11 settembre 2001. La torre 7 aveva la forma di un trapezio irregolare con una superficie totale di 200.000 metri quadrati. Nel 1970 venne ultimata la costruzione dei primi sei piani. Solamente 20 anni dopo vennero aggiunti gli altri 41 piani per ospitare nuovi uffici.
La struttura con un totale di 47 piani appunto venne completata nel 1990. L'11 settembre 2001, quando è venuta giù la Torre Nord, i detriti infuocati sono schizzati a centinaia di metri di distanza, colpendo vari edifici, anche la Torre 7. Oltre a danneggiare la struttura a sud-ovest dell'edificio, hanno provocato incendi su almeno 10 piani tra il e il piano. Secondo le ricostruzioni del Nist, è sui piani dal al nono e dall'undicesimo al tredicesimo che gli incendi hanno trovato le condizioni favorevoli per diffondersi senza controllo. Perché hanno trovato le condizioni favorevoli? La maggior parte dei piani aggiuntivi della Torre VII erano stati concepiti, come dicevamo, per ospitare postazioni di lavoro ed erano quindi piene di materiale d'ufficio combustibile, scrivanie, stampanti, computer, eccetera.
La struttura era sorretta da 58 colonne. perimetrali e da 24 colonne interne di cui 21 componevano il nucleo centrale. Le altre tre colonne interne 79, 80 e 81 invece avevano la funzione primaria di sostenere i solai che collegavano il nucleo e il lato est dell'edificio, più allungati rispetto agli altri solai proprio a causa della forma irregolare dell'edificio. Ecco questo è un nodo cruciale perché il crollo è stato innescato proprio dal fallimento di una di queste tre colonne, la numero 79. E vediamo quindi la dinamica del crollo della Torre 7. I pavimenti erano costituiti da travi metalliche rivestite di cemento armato.
Le travi e il cemento si distribuivano il peso... a vicenda e a loro volta lo distribuivano alle colonne. Sia i solai che le colonne erano rivestite da materiale ignifugo, una protezione contro il fuoco calcolata per aumentare il tempo di resistenza di due ore per i pavimenti e tre ore per i pavimenti. per le colonne. A causa delle temperature elevate, che avevano raggiunto circa i 600°C, le travi e i collegamenti dei solai, che erano ricoperti da materiale ignifugo più sottile rispetto alle colonne, si sono riscaldati prima e si è verificato il cosiddetto fenomeno della dilatazione termica.
Quando l'acciaio viene riscaldato, infatti, il suo volume aumenta. E se questa espansione è contrastata da colonne o altri elementi in acciaio si sviluppano delle forze che possano creare instabilità. Secondo il NIST è avvenuto proprio questo alla trave accampata lunga che collegava la colonna 44 alla colonna 79. Dilatata dall'espansione termica, oltre che indebolita inevitabilmente dalle alte temperature, ha perso la connessione con la colonna 79, avviando il cosiddetto collasso. progressivo, cioè la propagazione di un danno locale da un elemento strutturale all'altro che determina il crollo di un'intera struttura.
Il pavimento del tredicesimo piano ha perso il supporto ed è crollato. La colonna 79 si è praticamente piegata verso il basso, innescando un crollo a cascata sui pavimenti sottostanti, fino al collasso globale che lo ha fatto venire giù tutto d'un pezzo. Ora, perché il NIST ha escluso le esplosioni?
Il NIST ha dato due spiegazioni. dopo aver ricostruito lo stesso identico scenario in laboratorio. Un'esplosione avrebbe distrutto gran parte delle finestre che invece erano rimaste intatte fino al momento del crollo. Un'esplosione inoltre non avrebbe fatto accart... attocciare verso l'interno le pareti dell'edificio, piuttosto li avrebbe fatti schizzare verso l'esterno.
Altra domanda che troverete in giro sul web, perché non sono intervenuti i soccorsi e non si sono attivati i sistemi antincendio? I crolli delle torri avevano causato decine e decine di vittime anche tra i soccorsi, che si sono ritrovati all'improvviso a fare i conti con una cosa mai vista prima. Inoltre l'edificio 7 era circondato dal fumo dei detriti e soprattutto tutte le fonti idriche erano danneggiate.
Spegnere l'incendio in quelle condizioni è risultato praticamente impossibile. Fortunatamente le 4.000 persone che quella mattina erano al lavoro nella torre 7 erano state evacuate già al mattino dopo l'impatto dei due aerei nelle due torri. In conclusione, questa ricostruzione sposata dalla stragrande maggioranza della comunità scientifica, ci mette davanti agli occhi una prospettiva un po'diversa da quello che si è sentito in questi anni. Ovvero che in realtà queste strutture hanno resistito all'impatto per molto più tempo in proporzione ai danni subiti.
Per esempio, se le torri non fossero state così solide, forse la perdita di vite umane sarebbe stata dieci volte maggiore. Quindi probabilmente se vi capiterà di parlare con un ingegnere civile, vi dirà che le torri, le torri gemelle, si sono comportate egregiamente dal punto di vista ingegneristico, perché hanno resistito... ad un danno da film per un'ora circa. Naturalmente con questo video noi non vogliamo convincere nessuno che sia andata esattamente così.
È un qualcosa di molto complesso, i dubbi per molti resteranno, ci mancherebbe, però credo sia interessante vedere certi aspetti tecnico-scientifici, di cui magari si parla meno, che in realtà spiegano non tutto, ma tanto. Carissimi, detto ciò, spero che questo nostro lavoro durato mesi venga apprezzato. Io vi do appuntamento alla prossima, sempre qui su Giopop, le scienze nella vita di tutti i giorni. Ciao!