Re: Crollo Torri Gemelle: perché si parla di effetto pancake?
Inviato da Henry62 il 8/8/2006 8:53:05
Ciao a tutti,
vorrei riassumere un po' la discussione, che dopo molti post corre il rischio di essere dispersiva.
Il report definitivo rilasciato dal NIST, unico organismo tecnico incaricato e finanziato, per il tramite della FEMA, dal Congresso con fondi pubblici di svariati milioni di dollari, che quindi riassume la posizione ufficiale dell'autorità governativa sull'attentato al WTC, non parla affatto della teoria del pancake come causa del collasso ma la introduce come un effetto del collasso per spiegare il crollo progressivo delle Torri.
Le cause che portano al crollo delle Torri vengono spiegate come segue:
Ipotesi del meccanismo di collasso elaborate dal NIST
WTC 1: prevalenza dell’effetto termico.
I carichi erano prima dell’impatto distribuiti simmetricamente; dopo l’impatto dell’aereo sulla facciata Nord fra i piani 93 e 98, che ha sezionato delle colonne esterne e seriamente danneggiate altre, si ha una ridistribuizione dei carichi : la facciata Nord, colpita dall’aereo, scende verso il basso e perde il 7% dei carichi, che attraverso la travatura di testa (hat-truss) e le travi orizzontali vengono ridistribuiti sul core (+1%) e sulle altre colonne perimetrali (+7%).
Sempre a causa dell’impatto, che ha fatto inclinare l’edificio verso Nord,anche la parete Sud perde il 7% dei propri carichi iniziali, che vengono ridistribuiti dal hat-truss. Quindi le pareti Est, Ovest e il nucleo centrale (core) devono sopportare il carico ridistribuito tramite la hat-truss.
Il core ha subito danni (colonna tagliata) sul suo lato Nord e danni da impatto nella zona centrale, con danneggiamento esteso delle protezioni anti-incendio (da un terzo a metà della sua estensione in posizione centrale). Le protezioni anti-incendio vengono danneggiate sui piani colpiti dalla zona di ingresso sulla parete Nord fino alla parete Sud; l’aereoproduce inoltre un effetto “bulldozer” sul materiale presente (mobili, tramezze, archivi, materiale elettronico ecc.) nei vari piani, portandolo ad accumularsi nella zona Sud e presso il core, ed innescandone l’incendio.
Subito dopo l’impatto la temperatura degli elementi strutturali del core sale, sia per l’incendio che per l’energia cinetica dell’impatto e la dilatazione termica del nucleo è superiore a quella delle pareti perimetrali, che possono mantenersi a temperatura inferiore per la capacità di scambiare calore legata sia alla superficie maggiore di scambio che alla minore sollecitazione termica.
Anche i pavimenti orizzontali si dilatano per effetto del calore. Dopo 20 minuti la differenza di dilatazione termica fra core e perimetro, elementi strutturali che sono fra loro vincolati dal hat-truss, provoca un aumento del carico delle colonne del core. Al passare del tempo e all’aumentare della sollecitazione termica, i piani orizzontali si flettono verso il basso, trasformando l’iniziale sforzo di dilatazione termica rivolto verso l’esterno delle facciate in sforzo rivolto verso l’interno per l’aumento della freccia della flessione verso il basso delle componenti inizialmente orizzontali. Nel frattempo la zona centrale del core all’altezza dei piani impattati, rimasta priva di protezione anti-incendio, inizia ad entrare nel range di temperatura (600°C) in cui l’acciaio perde parte delle proprie caratteristiche meccaniche, e si indebolisce cedendo ai carichi verticali (-20%). I carichi che insistevano su queste colonne centrali indebolite, tramite l’hat-truss, si ridistribuiscono sulle colonne perimetrali ed in particolare la facciata Sud accentua l’incurvamento verso l’interno anche sotto lo sforzo dei piani orizzontali che si flettono. Dopo 100 minuti dall’impatto si stima che, per colpa dell’indebolimento dell’acciaio del nucleo, il 20% del carico iniziale del core sia stato ridistribuito tramite l’hat-truss sulle colonne perimetrali ed in particolare le facciate Nord e Sud hanno aumentato i loro carichi del 10%, mentre le facciate Est ed Ovest hanno subito un incremento del 25% (le facciate Nord e Sud hanno un minore carico perché lesionate rispettivamente dall’impatto e dalla flessione verso l’interno, mentre le facciate Est e Ovest sono rimaste praticamente in condizioni normali). La facciata Sud, già inflessa, sotto il nuovo carico diviene instabile (si stima che il 20% delle connessioni ai piani 97 e 98 siano saltate per indebolimento termico dei supporti verticali) ed incapace di reggere i nuovi carichi, andando a ridistribuirli sul nucleo centrale, indebolito per effetto termico, tramite l’hat-truss e sulle facciate contigue tramite le componenti orizzontali. A questo punto la parte dell’intero edificio superiore ai piani impattati si inclina verso Sud (circa 8°), per inflessione verso l’interno della facciata dei piani impattati per effetto dell’indebolimento dell’acciaio e delle forze di trazione esercitate dai piani orizzontali deformati verso il basso, e le facciate Est ed Ovest non sono più in grado di reggere il maggiore carico, andando nuovamente ad aumentare i carichi sul core indebolito, che non è in grado di reggere i nuovi carichi. La struttura superiore inizia a muoversi verso il basso, non potendo essere in alcun modo supportata dai piani colpiti dall’impatto ed indeboliti dall’incendio, dando origine al collasso dell’edificio.
WTC 2: prevalenza dei danni da impatto dell’aereo.
L’impatto dell’aereo fra i piani 78 e 84 sulla parete Sud (che provoca anche il taglio di 4 colonne perimetrali vicine all’angolo Est della facciata Nord), oltre a danneggiare gli elementi strutturali ha provocato la distruzione di ampia parte delle protezioni anti-incendio, determina il movimento verso il basso della parte superiore della facciata Sud, mentre i carichi dei lati verso Sud delle facciate Est e Ovest e del lato verso Est della stessa parete Sud aumentano a causa dell’indebolirsi del lato Sud-Est del core (-6%). Il carico della facciata Nord si riduce del 6-10%, mentre il carico della facciata Est aumenta del 24%. Le facciate Sud e Ovest devono sopportare carichi superiori rispettivamente del 2% e del 3%. Le colonne del core si inclinano quindi verso le facciate Sud ed Est, contrastate nel loro moto dalla resistenza delle colonne perimetrali, per il tramite della hat-truss, e dall’azione dei piani orizzontali ancora intatti. Si stima che sui piani 80 e 81 da un quarto a metà delle connessioni delle travature orizzontali dei pavimenti al lato Est del core siano state divelte; al piano 83 almeno un terzo delle connessioni alla parete perimetrale Est sono state distrutte.
Mentre nel WTC 1 l’incendio si propaga da Nord a Sud nel lasso di tempo di 1 ora, nel WTC 2 il fuoco inizia nel lato Est del core e sui piani e dura fino al collasso della Torre, propagandosi da Sud verso Nord. La tipologia di impatto ha privato della protezione anti-incendio tutte le strutture portanti fondamentali: il core, le travature dei piani e le pareti perimetrali ed il successivo incendio ha portato tutte queste strutture ad elevate temperature. Sotto la sollecitazione termica le colonne si sono dapprima allungate, per poi accorciarsi una volta che il crescere della temperatura ne ha indebolito le caratteristiche meccaniche. Contemporaneamente è aumentata anche la temperatura delle travature orizzontali, che hanno iniziato a deformarsi incurvandosi verso il basso ed esercitando così una forza sulle colonne perimetrali rivolta verso l’interno del palazzo. La facciata Est, 43 minuti più tardi e sotto l’azione di queste forze, diviene instabile per la rottura degli elementi orizzontali che congiungono fra loro le colonne. L’hat-truss deve resistere al moto verso il basso della facciata Sud e all’azione della facciata Est, per cui ruota attorno all’asse Est-Ovest. I carichi presenti sulla facciata Est vengono allora ridistribuiti per mezzo del hat-truss alle colonne, indebolite, del core e alla facciata Ovest per mezzo degli elementi orizzontali. La parte intera di edificio sovrastante la zona danneggiata inizia ad inclinarsi verso Est (7-8°) e verso Sud (3-4%), prima che si verifichi uno spostamento dell’edificio in senso verticale; l’inclinazione verso Sud non è aumentata, ma l’inclinazione verso Est aumenta progressivamente fino a raggiungere i 20°, prima di essere nascosto dalla nube di polvere sollevata. Quindi, man mano che procede l’instabilità delle colonne dalla facciata Est verso le facciate adiacenti Nord e Sud, aumenta il carico sulle colonne, già indebolite, del core nel lato Est. Col progredire dell’instabilità, i carichi non possono più essere sopportati e nel momento in cui la parte superiore dell’edificio inizia a muoversi verso il basso, la parte inferiore dell’edificio non è in grado di assorbirne l’energia e pertanto collassa.
Nel corso della discussione si é verificata la presenza di tonnellate di solfato di calcio (gesso), presenti sia fra le macerie che nella polvere che ha coperto New York dopo il crollo.
Il solfato di calcio, sottoposto a temperature medio-alte, decade liberando anidride solforica, che a contatto dell'acqua irrorata in continuazione dagli idranti (al duplice scopo di raffreddare le macerie e di abbattere la nascita di polveri nell'atmosfera) origina acido solforico, che intacca e reagisce a contatto dell'acciaio, spiegando così sia l'erosione anomala dell'acciaio riscontrata su alcuni campioni prelevati sia da WTC1, WTC2 e WTC7, che la solfitazione dell'acciaio, cioé la presenza di solfuri (solfiti) infragranulari diffusi nell'acciaio.
La presenza dei solfuri nell'acciaio, oltre ad indebolirne le caratteristiche meccaniche, favorisce il raggiungimento dello stato in cui si ha la composizione eutettica, cioé la soluzione in cui la temperatura di fusione é più bassa di quella degli elementi di lega che la compongono.
(da Wikipedia: "Un eutettico, o miscela eutettica, è una miscela di sostanze il cui punto di fusione è più basso di quello delle singole sostanze che la compongono.
Un esempio è una miscela di ghiaccio e sale (H2O allo stato solido e NaCl), il ghiaccio fonde a 0°C, il sale a 804°C, mentre la loro miscela fonde a -10°C.)
Ciò giustifica la possibilità che nelle macerie si sia verificata la fusione parziale della lega eutettica di acciaio e solfuri.
Resta da spiegare, ed é quanto ora vorrei iniziare a capire, il motivo per cui si siano mantenute temperature medio-alte nelle macerie per alcune settimane dopo il crollo.
Resta da definire l'interessante contributo di Seatnineb in merito alla presenza di cemento armato nelle TT, secondo quanto da lui segnalato: ogni contributo in questo senso sarebbe prezioso.
Un cordiale saluto a tutti,
Enrico
vorrei riassumere un po' la discussione, che dopo molti post corre il rischio di essere dispersiva.
Il report definitivo rilasciato dal NIST, unico organismo tecnico incaricato e finanziato, per il tramite della FEMA, dal Congresso con fondi pubblici di svariati milioni di dollari, che quindi riassume la posizione ufficiale dell'autorità governativa sull'attentato al WTC, non parla affatto della teoria del pancake come causa del collasso ma la introduce come un effetto del collasso per spiegare il crollo progressivo delle Torri.
Le cause che portano al crollo delle Torri vengono spiegate come segue:
Ipotesi del meccanismo di collasso elaborate dal NIST
WTC 1: prevalenza dell’effetto termico.
I carichi erano prima dell’impatto distribuiti simmetricamente; dopo l’impatto dell’aereo sulla facciata Nord fra i piani 93 e 98, che ha sezionato delle colonne esterne e seriamente danneggiate altre, si ha una ridistribuizione dei carichi : la facciata Nord, colpita dall’aereo, scende verso il basso e perde il 7% dei carichi, che attraverso la travatura di testa (hat-truss) e le travi orizzontali vengono ridistribuiti sul core (+1%) e sulle altre colonne perimetrali (+7%).
Sempre a causa dell’impatto, che ha fatto inclinare l’edificio verso Nord,anche la parete Sud perde il 7% dei propri carichi iniziali, che vengono ridistribuiti dal hat-truss. Quindi le pareti Est, Ovest e il nucleo centrale (core) devono sopportare il carico ridistribuito tramite la hat-truss.
Il core ha subito danni (colonna tagliata) sul suo lato Nord e danni da impatto nella zona centrale, con danneggiamento esteso delle protezioni anti-incendio (da un terzo a metà della sua estensione in posizione centrale). Le protezioni anti-incendio vengono danneggiate sui piani colpiti dalla zona di ingresso sulla parete Nord fino alla parete Sud; l’aereoproduce inoltre un effetto “bulldozer” sul materiale presente (mobili, tramezze, archivi, materiale elettronico ecc.) nei vari piani, portandolo ad accumularsi nella zona Sud e presso il core, ed innescandone l’incendio.
Subito dopo l’impatto la temperatura degli elementi strutturali del core sale, sia per l’incendio che per l’energia cinetica dell’impatto e la dilatazione termica del nucleo è superiore a quella delle pareti perimetrali, che possono mantenersi a temperatura inferiore per la capacità di scambiare calore legata sia alla superficie maggiore di scambio che alla minore sollecitazione termica.
Anche i pavimenti orizzontali si dilatano per effetto del calore. Dopo 20 minuti la differenza di dilatazione termica fra core e perimetro, elementi strutturali che sono fra loro vincolati dal hat-truss, provoca un aumento del carico delle colonne del core. Al passare del tempo e all’aumentare della sollecitazione termica, i piani orizzontali si flettono verso il basso, trasformando l’iniziale sforzo di dilatazione termica rivolto verso l’esterno delle facciate in sforzo rivolto verso l’interno per l’aumento della freccia della flessione verso il basso delle componenti inizialmente orizzontali. Nel frattempo la zona centrale del core all’altezza dei piani impattati, rimasta priva di protezione anti-incendio, inizia ad entrare nel range di temperatura (600°C) in cui l’acciaio perde parte delle proprie caratteristiche meccaniche, e si indebolisce cedendo ai carichi verticali (-20%). I carichi che insistevano su queste colonne centrali indebolite, tramite l’hat-truss, si ridistribuiscono sulle colonne perimetrali ed in particolare la facciata Sud accentua l’incurvamento verso l’interno anche sotto lo sforzo dei piani orizzontali che si flettono. Dopo 100 minuti dall’impatto si stima che, per colpa dell’indebolimento dell’acciaio del nucleo, il 20% del carico iniziale del core sia stato ridistribuito tramite l’hat-truss sulle colonne perimetrali ed in particolare le facciate Nord e Sud hanno aumentato i loro carichi del 10%, mentre le facciate Est ed Ovest hanno subito un incremento del 25% (le facciate Nord e Sud hanno un minore carico perché lesionate rispettivamente dall’impatto e dalla flessione verso l’interno, mentre le facciate Est e Ovest sono rimaste praticamente in condizioni normali). La facciata Sud, già inflessa, sotto il nuovo carico diviene instabile (si stima che il 20% delle connessioni ai piani 97 e 98 siano saltate per indebolimento termico dei supporti verticali) ed incapace di reggere i nuovi carichi, andando a ridistribuirli sul nucleo centrale, indebolito per effetto termico, tramite l’hat-truss e sulle facciate contigue tramite le componenti orizzontali. A questo punto la parte dell’intero edificio superiore ai piani impattati si inclina verso Sud (circa 8°), per inflessione verso l’interno della facciata dei piani impattati per effetto dell’indebolimento dell’acciaio e delle forze di trazione esercitate dai piani orizzontali deformati verso il basso, e le facciate Est ed Ovest non sono più in grado di reggere il maggiore carico, andando nuovamente ad aumentare i carichi sul core indebolito, che non è in grado di reggere i nuovi carichi. La struttura superiore inizia a muoversi verso il basso, non potendo essere in alcun modo supportata dai piani colpiti dall’impatto ed indeboliti dall’incendio, dando origine al collasso dell’edificio.
WTC 2: prevalenza dei danni da impatto dell’aereo.
L’impatto dell’aereo fra i piani 78 e 84 sulla parete Sud (che provoca anche il taglio di 4 colonne perimetrali vicine all’angolo Est della facciata Nord), oltre a danneggiare gli elementi strutturali ha provocato la distruzione di ampia parte delle protezioni anti-incendio, determina il movimento verso il basso della parte superiore della facciata Sud, mentre i carichi dei lati verso Sud delle facciate Est e Ovest e del lato verso Est della stessa parete Sud aumentano a causa dell’indebolirsi del lato Sud-Est del core (-6%). Il carico della facciata Nord si riduce del 6-10%, mentre il carico della facciata Est aumenta del 24%. Le facciate Sud e Ovest devono sopportare carichi superiori rispettivamente del 2% e del 3%. Le colonne del core si inclinano quindi verso le facciate Sud ed Est, contrastate nel loro moto dalla resistenza delle colonne perimetrali, per il tramite della hat-truss, e dall’azione dei piani orizzontali ancora intatti. Si stima che sui piani 80 e 81 da un quarto a metà delle connessioni delle travature orizzontali dei pavimenti al lato Est del core siano state divelte; al piano 83 almeno un terzo delle connessioni alla parete perimetrale Est sono state distrutte.
Mentre nel WTC 1 l’incendio si propaga da Nord a Sud nel lasso di tempo di 1 ora, nel WTC 2 il fuoco inizia nel lato Est del core e sui piani e dura fino al collasso della Torre, propagandosi da Sud verso Nord. La tipologia di impatto ha privato della protezione anti-incendio tutte le strutture portanti fondamentali: il core, le travature dei piani e le pareti perimetrali ed il successivo incendio ha portato tutte queste strutture ad elevate temperature. Sotto la sollecitazione termica le colonne si sono dapprima allungate, per poi accorciarsi una volta che il crescere della temperatura ne ha indebolito le caratteristiche meccaniche. Contemporaneamente è aumentata anche la temperatura delle travature orizzontali, che hanno iniziato a deformarsi incurvandosi verso il basso ed esercitando così una forza sulle colonne perimetrali rivolta verso l’interno del palazzo. La facciata Est, 43 minuti più tardi e sotto l’azione di queste forze, diviene instabile per la rottura degli elementi orizzontali che congiungono fra loro le colonne. L’hat-truss deve resistere al moto verso il basso della facciata Sud e all’azione della facciata Est, per cui ruota attorno all’asse Est-Ovest. I carichi presenti sulla facciata Est vengono allora ridistribuiti per mezzo del hat-truss alle colonne, indebolite, del core e alla facciata Ovest per mezzo degli elementi orizzontali. La parte intera di edificio sovrastante la zona danneggiata inizia ad inclinarsi verso Est (7-8°) e verso Sud (3-4%), prima che si verifichi uno spostamento dell’edificio in senso verticale; l’inclinazione verso Sud non è aumentata, ma l’inclinazione verso Est aumenta progressivamente fino a raggiungere i 20°, prima di essere nascosto dalla nube di polvere sollevata. Quindi, man mano che procede l’instabilità delle colonne dalla facciata Est verso le facciate adiacenti Nord e Sud, aumenta il carico sulle colonne, già indebolite, del core nel lato Est. Col progredire dell’instabilità, i carichi non possono più essere sopportati e nel momento in cui la parte superiore dell’edificio inizia a muoversi verso il basso, la parte inferiore dell’edificio non è in grado di assorbirne l’energia e pertanto collassa.
Nel corso della discussione si é verificata la presenza di tonnellate di solfato di calcio (gesso), presenti sia fra le macerie che nella polvere che ha coperto New York dopo il crollo.
Il solfato di calcio, sottoposto a temperature medio-alte, decade liberando anidride solforica, che a contatto dell'acqua irrorata in continuazione dagli idranti (al duplice scopo di raffreddare le macerie e di abbattere la nascita di polveri nell'atmosfera) origina acido solforico, che intacca e reagisce a contatto dell'acciaio, spiegando così sia l'erosione anomala dell'acciaio riscontrata su alcuni campioni prelevati sia da WTC1, WTC2 e WTC7, che la solfitazione dell'acciaio, cioé la presenza di solfuri (solfiti) infragranulari diffusi nell'acciaio.
La presenza dei solfuri nell'acciaio, oltre ad indebolirne le caratteristiche meccaniche, favorisce il raggiungimento dello stato in cui si ha la composizione eutettica, cioé la soluzione in cui la temperatura di fusione é più bassa di quella degli elementi di lega che la compongono.
(da Wikipedia: "Un eutettico, o miscela eutettica, è una miscela di sostanze il cui punto di fusione è più basso di quello delle singole sostanze che la compongono.
Un esempio è una miscela di ghiaccio e sale (H2O allo stato solido e NaCl), il ghiaccio fonde a 0°C, il sale a 804°C, mentre la loro miscela fonde a -10°C.)
Ciò giustifica la possibilità che nelle macerie si sia verificata la fusione parziale della lega eutettica di acciaio e solfuri.
Resta da spiegare, ed é quanto ora vorrei iniziare a capire, il motivo per cui si siano mantenute temperature medio-alte nelle macerie per alcune settimane dopo il crollo.
Resta da definire l'interessante contributo di Seatnineb in merito alla presenza di cemento armato nelle TT, secondo quanto da lui segnalato: ogni contributo in questo senso sarebbe prezioso.
Un cordiale saluto a tutti,
Enrico
Messaggio orinale: https://old.luogocomune.net/site/newbb/viewtopic.php?forum=4&topic_id=1908&post_id=41298