NIST Всемирный торговый центр по расследованию катастроф - NIST World Trade Center Disaster Investigation

В NIST Всемирный торговый центр по расследованию катастроф был отчет, что Национальный институт стандартов и технологий (NIST) проведено для установления вероятных технических причин неисправности. три обрушения зданий это произошло в Всемирный торговый центр после Теракты 11 сентября 2001 г..[1] Отчет был утвержден как часть Закона о национальной группе безопасности строительства (NCST Act), который был подписан 1 октября 2002 г. Президент Джордж Буш. NIST опубликовал свой окончательный отчет об обрушении башен-близнецов Всемирного торгового центра в сентябре 2005 года, а агентство опубликовало свой окончательный отчет по 7 Всемирный торговый центр в ноябре 2008 г.

NIST пришел к выводу, что обрушение каждой башни произошло в результате комбинированного воздействия самолет ударные повреждения, широко распространенные огнезащита смещение и последовавшие за этим пожары. Последовательность отказов, которые, как пришел к выводу NIST, вызвали обрушение обеих башен, включала вызванное нагревом прогибание ферм перекрытия, которое тянуло некоторые внешние колонны с одной стороны каждой башни внутрь до тех пор, пока они не прогибались, после чего нестабильность быстро распространялась, и затем верхние секции падали на этажах ниже.[2] 7 Всемирный торговый центр, в который ни разу не попал самолет, обрушился в результате теплового расширения стальных балок и балок, нагретых в результате неконтролируемых пожаров, вызванных обрушением Северной башни и разрушением огнестойкого материала.[3]

Контекст

Распад Всемирного торгового центра

Основная статья: Распад Всемирного торгового центра

Вовремя 11 сентября нападения, два реактивные авиалайнеры ударил по Башням-близнецам Всемирный торговый центр (WTC), по одному на каждую башню.[4] В результате два 110-этажных здания небоскребы рухнул, в результате чего был полностью разрушен весь комплекс ВТЦ и погибло 2997 человек. В Южная Башня рухнул в 9:59 утра (EDT) после горения в течение примерно 56 минут. 29 минут спустя Северная Башня рухнул, горел 102 минуты.[4] Когда обрушилась Северная башня, обломки упали на соседний 7 Всемирный торговый центр, повредив его и вызвав пожар, который длился почти семь часов, что поставило под угрозу структурную целостность здания. Всемирный торговый центр Seven рухнул в 17:21. (EDT).[3]

Обрушение зданий Всемирного торгового центра 11 сентября 2001 года было беспрецедентным; никогда раньше не было стальной каркас многоэтажное здание полностью обрушилось в результате Огонь.[5] Сразу после этого опытные инженеры-строители начали давать ряд объяснений, пытаясь помочь общественности понять эти трагические события.[6] Однако потребуется организовать скоординированные усилия для расследования и анализа сложной серии событий, которые привели к каждому коллапсу.

Исследование эффективности строительства Всемирного торгового центра FEMA

После того, как комплекс Всемирного торгового центра, исследователи отреагировали немедленно, отправившись в нулевой уровень где начали сбор данных. Среди первых был Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям (FEMA) и Американское общество инженеров-строителей (ASCE), которые вместе сформировали группу по изучению эффективности зданий, чтобы понять, как конструкции здания вышли из строя и почему. Команда подготовила первый официальный правительственный отчет, пытаясь объяснить разрушение комплекса Всемирного торгового центра.[7]

Они смогли сделать множество наблюдений и сделать выводы, включая предварительный анализ поврежденных конструкций, анализ систем пожаротушения зданий, а также рекомендации к строительным нормам и стандартам пожарной безопасности для включения удара самолета в проект здания.[8] Заключительный отчет FEMA, выпущенный в мае 2002 года, также предоставил значительный объем данных о событии, не задокументированных в других источниках. Их результаты показали, что пожары в сочетании с повреждением элементов конструкции и систем пожаротушения, нанесенного реактивными авиалайнерами, сыграли ключевую роль в обрушении зданий.

Однако расследованию группы препятствовал ряд проблем. Отсутствие у следователей полномочий конфисковать куски стали для исследования до того, как они будут переработаны, привело к потере важных доказательств, которые были уничтожены на раннем этапе поисково-спасательных работ, а большая часть стали уже была переработана в течение одного месяца. который истек между атакой и развертыванием группы. Группе также препятствовали продолжающиеся уголовные расследования, проводимые ФБР и NTSB. На слушании Палата представителей США Комитет по науке 6 марта 2002 г. группа свидетелей и экспертов описала препятствия следующим образом:[7]

  • Отсутствие четких полномочий и отсутствие эффективного протокола о том, как следователи по оценке эффективности зданий должны проводить и координировать свое расследование с одновременными поисково-спасательными работами, а также с любым уголовным расследованием
  • Трудности с получением документов, необходимых для расследования, включая чертежи, проектные чертежи и записи технического обслуживания.
  • Неопределенность в результате конфиденциального характера исследования BPAT
  • Неопределенность в отношении стратегии завершения расследования и применения извлеченных уроков

Из-за этих недостатков команда по исследованию эффективности строительства не смогла «окончательно определить последовательность событий, ведущих к обрушению каждой башни».[9] Отчет был на удивление прямолинейным, указывая на недостатки и оплошности в расследовании и предлагая провести еще одно, более тщательное и авторитетное расследование.[10]

Закон о национальной команде по безопасности строительства

Основная статья: Закон о национальной группе безопасности строительства

В результате неубедительных выводов группы исследования эффективности зданий FEMA и обеспокоенности по поводу ошибок в расследовании, Палата представителей США разработал закон, который наделит широкие полномочия, включая право выдавать повестки в суд, группам, расследующим аварии в зданиях.[11] Законопроект также требует, чтобы команды были сосредоточены в Национальный институт стандартов и технологий (NIST), чья лаборатория по исследованию зданий и пожаров в Мэриленде в прошлом проводила обширные исследования разрушений зданий.[12] Законопроект, именуемый законом о Национальной группе безопасности строительства (NCST), был принят Палатой представителей и Сенатом и подписан 1 октября 2002 г. Президент Джордж Буш.[13]

Закон о NCST дает NIST четкое право:[14]

  1. установить вероятную техническую причину поломки здания;
  2. оценить технические аспекты процедур, используемых для эвакуации и аварийного реагирования;
  3. рекомендовать конкретные изменения строительных норм, стандартов и практик;
  4. рекомендовать любые исследования или другие соответствующие действия, необходимые для повышения структурной безопасности зданий; и / или изменения в процедурах аварийного реагирования и эвакуации; и,
  5. дать окончательные рекомендации в течение 90 дней после завершения расследования.

Расследование

NIST начал свое расследование 21 августа 2002 года. До этого добровольцы из NIST, FEMA, ASCE и других собирали стальные элементы, важные для расследования, на четырех предприятиях по переработке стали во время восстановления. Они собрали и каталогизировали 236 стальных артефактов, включая внешние колонны, основные колонны, фермы перекрытий и другие подобные структурные элементы.[15] Они смогли наблюдать металлургический химия и структура и проводить эксперименты с восстановленными элементами, чтобы измерить их атрибуты, такие как механические свойства при высоких температурах.

Лаборатория строительных и противопожарных исследований NIST создала комплекс компьютерная модель чтобы понять крушение башен.[16] В частности, они хотели знать, может ли коллапс основной колонны вызвать прогрессирующий коллапс всего здания. Они также смоделировали распыление реактивного топлива и повреждение внутренней части здания, которое не было видно на фотографиях и очевидцах. Модель использовалась для понимания гипотеза обвала.

Результаты

Башни-близнецы

Следственная группа объединила свои металлургия анализ, экспериментальный результаты и компьютерное моделирование с видео и фотографиями разрушений и рассказами очевидцев, чтобы сформировать их представление о том, как рухнули здания. Они пришли к двум выводам:[15]

  1. Обычный пожар не должен был стать причиной обрушения 110-этажных небоскребов при отсутствии структурных и противопожарных повреждений изоляции.
  2. Башни, вероятно, не обрушились бы, если бы не удар и повреждения, которые самолет нанес противопожарной изоляции.

Наиболее вероятная последовательность обрушения была аналогичной между Южная Башня и Северная Башня, но они не были идентичными. Однако оба они включали все основные структурные системы конструкции здания: основные колонны, внешние колонны и этажи здания.[17]

  1. Во-первых, полы, потерявшие противопожарную изоляцию из-за удара обломков, начали проседать из-за высокой температуры огня.
  2. Провисшие полы тянули внутрь балок и вызывали деформацию внешних стен.
  3. Наружные стены начали прогибаться под совместными усилиями провисших полов, пожара и разорванных основных колонн в результате авиационных повреждений.
  4. Наконец, внешние стены обвалились, и здания рухнули. Приведенные ниже этажи оказали небольшое сопротивление относительно огромной энергии падающего здания, что позволило им упасть очень быстро.

Выводы исследования NIST не подтверждают «теорию блина» обрушения, согласно которой происходит постепенный отказ системы пола.[18]

7 Всемирный торговый центр

NIST опубликовал окончательный отчет о своем расследовании обрушения 47-этажного здания Всемирного торгового центра №7 20 августа 2008 года.[16]

Они пришли к выводу, что WTC7 рухнул в первую очередь в результате пожара, который начался при обрушении WTC1. Обрушение Северной башни также повредило южную внешнюю стену WTC7, но это не способствовало этому. Потому что FDNY не удалось потушить пожары, которые горели на шести этажах здания, начала выходить из строя противопожарная изоляция. После нескольких часов неконтролируемого пожара стальные колонны, балки и фермы поглотили тепло и быстро потеряли свою прочность. Когда они начали прогибаться, деформироваться и прогибаться, внутренняя структура под востоком пентхаус был сбит. Нагрузка на вышедшие из строя основные столбцы была распределена на остальные столбцы, которые все вышли из строя. Это привело к постепенному обрушению здания.[19]

Реформы и извлеченные уроки

Закон о национальной группе безопасности строительства от 2002 года, который уполномочил NIST провести свое расследование, конкретно указывает, что NIST, который не является регулирующим органом, не уполномочен требовать принятия строительных норм, стандартов или практики.[1] Тем не менее, заключительные отчеты NIST о разрушении зданий ВТЦ обеспечивают техническую основу для новых и улучшенных стандартов, кодексов и практик по проектированию зданий для предотвращения прогрессирующего обрушения. Многие исследователи NIST также являются ключевыми членами профессиональных организаций, занимающихся разработкой стандартов, и NIST активно работает с этими организациями, чтобы уроки, извлеченные из исследований, были использованы.[20]

Противопожарная защита элементов конструкций

В Национальная ассоциация противопожарной защиты принял многие из рекомендованных NIST улучшений строительных норм. Рекомендация NIST для улучшения структурных кадров и поддержки системы здания, в условиях тяжелой нагрузки, например, во время события пожара, в результате принятия нового подхода к высотной конструкции здания. Гораздо больше внимания следует уделить первичным и вторичным элементам конструкции, а также соединениям, связывающим их вместе.[21]

Стальные колонны зданий ВТЦ значительно потеряли прочность под воздействием тепла пожара. Бетон, нагретый до той же температуры, не теряет прочности.[22] В результате появились новые многоэтажные дома, в том числе Один Всемирный торговый центр, возводятся из армированного высокопрочного бетона.[23]

Системы экстренной связи

Благодаря тому факту, что Нью-Йорк с Управление по чрезвычайным ситуациям был расположен в Всемирный торговый центр 7 в день нападения и жизненно важное оборудование связи было расположено в Северной башне, их ответ был значительно затруднен. С тех пор они переехали в Бруклин, а группы по ликвидации последствий стихийных бедствий и чрезвычайных ситуаций по всей стране также отходят от возможных целей террористические атаки, Стихийные бедствия и другие аварийные сценарии.[24]

Критика и домыслы

Основная статья: 9/11 теории заговора

Критики окончательного отчета утверждают, что между отчетом NIST WTC и логическими рассуждениями существует несоответствие. Они утверждают, что NIST пришел к заранее определенному выводу, игнорируя, отклоняя и отрицая доказательства. Эти опасения часто упоминаются Теоретики заговора 11 сентября.[25]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б «Ответственность NIST в соответствии с Законом о национальной команде по безопасности строительства» (PDF). www.nist.gov. Ноябрь 2012 г. В архиве (PDF) из оригинала от 29.12.2016.
  2. ^ Banovic, S.W .; Foecke, T .; Luecke, W.E .; McColskey, J.D .; McCowan, C.N .; Siewert, T.A .; Гейл, Ф.В. (2007-11-01). «Роль металлургии в расследовании NIST обрушения башен Всемирного торгового центра». JOM. 59 (11): 22–30. Bibcode:2007JOM .... 59к..22Б. Дои:10.1007 / s11837-007-0136-y. ISSN  1047-4838.
  3. ^ а б Томпсон, Кристи (13 сентября 2011). "Часто задаваемые вопросы - Исследование NIST WTC 7". Национальный институт стандартов и технологий. Получено 2016-09-14.
  4. ^ а б "Национальная комиссия по террористическим нападениям на Соединенные Штаты". www.9-11commission.gov. В архиве из оригинала 27.08.2011. Получено 2016-09-14.
  5. ^ "Историческое исследование обрушения многоэтажного здания из-за пожара - Дженсен Хьюз". Дженсен Хьюз. В архиве (PDF) из оригинала на 2016-09-14. Получено 2016-09-14.
  6. ^ Игар, Томас У .; Муссо, Кристофер (2001). «Почему рухнул мировой торговый центр? Наука, инженерия и спекуляции». JOM. 53 (12): 8–11. Bibcode:2001JOM .... 53l ... 8E. Дои:10.1007 / s11837-001-0003-1. ISSN  1047-4838.
  7. ^ а б «Уроки 11 сентября: понимание краха Всемирного торгового центра». commdocs.house.gov. В архиве из оригинала от 03.03.2016. Получено 2016-11-21.
  8. ^ "FEMA 403, Исследование эффективности строительства Всемирного торгового центра (2002) | FEMA.gov". www.fema.gov. В архиве из оригинала от 02.12.2016. Получено 2016-11-21.
  9. ^ «FEMA 403, Исследование эффективности зданий Всемирного торгового центра (2002), краткое содержание» (PDF). В архиве (PDF) из оригинала от 25.01.2017.
  10. ^ Гланц, Джеймс (2002-05-01). «Отчет об обрушении башен в основном заканчивается вопросами». Нью-Йорк Таймс. ISSN  0362-4331. В архиве из оригинала на 2018-01-29. Получено 2016-11-21.
  11. ^ Гланц, Джеймс (2002-05-01). «Отчет об обрушении башен в основном заканчивается вопросами». Нью-Йорк Таймс. ISSN  0362-4331. В архиве из оригинала на 2018-01-29. Получено 2016-11-28.
  12. ^ Томпсон, Кристи (27.04.2011). «Национальная лаборатория пожарных исследований». NIST. В архиве из оригинала от 12.12.2016. Получено 2016-11-28.
  13. ^ «Публичный закон 107-231» (PDF). 1 октября 2002 г. В архиве (PDF) из оригинала от 3 июля 2016 г.
  14. ^ «Обязанности NIST в соответствии с Законом о национальной команде по безопасности строительства» (PDF). В архиве (PDF) из оригинала от 29.12.2016.
  15. ^ а б Banovic, S.W .; Foecke, T .; Luecke, W. E .; McColskey, J.D .; McCowan, C.N .; Сиверт, Т. А .; Гейл, Ф. В. (2007-11-01). «Роль металлургии в расследовании NIST обрушения башен Всемирного торгового центра». JOM. 59 (11): 22–30. Bibcode:2007JOM .... 59к..22Б. Дои:10.1007 / s11837-007-0136-y. ISSN  1047-4838.
  16. ^ а б «NIST публикует окончательный отчет о расследовании WTC 7». В архиве из оригинала на 2018-02-07. Получено 2017-11-30.
  17. ^ «Почему рухнул Всемирный торговый центр? Наука, техника и спекуляции». www.tms.org. В архиве из оригинала от 04.03.2012. Получено 2017-11-30.
  18. ^ Форд, Сьюзан Мари (27.05.2010). «Ответы на часто задаваемые вопросы по расследованию катастрофы Всемирного торгового центра, проведенного Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) по расследованию катастрофы Всемирного торгового центра (30 августа 2006 г.)». NIST. В архиве из оригинала 11 сентября 2017 г.. Получено 2017-11-30.
  19. ^ Форд, Сьюзан Мари (27.05.2010). «Ответы на часто задаваемые вопросы по расследованию катастрофы Всемирного торгового центра, проведенного Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) по расследованию катастрофы Всемирного торгового центра (30 августа 2006 г.)». NIST. В архиве из оригинала 11 сентября 2017 г.. Получено 2017-11-30.
  20. ^ «Проектирование для устойчивой Америки: саммит заинтересованных сторон по высокопроизводительным устойчивым зданиям и связанной с ними инфраструктуре» (PDF). В архиве (PDF) из оригинала от 28.09.2016. Получено 2017-12-01.
  21. ^ «Десятилетие различий». www.nfpa.org. В архиве из оригинала на 2017-11-15. Получено 2017-12-01.
  22. ^ Чао, Ши-Хо. «Как изменился дизайн здания после 11 сентября». Разговор. В архиве из оригинала на 2017-12-09. Получено 2017-12-01.
  23. ^ "Единый Всемирный торговый центр поднимается на" супер бетон "| Еженедельник недвижимости". Еженедельник по недвижимости. 2011-06-01. В архиве из оригинала 2017-11-02. Получено 2017-12-01.
  24. ^ Кман, Николай. «Связь при бедствиях: уроки 11 сентября». Разговор. В архиве из оригинала на 24.12.2017. Получено 2017-11-30.
  25. ^ "Новости Еврофизики". www.europhysicsnews.org. В архиве из оригинала от 22.01.2018. Получено 2017-11-30.

внешняя ссылка