Därför rasade World trade center

Svar: Flygplansbränsle och brand var inte den enda orsaken till att tvillingtornen rasade. Om branden skulle ha varit den enda orsaken till kollapsen, då hade båda tornen rasat lika fort och förmodligen på kortare tid. Det södra tornet rasade efter 56 minuter och det norra tornet efter 1 timme och 43 minuter. Det var många faktorer som bidrog till att tornen kollapsade i ett så kallat fortskridande ras. De viktigaste faktorerna som bidrog till raset är:

• Flygplanen kolliderade med tillräcklig kraft för att klippa av pelarna längs en stor bredd av ytterväggen och även förstöra ett stort antal bjälklag och ett antal av de pelare i mitten av huset som omringade hiss- och trappschaktet.
• Kollisionen bidrog till att flygbränslet exploderade, vilket främst drabbade väggar och bjälklag.
• Bjälklaget bestod av fackverksbalkar med två meters delning, plåt och lättballastbetong, där balkarna vilade på mjuka, fjädrande upplag. Sådan fjädring används för att dämpa rörelser och vibrationer som uppkommer vid vind, för att minska risken för att människor ska bli ”sjösjuka” i byggnaden.

Nästan alla höga byggnader har en redundant konstruktion, vilket innebär att lasten, om några pelare skadas, överförs till närstående pelare, utan att hela konstruktionen rasar. Tvillingtornens omkrets bestod av tätt placerade stålpelare som gjorde byggnaden mycket redundant. Studier av bilderna på branden efter kollisionen visar inget glödande stål eller fönsterrutor som exploderade på grund av mycket hög temperatur, vilket tyder på att temperaturen var lägre än 700°C. Det är väl känt att stålet mjuknar redan vid 425°C och förlorar hälften av sin styrka vid 650°C. Hållfasthetsberäkningarna visade att, även om styrkan halverades, så skulle stålet fortfarande klara två till tre gånger de spänningar som uppstod vid en 650°C het brand.

Enligt min uppfattning, var upplaget för bjälklagen den svagaste länken. Den fjädrande konstruktionen gjorde att varje våning skulle ha kunnat bära cirka 1 300 ton utöver sin egentyngd, men inte mer än egentyngden av 3–5 våningar. När några kvarstående pelare i kärnan efter kollisionen i det norra tornet förlorade sin bärförmåga, genom att skarvarna gick av eller böjdes kraftigt på grund av värmen, kunde bjälklagets tyngd inte bäras av fästena på fasadupplagen. Det södra tornet, som träffades snett av flygplanet, var skadat på två sidor, det vill säga ett större antal pelare och bjälklag var skadade än i det norra tornet. Om fasadpelarna förlorade sin stagning genom att flera bjälklag skadades, ökade deras knäcklängd, vilket resulterade i en kraftigt minskad bärförmåga.

Den totala kollapsen började när tillräckligt många bjälklag rasade ovanpå varandra, pelarna förlorade sin stagning och underliggande bjälklag inte kunde bära den last som uppstod. Detta startade den dominoeffekt som resulterade i att byggnaderna kollapsade inom tio sekunder.

/Robert Kliger, professor i stål- och träbyggnad, Chalmers