TORRI GEMELLE: SONO CROLLATE A CAUSA DEGLI AEREI?

Ingmaxangel, 18.09.2011 02:27:

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Caro Alessandro,
ho deciso, pur essendo sabato, di non uscire e pertanto anche di fare anche le tre pur di risponderti, come invano ho fatto qualche giorno fa :) e per non rischiare di riperdere tutto sto scrivendo prima tutto in word ;)
Mi limito ora ad esporti la questione dal punto di vista ingegneristico-strutturale e della resistenza al fuoco strutturale. Non entro nel merito di supposizioni o sospetti di altro tipo che dipendono anche, putroppo spesso, dal proprio credo e/o orientamento politico.
Le due torri erano alte 400 metri. A sostenerle c'erano 47 pilastri d'acciaio posti nella struttura centrale di ciascun edificio e 240 pilastri di acciaio disposti lungo il perimetro.
I pilastri perimetrali erano collegati al nucleo centrale da travi reticolari composte, inserite nei solai di cemento.
La distanza tra la struttura al perimetro e quella centrale arrivava a 20 metri.
Entrambi gli aerei, sebbene con traiettoie diverse hanno distrutto buona parte di pilastri perimetrali e delle travi reticolari, che collegavano i pilastri centrali con quelli perimetrali.
Già solo questo ha indotto una situazione statica-strutturale assolutamente deficitaria: immaginati che tutti i piani soprastanti si sono ritrovati a gravare A SBALZO sui pilastri centrali e poichè per diversi piani le colonne centrali non avevano alcun collegamento laterale, hanno ceduto le travature reticolari del solaio rimasto integro superiormente che lavorava a sbalzo, (e di seguito quelle superiori) travature non progettate per lavorare completamente a sbalzo e tanto meno vincolate al nucleo centrale per svolgere tale funzione: in pratica si è venuto a creare una struttura eccessivamente labile, andando ben al di là della isostaticità minimamente richiesta. Ti faccio presente che tutte le strutture degli edifici sono iperstatiche.
Inoltre si è creata un'altezza di inflessione così eccessiva che i pilastri centrali erano sollecitati in maniera estremamente superiore rispetto alle azioni di progetto. Devi sapere che i momenti, in base alle condizioni di vincolamento, dipendono dalla luce libera d'inflessione in maniera esponenziale! Aumentando tale luce anche solo tre volte (per non dire quattro o cinque) si ha un aumento dei momenti dovuti alla pressoflessione non pari a tre volte ma a tre elevato esponenzialmente.
Se ti elaborassi la struttura nel mio modellatore strutturale ad elementi finiti così come approssimativamente avrebbe potuto essere dopo l'impatto con un solutore di calcolo per una semplice analisi statica (non sismica), il risultato sarebbe inequivocabile: STRUTTURA NON VERIFICATA!
Non voglio dilungarmi tanto sui coefficienti di sicurezza adottati, ma si va comunque al di sopra delle sollecitazioni di progetto diverse volte, determinando la crisi strutturale degli elementi verticali.
Se anche non ci fosse stato un incendio così devastante quale è stato, la struttura sarebbe crollata lo stesso, magari dopo più tempo.
Immaginati poi perchè il crollo è stato così repentino: il carico che improvvisamente i pilastri sottostanti si sono ritrovati a sopportare è stato incredibilmente molte volte superiore a quello per cui erano stati progettati. Esso infatti è un carico dinamico che moltiplica molte volte il carico statico dei piani soprastanti che arriva su di essi!
Per quanto attiene le tempistiche:
• La Torre nord (edificio 1) viene colpita alle 8.46 e crolla alle 10.28 (dopo 1 ora e 42 minuti), già molto a mio parere.
• La Torre sud (edificio 2) viene colpita alle 9.03 e crolla alle 9.59 (dopo 56 minuti, ovvero mezz'ora più rapidamente della prima. Sebbene colpita 17 minuti dopo la sua gemella, collassa 29 minuti prima, malgrado la minore entità dell'incendio, e malgrado fosse stata colpita all'81 piano, 15 piani più in basso della Torre nord.
Ma la torre sud crolla prima per ovvie ragioni: ha una massa soprastante nettamente maggiore da tenere a sbalzo senza pilastri sottostanti!!!
Parliamo di incendio ora.
Come ti ho già anticipato la reazione ad un incendio di una struttura dipende da molteplici fattori, inerenti alla disposizione strutturale, al tipo di struttura, alle luci, alla disposizione dei carichi, ecc. Pertanto non ha alcun senso fare dei paragoni come hai fatto tu con strutture che non sono crollate di altri edifici anche se questi hanno subito incendi più devastanti. Nessuna perizia potrebbe mai essere eseguita in questi termini e nessun tecnico la farebbe mai, perchè contestabilissima e annullabile.
Qualunque tecnico che si occupa di antincendio sa, ed è una nozione elementare, che parlando di strutture intelaiate, l'acciaio è molto vulnerabile al fuoco, molto più del calcestruzzo, soprattutto per quanto attiene gli elementi strutturali verticali (pilastri). Per ovvie ragioni: i pilastri in c.a. (cemento armato) sono composti da cemento resistente a compressione, ma non a trazione, e da barre d'armatura d'acciaio che conferiscono all'elemento strutturale la resistenza anche a trazione che viene ingenerata dalla flessione (causata dalla trasmissione delle travi ed eventualmente dalle azioni sismiche o del vento). E' la ragione per cui il valore R di resistenza (minuti di resistenza al fuoco) dei pilastri di c.a. dipendono (secondo le norme UNI in Italia) dal copriferro (spessore di cemento esterno che ricopre la prima armatura esterna del pilastro) e da quanti lati sono esposti al fuoco e grazie a questo si riesce a raggiungere normalmente la classe R richiesta e rispettante il carico d'incendio calcolato per il relativo compartimento di cui fa parte il pilastro.
Per il pilastro di acciaio invece, proprio perchè l'acciaio è più sensibile al fuoco, si deve per forza prevedere una protezione (cartongesso o altri materiali) che possano conferire la classe richiesta R.
Un incendio provocato da idrocarburi (il carburante degli aerei) varia tra gli 870°C e i 925°C. Come dimostrava il gran fumo nero che fuoriusciva dalle torri (indice di una scarsa attività di combustione), le temperature non potevano superare i 700°C (T. Eagar).
Pertanto la tua ipotesi di meno di 200°C è assolutamente improponibile. Ma te lo dico per esperienza: addirittura nei normali incendi la temperatura raggiunta non è quasi mai sotto i 500°: basta la combustione di quanto usualmente si trova all'interno degli edifici a provocare ciò. E i Vigili del Fuoco lo sanno molto bene.
Poi che tale temperatura fosse molto più elevata all'interno della struttura che all'esterno, questo può essere anche normale, ma ti faccio presente che all'esterno le strutture non avevano più bisogno dell'azione della temperatura dell'incendio visto che non esistevano più dopo lo schianto degli aerei.
In sostanza l'acciaio è un eccellente conduttore di calore, in grado di adattarsi velocemente alle temperature dell’ambiente circostante. A sua volta, la velocità di riscaldamento dipende dal fattore di sezione, o fattore di massività, Am/V (m-1), definito come rapporto tra la superficie esposta al fuoco Am (m2) dell’elemento in acciaio ed il suo volume V (m3).
Ciò comporta che, quando una membratura metallica viene esposta all’azione del fuoco, la sua temperatura interna tende ad aumentare piuttosto rapidamente, il che si ripercuote in un’altrettanto rapida diminuzione delle
caratteristiche di resistenza e di rigidezza. Nell’istante in cui la temperatura interna raggiunge un valore di temperatura critico, variabile solitamente tra i 500°C ed i 650°C in funzione dello schema statico, delle condizioni di esposizione al fuoco e del livello di carico applicato, si verifica il collasso strutturale.
La condizione di collasso avviene quando la resistenza del materiale, a causa dell’incremento di temperature causato dall’esposizione al fuoco, scende al di sotto della tensione indotta dai carichi esterni: la tensione interna all’elemento non varia con il tempo, in quanto si mantengono costanti sia il carico applicato sia la geometria della sezione. ciò significa che, in caso d’incendio, strutture in acciaio molto massicce non protette possono raggiungere la temperatura di collasso in un tempo superiore ai 30 minuti, mentre strutture realizzate con sezioni molto snelle, nelle medesime condizioni, raggiungono la temperatura di collasso in meno di 10 minuti!

Pertanto consideralo per scontato che almeno 500°C, molto elasticamente parlando visto che era sicuramente parecchio di più, era la temperatura dell'incendio internamente all'edificio, proprio dove vi erano i pilastri in acciaio del nucleo centrale. Ebbene considera per certo che l'esplosione, compresa la sua onda d'urto, ha rimosso facilmente le protezioni antincendio di questi pilastri. Infatti normalissimi esercizi universitari che non ti porto qui per amore di brevità, dimostrano con calcolazioni che un pilastro in acciaio a sezione ad H (HEA, HEB, HEM) senza protezione a quella temperatura collassa dopo circa 10 min.!
Questo perchè tu hai parlato erroneamente di temperatura di fusione che, scusami, non c'entra nulla con il collasso di una struttura in acciaio. L'acciaio comincia a deformarsi e a perdere le proprie caratteristiche di resistenza tanto prima quanto più esso è caricato. Esistono diagrammi che sono lapalissiani al riguardo.
Infatti il comportamento meccanico dell’acciaio in condizioni d’incendio può essere descritto mediante un legame costitutivo di tipo elasto-plastico. Come anticipato, le caratteristiche di resistenza e di rigidezza diminuiscono all’aumentare della temperatura: ai fini del calcolo, si assume che entrambe si annullino ad una temperatura di 1200 °C, sebbene in realtà ciò accada solamente alla temperatura di fusione dell’acciaio (1550 °C).
Tuttavia la tensione di snervamento di elementi in acciaio uniformemente riscaldati rimane pressoché invariata fino ad una temperatura di circa 400 °C, mentre crolla rapidamente per valori superiori. Per quanto riguarda il
modulo di elasticità, si osserva che fino ai 100 °C non si registrano significative variazioni rispetto alla condizione a freddo, mentre oltre i 100 °C si ha un rapido decadimento.
Questo per dimostrarti che le torri gemelle sono crollate per OVVIE ragioni statiche prima e per ovvie ragioni di temperatura poi. E non lo dico io, ma la scienza delle costruzioni e lo studio scientifico sui comportamenti al fuoco delle strutture.
Per quanto attiene l'ipotesi della demolizione delle torri gemelle perchè qualcuno è riuscito a mettere del materiale ad effetto demolitivo, ti dico subito che gli “sbuffi” che sono apparsi sul fianco dell’edificio, in alto, pochi istanti prima del crollo, sono dovuti al fatto che quando cede una colonna, i pavimenti si ritirano con violenza verso di essa e creano la compressione d’aria sufficiente a far esplodere alcune finestre, anche fino a molti piani più in basso naturalmente.
In ogni caso ti riporto alcuni passi di un intervista fatta al più esperto esplosivista italiano di edifici: Danilo Coppe, che vanta nel suo curriculum centinaia di demolizioni controllate..
Coppe ha escluso categoricamente la possibilità di una demolizione controllata. «Ci vorrebbero delle cariche cave di pentrite plastica Oc4 molto veloci che tagliano l'acciaio per abbattere degli edifici del genere», spiega l'esperto.
«Questa operazione - prosegue Coppe parlando della teoria delle cariche cave - andrebbe fatta in maniera sistematica su una multitudine di piani e di livelli, scoprendo le orditure in acciaio e facendo delle opere propedeudiche. Le cariche andrebbero quindi collegate ai detonatori con cablature particolari che dovrebbero attraversare in lungo e in largo gli edifici. Per fare questo bisognerebbe smontare tutti i pannelli, moquette e profilati in alluminio, inserire le cariche e riposizionare tutto. Nelle macerie inoltre si sarebbero trovate centinaia di orditure con tagli specifici delle cariche cave. Ma così non è stato».
La causa del crollo, secondo Coppe sarebbe quindi legata all'elevata temperatura provocata dall'incendio. «Mentre guardavo alla televisione il crollo delle torri, non mi sono meravigliato più di tanto perchè so benissimo che un incendio molto intenso può creare temperature superiori ai 600°. In quelle condizioni le profilature d'acciaio si snervano».
"È categoricamente impossibile che nessuno degli occupanti degli edifici si accorgesse che qualcuno stava venendo a porre queste cariche esplosive in tutto questo tempo anche perché, tra l'altro, queste orditure in acciaio sono spesso ricoperte da cartongesso o laterizio leggero, che serve tra l'altro come sistema di fissaggio dei servizi quali tubi dell'acqua o cavi elettrici, che vengono così fissati alle putrelle ed alle altre orditure in acciaio. Quindi un eventuale demolitore avrebbe dovuto levare tutti questi materiali, posizionare le cariche, rifare tutte le tappezzerie e tutti i pannellamenti che ricoprivano le orditure. È un'operazione che richiederebbe mesi e mesi di padronanza totale della struttura".
" Riguardo al fatto che le Torri Gemelle siano state demolite con la termite si precisa che la termite non è un esplosivo: la termite è una sostanza chimica molto semplice da reperire perché è ossido di ferro e alluminio. Viene utilizzata per fare le saldature nella cosiddetta alluminotecnica: è un primer che si attiva a fronte di temperature di innesco di almeno sei, settecento gradi e solo allora si innesca questa mescola che produce un effetto “fusione”; non certamente un effetto “esplosivo”. Anche in questo caso collocare dei sacchi di termite e dei dispositivi che possano dare simultaneamente o anche gradualmente sei, settecento gradi in ogni punto in cui viene posizionata la termite è assolutamente impossibile. Anche se parliamo di supertermite è la stessa cosa; la supertermite o nanotermite è ancora ossido di ferro più alluminio, ma con l'aggiunta di silice. Non cambia nulla".

"Quindi la termite o la supertermite non fa un botto, non fa un rumore come di un esplosivo quando agisce. Nessun rumore. Nel momento in cui si attiva il sistema di innesco, che può essere al plasma o a elettrodo, si sviluppa questa temperatura nel silenzio più assoluto e si fonde il materiale che gli sta a contatto"
Vedi Alessandro, se gli sbuffi erano le esplosioni di una demolizione controllata allora non poteva certo essere termite (parere mio sulla contraddizione dell'ipotesi della demolizione).
Poi ancora:

Alla domanda: Quindi è possibile demolire edifici come le Torri Gemelle e il World Trade Center 7 con queste sostanze?

Danilo Coppe ha risposto: Assolutamente impossibile. Non si potrebbe mai nemmeno calcolare in che tempi la reazione completa il suo percorso di fusione dell'acciaio che le sta a fianco.

Alla domanda: Quindi la presenza di queste pozze non potrebbe essere attribuita a una demolizione controllata o alla presenza di esplosivi?

Danilo Coppe ha risposto: No, no, assolutamente. L'esplosivo di per sé non fa nessun effetto di questo genere. L'unica cosa che fa pozze di materiale fuso è appunto la termite; però vi ricordo che la termite è ossido di ferro e alluminio, e l'alluminio era molto presente all'interno del manufatto, nei sistemi di separazione di ambienti, uffici e cose del genere, perché l'edificio era molto pannellato; quindi l'alluminio, di fronte a un incendio di notevole entità, avendo un punto di fusione molto basso, può aver effettivamente creato queste pozze. Ma questo è un problema legato alla grande quantità di aviocarburante che era presente ed al successivo incendio che si è sviluppato.

E poi ha aggiunto: Qual è questa legge della fisica? Io resto sempre dell'idea che un corpo cade in base alla massa e all'accelerazione di gravità, per cui se io tolgo 9 metri di appoggi con una demolizione controllata o con un aereo, la velocità di caduta è esattamente la stessa. Può essere più lenta la demolizione controllata se ci sono una marea di orditure da abbattere con piccole cariche e si distanzia molto l'attivazione di una carica rispetto a un'altra, che è una scelta del demolitore che a volte può essere premiante, a volte può essere negativa. Però sicuramente in un caso violento come è stato alle Twin Towers, dove tanti appoggi sono stati eliminati tutti insieme, se avessi fatto la stessa cosa con gli esplosivi avremmo due velocità perfettamente identiche.
Infine.
Sono andato a vedere il sito in cui avrebbero aderito centinaia di architetti ed ingegneri. Ma ho riscontrato che vie erano molti, troppi architetti, che noi Ingegneri sappiamo non essere in genere competenti ad eseguire calcoli strutturali, a parte qualche raro caso. Inoltre ho riscontrato che anche un falegname (con tutto il rispetto per la sua professione) poteva segnarsi come Ingegnere o Architetto. Sbaglio?

ciao
Massimo

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