LE TORRI GEMELLE DI NEW YORK

Presentazione sul tema: "LE TORRI GEMELLE DI NEW YORK"— Transcript della presentazione:

1 LE TORRI GEMELLE DI NEW YORK
V° Edizione del Concorso ScienzaPerTutti Edizione speciale WYP 2005 Anno mondiale della Fisica LE TORRI GEMELLE DI NEW YORK ( World Trade Center) DETERMINAZIONE DELL’INTENSITÀ DELL’URTO DEL VELIVOLO CONTRO LA TORRE CON IL TEOREMA DELLA QUANTITÀ DI MOTO. 2) CAUSE E MODALITÀ DEL CROLLO DELLE TORRI Relatore: ing. Danilo Calaon

2 PRIMA dell’11 SETTEMBRE 2001

3 11 SETTEMBRE 2001 IL CROLLO

4 VISTA IN PIANTA DOPO Il CROLLO

5 DOPO l’11 SETTEMBRE 2001 VANO CENTRALE ( Tubi 1.02*0.56)

6 IL VELIVOLO IMPIEGATO PER L’ATTACCO Velivolo tipo : Boeing 767 ;
Apertura alare : 47.6 m ; Lunghezza : 48.5 m ; Altezza : 15.8 m; Peso al decollo : Kg; Peso all’impatto : Kg; Capacità max. serb.: litri; Velocità all’impatto : 800 Km/h Combustibile nei serbatoi all’impatto : litri;

7 DIMENSIONI DEL DISASTRO
Energia scaricata = 2* litri combustibile (ovvero: 760 mil. di Kcal = circa 880 Mwatth ) Morti = subito + altri dopo…. dei quali:373 soccorritori Torre 1: h = 525 m (1972) ; Torre 2: h = 415 m (1976) ; Piani =110 ; Costo tot.= 800 milioni $1972 ; Acciaio = t/cad;

8 STRUTTURA DELLE TORRI PIANTA Contiene: Contiene: 50 ascensori,
8 scale mobili, corridoi, servizi 3 scale di sicurezza pilastri parete vano cent. ( tubi 1.02*0.57 lam. sPT = 127mm) PIANTA 40.00 63.70 27.00 Contiene: 110 piani ; ristoranti; uff. comm., 59 pilastri/parete, ( tubi 0.32*0.38 lam. s=44 mm)

9 LO STUDIO DI PROGETTAZIONE:
(hanno lavorato 40 ing. per 10 anni tra i quali un italiano: arch. Augusto Bacchiani )

10

11 CORRISPONDENZA CON l’arch. BACCHIANI

12 Luglio 1967, DATA DEL PROGETTO .
PART. DEL CARTIGLIO

13 PIANTA DEL VANO CENTRALE:
AFe  10 m2 Pilastri= 48 Ascen.= 50 24 ascensori veloci ( 1/3h, 2/3h, 3/3h) 26 ascensori normali 3 scale 2 scale mobili 2 scale m. 27.00 40.00

14 PART. PILASTRI VANO CENTRALE
(pilastro d’angolo al piano terra: 1.02*0.57, lam. s= 127mm) 127 1.02 0.57 SEZIONE Mat. Resist. al fuoco, s= 7cm , REI 120 Calce-gesso

15 IL PROGETTO Parete esterna costituita da:
59 pilastri: 0.32*0.38 s= 44mm Interasse : 1.02

16 Part. dell’ ingresso alla torre in stile
IL PROGETTO Part. dell’ ingresso alla torre in stile “gotico veneziano”

17 Part. delle finiture interne ed esterne…
LE TORRI Part. delle finiture interne ed esterne…

18 LE TORRI : Part. della Piazza esterna

19 LE TORRI : Part. delle finiture interne

20 LE TORRI: UN MODELLO STRUTTURALE INNOVATIVO
Struttura tubolare con colonne ben spaziate. Controventatura con traverse orizzontali in lamiera H= mm, s= 26 mm. Lam. s= 26 1.20 1.32

21 LE FONDAZIONI Fondazioni su roccia a 22,5 m di profondità
22.5 LE FONDAZIONI Fondazioni su roccia a 22,5 m di profondità Struttura sotterranea in C.A. profonda 6 piani all’interno dei quali passava una linea della metropolitana.

22 ELEMENTI PREFABBRICATI TIPO
Gli elementi prefabbricati, saldati, alti tre piani, erano composti da 3 pilastri e da 3 traverse orizzontali ed assemblati in opera con bulloni ad alta resistenza…. Furono impiegati 12 tipi diversi di acciaio con snervamento tra 30 e 70 Kg/mm2

23 ELEMENTI PREFABBRICATI TIPO

24 IL SOLAIO IN ACCIAIO E CEMENTO
…part. dello schema statico delle travi reticolari di sostegno…. VISTA IN PIANTA (1/4 di solaio) 10.7 18.3 2.04 SEZIONE SOLAIO del tipo misto costituito da una soletta da 10 cm di CLS alleggerito gettato su lamiere grecate sostenute da travi reticolari H=74cm Lam. s= 26 1.20 1.32

25 TRAVI RETICOLARI DI SOSTEGNO DEL SOLAIO

26 CONTROVENTATURA TRADIZIONALE
… serve per contrastare la spinta del vento …

27 CONTROVENTATURA INNOVATIVA delle TORRI
( traverse orizzontali in lamiera H= mm, s= 26 mm)

28 I DANNI DELL’IMPATTO … nell’impatto ( urto da ~5.000 t ) sono stati
distrutti 30 pilastri per un’altezza di 5 piani …. 30 Pilastri su 59 5 Piani 63.70

29 INTENSITA’ DELL’IMPATTO
( Con :V= 800 km/h ~ 220 m/s ; massa velivolo =130 K kg ) Energia cinetica = Energia d’urto ½ m*v = Forza* spostamento ½ * 130* = Forza* 63,7 [ kkg ] [m/s]2 = [k N] [m] da cui: Forza = (½ *130*2202 )/63,7 ~ KN Forza = ~ kgforza 63,7 m = percorso max. del velivolo nella struttura = spazio max di frenata.

30 INTENSITA’ DELL’IMPATTO
Oppure INTENSITA’ DELL’IMPATTO ( Con : V= 800 km/h ~ 220 m/s ; massa velivolo =130 K kg ) Impulso = Quantità di moto Forza* tempo = massa * velocità Forza* = * [ kN ] [s] = [k kg] [m/s] da cui: Forza = (130*220)/0.6 ~ KN Forza = ~ ~ kgforza 0.6 sec= durata dell’urto del velivolo ,rilevata da ripresa video.

31 I DANNI DELL’IMPATTO … lo schema statico altamente ridondante permise di ridistribuire i carichi su altri elementi strutturali grazie alla controventatura rigida (traverse in lam. s= 26 mm) ….. 60% Pproprio 40% Pproprio

32 LE CAUSE DEL CROLLO RESISTENZA DELL’ACCIAIO 800 °C TEMPERATURA

33 I DANNI DEL CALORE ….. Il fuoco , alimentato dal combustibile dell’aereo, brucia per circa un’ora su 5 piani…. le travi reticolari dei solai aumentano di temperatura…. si dilatano …spingono le colonne verso l’esterno … i giunti tra travi e colonne collassano. I solai iniziano a crollare uno sull’altro con effetto a catena.

34 IL CALORE, E NON L'IMPATTO,
HA DISTRUTTO LA TORRE

35 LA TORRE E’ UN DEPOSITO DI ENERGIA GRAVITAZIONALE

36 PARTICOLARE DEI GIUNTI DELLE TRAVI RETICOLARI

37 PARTICOLARE DEI GIUNTI DI COLLEGAMENTO DELLE COLONNE

38 PARTICOLARE DEI GIUNTI DI COLLEGAMENTO DELLE COLONNE

39 DANNI DA EVENTI SIMILI Un aereo B 677-200 ha creato:
Un urto da ~5.000 t 30 pilastri distrutti per un’altezza di 5 piani oltre vittime Kg Litri Km/h 1 2 3 4 B B A 380

40 Ringrazio l’arch. Augusto Bacchiani per i disegni forniti.
V° Edizione del Concorso ScienzaPerTutti Edizione speciale WYP 2005 Anno mondiale della Fisica FINE DELLA RELAZIONE Ringrazio l’arch. Augusto Bacchiani per i disegni forniti. Relatore: ing. Danilo Calaon