|
Artikel: Instorten kon niet, zeiden ze
Meteen nadat de eerste beelden van de instortende Twin Towers de wereld rondgingen, begonnen deskundigen te berekenen waar de zwakke plek van de gebouwen had gezeten. Het leverde allerlei theorieën op. Wat is de meest waarschijnlijke?
Gelukkig zijn er niet zo gek veel dagen als 11-9-2001, de dag waarop vliegtuigen twee van de beroemdste bouwwerken ter wereld naar beneden haalden. Een dag die volgens veel mensen de wereld veranderde. Net als destijds bij de moord op Kennedy weet iedereen ook nu wat hij aan het doen was toen hij hoorde van de terroristische aanslag op het World Trade Center. De beelden hebben we intussen al tientallen keren voorbij zien komen. Maar wat gebeurde er nou precies? De gebouwen waren zo ontworpen dat ze een botsing met een vliegtuig konden doorstaan. Waarom zijn ze dan toch naar beneden gekomen? Het kan nog best een jaar duren voordat het onderzoek is afgerond en er een antwoord op die vragen komt; als dat al gebeurt. Toch zijn er op basis van de televisiebeelden al wel sterke aanwijzingen. Een van de mensen die zich meteen na de ramp over de instorting van de twee bouwwerken heeft gebogen is Cees Bal, bouwkundig ingenieur bij de Faculteit Techniek en Natuur van de Hogeschool Brabant. "Ik was op school toen ze me vertelden dat het WTC was ingestort," vertelt Bal. "Mijn eerste reactie was: dat kan niet. Nadat ik in een achterkamertje de beelden had gezien, heb ik me op een rustig plekje teruggetrokken en wat gegevens over de constructie van de torens bij elkaar gezocht. Daarmee ben ik aan het rekenen gegaan om voor mezelf wat meer duidelijkheid te krijgen. Volgens mij zijn er drie mogelijke oorzaken."
Uitstekend gemikt
Om het hoe en waarom te begrijpen moet je eerst iets weten over de constructie van de torens. "In wezen zijn het 410 meter hoge, vierkante buizen met gaten erin en in het midden een flinke stalen kern. Het liefst hadden de constructeurs gewoon een dichte stalen gevel gebouwd, maar er moeten nou eenmaal mensen in werken en dus kwamen er openingen: de ramen. De buizen, de buitenwanden van de torens, zijn opgebouwd uit losse elementen die ter plekke met bouten aan elkaar werden gekoppeld. Ze helpen het gewicht dragen en vangen ook de zijwaartse druk op die door de wind wordt veroorzaakt. De kolommen in het midden van het gebouw zijn er alleen om het gewicht te dragen."
Tussen de kern en de buitenkant werden de 110 verdiepingen gehangen; relatief dunne (tien centimeter) betonnen platen op een stalen draagconstructie. Het grote voordeel daarvan was dat er op de verschillende verdiepingen geen steunpilaren hoefden te komen en er dus een groot netto vloeroppervlak ontstond.
Toen de constructeurs John Skilling en Les Robertson in 1962 samen met architect Minoru Yamasaki begonnen met het ontwerpen van het WTC, deden ze dat met in hun achterhoofd de eis dat het bestand moest zijn tegen een inslag van een vliegtuig. Bal: "Bij het ontwerp was rekening gehouden met het grootste vliegtuig uit die tijd: een Boeing 707. Maar het WTC werd geraakt door een 767, een toestel dat 2,4 keer zo groot is (86 ton tegen 204 ton) en een kleine 35.000 liter kerosine meer aan boord heeft (56.778 liter tegen 90.770 liter)."
De plekken waar de torens werden geraakt was goed gekozen. Is het toeval dat Mohammed Atta, de terrorist die het eerste toestel tegen het WTC aan liet vliegen, een afgestudeerd architect was? Bal: "Ik denk niet dat de terroristen ervan uit zijn gegaan dat ze de gebouwen door de botskracht naar beneden zouden krijgen. In dat geval hadden ze hoger aan moeten vliegen om zo groot mogelijke momentkrachten te veroorzaken. Dan was het trouwens nog niet gelukt. Harde wind zou de torens volgens mijn berekeningen meer dan twee keer zo zwaar belasten als de inslagen van de vliegtuigen. Als je verstand van gebouwen hebt, dan is de manier waarop ze het hebben gedaan de beste. Het tweede vliegtuig was, vanuit het oogpunt van de terroristen, nog beter gemikt. Iets lager in het gebouw, waardoor er meer druk op de steeds zwakker wordende draagconstructie kwam te staan. Daardoor stortte de tweede toren ook als eerste in."
Ondanks dat flinke stukken van de dragende gevelbuis werden weggeslagen, bleven de gebouwen aanvankelijk staan: de eerst getroffen toren stortte na een uur en drie kwartier in, de tweede al na een klein uur. De klap waarmee de toestellen tegen de torens knalden, is dus niet de oorzaak. De gebouwen bleken niet bestand tegen de gigantisch hoge temperaturen. Geschat wordt dat de duizenden liters kerosine een temperatuur van 1000 tot 1500 graden Celsius opleverden en dat had serieuze gevolgen voor de sterkte van de draagconstructies. Onduidelijk is nog of de sprinklerinstallatie heeft gewerkt, maar die had in dit geval toch weinig uit kunnen richten. Een kerosinebrand, verspreid over tien tot vijftien verdiepingen, is vrijwel onmogelijk te blussen.
De toekomst van de wolkenkrabber
Er zitten er nog wat in de planning: het Mori Building in Shanghai bijvoorbeeld, een 'flatje' van rond de 500 meter (de exacte hoogte wordt geheimgehouden). Constructeurs en architecten over de hele wereld zullen zich op 11 september vorig jaar wel even op het hoofd hebben gekrabt. Ze zijn ongetwijfeld gaan nadenken over manieren om wolkenkrabbers vliegtuigbestendig te maken.
Abolhassan Astaneh-Asl is een professor van de universiteit van Berkeley en betrokken bij het onderzoek naar de oorzaak van de instortingen. Hij zegt dat er wel iets gedaan kan worden om een hoog gebouw tegen dit soort rampen te beschermen: door er een soort tweede schil van staal en beton omheen te zetten. Daarmee had bij het WTC voorkomen kunnen worden dat de tonnen kerosine in het gebouw terecht waren gekomen. Zo'n schil zou de totale bouwkosten van nieuwe wolkenkrabbers met slechts één of twee procent verhogen. Op de universiteit doet Astaneh al proeven met zo'n veiligheidsconstructie.´
Anderen zeggen dat elk gebouw wel vliegtuigbestendig te maken is, maar dat het dan een ramp op zich zou zijn om daarin te moeten werken. Volgens hen moet de vraag niet zijn: hoe maak je een gebouw vliegtuigbestendig? Maar: hoe voorkom je dat vliegtuigen gebouwen binnen kunnen vliegen? Daar moet toch in de toestellen zelf wel iets aan te doen zijn?
De Tilburgse ingenieur Cees Bal zegt: "Stel nou dat je in de bouwvoorschriften laat vastleggen dat een gebouw bestand moet zijn tegen de inslag van een Boeing 767. Dat is te doen, maar over twintig jaar hebben we misschien vliegtuigen die vier keer zo groot zijn. Bovendien kunnen terroristen wel weer iets heel anders verzinnen. Want wat we niet kunnen is gebouwen construeren die niet kapot te krijgen zijn. Wat je wel zou kunnen doen is ervoor zorgen dat het vuur niet bij het staal kan komen. Bijvoorbeeld door het in beton te verpakken. Of door te voorkomen dat de temperatuur van het staal te hoog wordt. Je zou dragende kokerbalken met water kunnen vullen. Als je wel eens geprobeerd hebt een waterleiding te solderen waar nog water in zit, dan weet je hoe effectief zo'n methode kan zijn."
In ieder geval moeten trappenhuizen ruimer worden opgezet. Voornamelijk om, zoals op 11 september gebeurde, te voorkomen dat er opstoppingen ontstaan doordat brandweermensen naar boven en slachtoffers in paniek naar beneden willen. Sommigen pleiten zelfs voor aparte opgangen voor reddingswerkers, maar dat gaat waarschijnlijk wel erg veel vloeroppervlak kosten. Bal denkt dat het bouwen van wolkenkrabbers gewoon door zal gaan. "Ze geven steden een gezicht, het zijn 'landmarks' en vooral prestige-objecten. De gigantische bouwsom van het WTC, 1,8 miljard piek, zorgde ervoor dat elke werkplek 430.000 piek kostte. Ter vergelijking: in Nederland ligt die prijs rond de 25.000 gulden; exclusief de inrichting."
Dus ondanks het feit dat wolkenkrabbers economisch niet verantwoord zijn en dat de kans op terroristische aanslagen groter is dan ooit, zal de strijd om de hoogste ongetwijfeld doorgaan.
Geknakte toren
Er zijn verschillende theorieën over wat er precies is gebeurd. De eerste variant is dat door de hitte de stalen spanten onder de vloeren bezweken. De verdiepingen zakten in, kwamen op de onderliggende vloeren terecht, die op hun beurt onder het gigantische gewicht bezweken, en de torens kwamen naar beneden. "Wat mij betreft is dit de minst geloofwaardige theorie," zegt Bal. "In dat geval was de eerst aangevlogen toren namelijk ook het eerst naar beneden gekomen. Die spanten zijn het snelst op die kritische temperatuur en zakken als eerste in."
Een andere mogelijkheid is dat de gevelbuis het als eerste begeven heeft. Het bovenste deel knakte als het ware om en de nam in de val het hele gebouw mee. Op sommige foto’s is goed te zien dat de bovenkant schuin wegzakt vlak voordat de zuidelijke toren (de tweede toren die geraakt werd) instort.
De derde theorie is volgens de Tilburgse ingenieur de meest waarschijnlijke. In ieder geval wat de noordelijke toren betreft. "Door de gigantische hitte heeft de stalen draagconstructie van de kern het begeven. Bij temperaturen boven de 800 graden Celsius daalt de sterkte en de stijfheid van staal onder de tien procent. Er was weliswaar een hittewerende (vermiculite-)laag aangebracht, maar bij dat soort temperaturen heeft die weinig effect. Doordat de zuidelijke toren lager is aangevlogen, werd de belasting op de centrale kolommen veel hoger en dat was, samen met het steeds zwakker wordende staal, veel eerder catastrofaal dan bij het andere gebouw." De laatste theorie zou een telefoontje uit het WTC verklaren. Een man meldde in paniek dat de vloeren aan het verzakken waren en dat het gebouw op instorten stond.
Raar is dat de gebouwen mogelijk sneller instortten dan het puin viel. Bal: "Dat zou kunnen. Doordat de bovenste verdiepingen naar beneden komen, krijg je een zogenoemde impulsbelasting. Die gaat als een soort schokgolf naar beneden en kan sterk genoeg zijn om een gebouw te vernielen. Er wordt ook beweerd dat het gebouw op een bepaald moment van onderaf instortte. In dat geval werd de schokgolf vanaf de rotsbodem onder de fundering weerkaatst en verwoestte het gebouw vervolgens vanuit de kelders. Voor alle duidelijkheid; ik heb nergens iets gevonden waaruit blijkt dat zo'n schokgolf er ook daadwerkelijk geweest is."
Bewijsmateriaal verdwenen?
Er zijn mensen die naar eigen zeggen meteen doorhadden dat de torens zouden instorten. Een ervan is John Knapton, professor bouwkunde aan de universiteit van Newcastle. In een interview met de BBC zei hij dat hij met afgrijzen naar de eerste beelden heeft gekeken, omdat hij wist dat de gebouwen binnen twee uur in zouden storten. "De honderden hulpverleners hadden eigenlijk helemaal niet naar binnen gemogen. Maar als ze dan toch bereid waren een kans te wagen, dan hadden ze zich binnen een uur weer terug moeten trekken. Er zijn fouten gemaakt." Anderen menen dat men nooit had moeten proberen de brand te bestrijden. (Brandweermannen hebben geprobeerd met zware slangen op de rug via de trappen vlak onder de brand te komen. Een expeditie die langer zou duren dan de geplande onruimingstijd van de torens.) Het was bij voorbaat duidelijk dat dat niet meer zou lukken. De nadruk had moeten liggen op een zo snel mogelijke evacuatie. Bal is minder kritisch. "Ik heb meteen geroepen dat de gebouwen nooit hadden mogen instorten. Dat is misschien wat sterk uitgedrukt, maar het had in ieder geval niet binnen die twee uur mogen gebeuren. Al voor de bouw begon was duidelijk dat de ontruimingstijd minimaal twee uur zou zijn. Ik ben officier bij de vrijwillige brandweer van Tilburg en ik zou er ook op vertrouwd hebben dat de torens het minimaal drie tot vier uur zouden uithouden. Ik weet zeker dat ik ook naar binnen was gegaan."
Hoewel verschillende instanties ter plekke onderzoek doen naar de oorzaak, zou het best kunnen zijn dat het belangrijkste bewijsmateriaal al verdwenen is. Volgens sommigen zijn puinruimers meteen na de ramp begonnen met het weghalen van puin en stalen balken. En niet alleen dat, er werd ook vrijwel meteen een begin gemaakt met het recyclen van de 272.000 ton constructiestaal. Daar zouden best balken uit het gebied rond de crash tussen kunnen zitten. Een van de onderzoekers zag een dieplader met verwrongen delen van de staalconstructie die stomtoevallig voor zijn hotel geparkeerd stond. Die waren ongetwijfeld in de smeltovens beland als hij ze niet had tegengehouden. Het blijft belangrijk zekerheid te krijgen om in ieder geval nieuwe wolkenkrabbers veiliger te maken. Al was het alleen maar omdat er genoeg radicale gekken zijn die het trucje van 11-9-2001 graag willen herhalen.
|