воскресенье, 13 марта 2011 г.

Падают ли небоскрёбы от ударов самолётов?

Нет, я совсем не сторонник теорий заговора. Я не хочу говорить о том, кто организовал теракты 11 сентября. Нет. Но иногда, сталкиваясь с насмешками со стороны тех, кто считает, что 11 сентября 2001 года произошло именно то, что нам показали по телевизору, хочется дать ответ.

Я уже давно сложил своё представление о том, почему обрушились эти здания. И эти мои взгляды основаны на двух вещах — на инженерных деталях конструкции рухнувших зданий, и на простейших законах физики. Нет, я не хочу разбираться в каких-то там показаниях неких лиц, пожелавших остаться неизвестными, я просто хочу показать, что из объективно известных фактов следует, что удар самолётов просто не мог привести к подобному обрушению. Если вам ещё интересно — добро пожаловать под кат.

Если вам не хочется читать «много букв», можно сразу перейти к подзаголовку «простая аналогия».

Инженеры и паранойя

Для начала хочется сказать немного о том, что инженеры люди немного параноики. Они никогда не исходят из ожиданий, что изготавливаемые ими изделия будут эксплуатироваться в идеальных условиях. Нет, они исходят из обратного и многократно увеличивают прочность конструкций. Просто потому, что коэффициенты запаса прочности написаны кровью.

Допустим, вас попросили сделать пассажирский лифт на 5 пассажиров. Вы (если вы не инженер), возможно, прикинете, что 5 пассажиров — это где-то 450 килограмм, ну для надёжности можно накинуть ещё килограмм 300 и лифт с такой грузоподъёмностью будет нормальным, надёжным лифтом. Но только не инженеры. Лифт с биркой «грузоподъёмность 5 человек, 450 кг» на самом деле способен перевозить (и реально испытывается при помощи) 1500 кг.

Конструкция

Так вот, к чему это я. Те, кто разрабатывали здания WTC имели заказ построить проект на века, если не на тысячу лет. Эти здания должны выдерживать цунами, ураганы (ветер в 60 м/с), землетрясения, пожары и так далее. Причём, пожар подразумевает самый худший вариант, который только может случиться, полное выгорание. Даже полное выгорание здания не должно привести к разрушению конструкции. Хотя полное выгорание просто невозможно: огнеупорные уровни делили здание на три сегмента, так что за один раз при самом худшем стечении обстоятельств и полном отказе систем пожаротушения выгорало бы не более трети здания. Кстати, крупные пожары там уже происходили.

Ввиду того, что это не просто здание, а небоскрёб, к нему предъявлялись повышенные требования по всем статьям, включая сейсмоустойчивость. Здания Всемирного Торгового Центра явились прямо таким воплощением инженерной паранойи, содержа в себе 10000 демпферов, которые гасили кинетические нагрузки. Там был заложен такой запас прочности, который больше не закладывают, это были одни из самых прочных башен в мире, если не самые прочные.

Для того, чтобы немного представить себе, насколько прочными являются такие конструкции, посмотрите следующее видео. Это съёмки землетрясения 11 марта 2011 в Японии.
Я думаю, вы представляете, какую колоссальную кинетическую энергию гасят эти здания. При этом, они остаются в полном порядке. Просто так и задумано.

И что для такого здания удар самолёта? Так, мелочи жизни.

Кстати, насчёт самолётов. К тому моменту, как начали проектирование башен ВТЦ, история уже знала случаи столкновения летательных аппаратов с небоскрёбами. Поэтому, в требования к безопасности зданий была изначально заложена способность выдержать прямое столкновение с пассажирским самолётом. Но мы же помним пример с лифтом, верно? Понятно, что инженеры закладывали куда большую прочность. И «выдержать столкновение» означает не «почти не упасть», а остаться в порядке, пригодным для дальнейшей нормальной эксплуатации (после ремонта). А незатронутые уровни должны без проблем эксплуатироваться и без всякого ремонта.

Что делало эти здания такими мощными? Конечно, силовое ядро. Стороннему наблюдателю, возможно, кажется, что это просто коробки, но это отнюдь не так. В сердцевине здания, по всей его высоте (уходя при этом глубоко под землю) имелось мощное силовое ядро, которое представляло из себя крепкую железобетонную конструкцию. Во всю высоту этого ядра располагались стальные колонны, каждая диаметром почти метр. Их было не пять, не двадцать и не 30. Их было 47. Плюс к этому по всей высоте были поперечные перехватывающие конструкции. Выглядело это примерно так:
Думаю, на этом обзор конструкции можно закончить. Перейдём к следующему доводу.

Физика

Тут всё очень просто. Думаю, все видели обрушение, поэтому приводить здесь это видео не обязательно. Но если есть желание — его всегда можно найти на ютубе. В этом видео есть одна примечательная деталь — время. Время падения.

Оказывается, башни обрушились за почти одинаковое время — около 10 секунд. Проблема в том, что с учётом высоты башен (~415м), получается, что они обрушились почти со скоростью свободного падения. Тяжёлый предмет, брошенный с такой высоты достигнет земли за 9.2 секунды.

Это значит, что верхняя часть зданий в процессе падения не встречала никакого сопротивления со стороны нижестоящих конструкций. Тех конструкций, которые буквально вот только что держали полмиллиона тонн...

Простая аналогия

Чтобы понять, как это вообще всё выглядит, давайте сравним эти башни (их внутреннее силовое ядро) с десятиметровым железобетонным столбом — очень хорошая аналогия в плане прочности конструкции. Круглый такой столб, с арматурой по всей длине каждые 10 сантиметров диаметра.

Что нужно сделать, чтобы этот столб сложился прямо сам на себя строго вертикально за 1,5 секунды? Что бы ни происходило в верхней части этого столба — пожар, взрыв, удар, кислотный дождь, ничто не может привести к такому результату. Такую конструкцию можно повалить набок, сломать пополам, но не сложить вертикально.

Такого эффекта можно добиться только одним способом - моментально разрушить силовую конструкцию по всей высоте строения. Это то, что делают при направленном сносе зданий.

Более того, специалисты говорят, что здания сами по себе вертикально не падают и уложить его таким образом — это сложнейшее искусство, а снос такого высокого здания, как ВТЦ — просто высший пилотаж.

В сухом остатке

А выводы неутешительны. Произошедшее 11 сентября было заранее подготовленной, спланированной и успешно проведённой спецоперацией. Уж кто это сделал, я не знаю и узнать это наверняка вряд ли получится, но очевидно, что это очень, очень влиятельные люди. Точнее, это не совсем люди, это людоеды.

Вот так и получается, что нынешним миром правят людоеды, с отнюдь не демократическими ценностями.

P.S: А через семь часов обрушилось ещё одно здание. Оно отстояло на приличном расстоянии от места теракта, обрушилось тоже строго вертикально и тоже со скоростью свободного падения. При этом там конструкция ещё интереснее. Простейшая аналогия - кристаллическая решётка металлов. Только балки там стальные и толстенные. Такая конструкция не может обрушиться в принципе.

9 комментариев:

  1. Да все тогда произошедшее белыми нитками шито, как и падение самолета в г.Перми...

    ОтветитьУдалить
  2. В теории, подтверждённой практикой, не должны. Но знаете, случается всякое. Такомский мост вон тоже не должен был упасть, а поди ж ты :-)

    Просто как-то многовато странностей. Таранили сверху, а упало, как при промышленном сносе - внутрь, даже соседние здания не поцарапало. Аккуратненько, как в учебнике. Потом: таранили два здания, а упало ТРИ. Третье, говорят, от пожара на нижних этажах. Домик-то вроде не деревянный...

    Что-то не видно видеозаписей того, что врезалось в Пентагон. И на самолёт оно как-то не похоже. И да, а где обломки? Особенно в Пенсильвании: просто яма в земле. Ни багажа, ни сидений. Официальная версия об испарении авиационных двигателей от удара... для человека с техническим образованием... как бы это помягче... смахивает на анекдот.

    Но упало и упало. Мало ли, с кем ни бывает...

    ОтветитьУдалить
  3. Запас прочности, силовое ядро, тугоплавкая сталь и т.п - это всё хорошо, но очень поверхностно.
    Во-первых, небоскребы не строят на "века" и тем более "тысячу лет". Срок эксплуатации небоскребов вообще - до 100 лет, при чем бетонные несущие конструкции долговечнее стальных. Сталь имеет свойство "уставать", кроме того, хотя она плавится при температуре 1550 градусов, но сильно ослабевает при значительно более низкой температуре. Это совершенно общая техническая информация о строительстве небоскребов.

    >Тех конструкций, которые буквально вот только что держали полмиллиона тонн...
    Далее, не нужно представлять, будто верхние этажи держат те же конструкции. Чем ближе к верху, тем меньше этажей надо держать, соответственно и слабее конструкции.
    Я не знаю, сколько весили верхние 20 этажей, просто приведу пример с кирпичом: когда он стоит на голове - это ничего. Но если он падает на голову с высоты 1 сантиметр - это уже больно. Верхним этажам надо было только начать падать, чтобы обрушить все здание.

    Мне кажется, официальная версия вполне правдоподобна.

    ОтветитьУдалить
  4. Запланированный инженерами срок службы башен WTC составлял 300 лет.

    Нагрев металла. Башни рассчитаны даже на полное выгорание, пожар не разрушит такую конструкцию, примеры такие есть, когда полное выгорание здания подобного типа не приводило к обрушению. Более того, пожары 11 сентября 2001 были очень кратковременными и слабыми, температуры были низкими ввиду недостатка кислорода. Достичь температур размягчения металла было просто невозможно.

    С кирпичём пример забавный, но в таком случае, это здание не выдержит никакого землетрясения. А это не так.

    К тому же, если бы это было обрушение вызванное перегрузкой конструкции, то здание обвалилось бы, сохранив при этом большую часть констуркции. Вот как это бывает в таких случаях: http://goo.gl/el4xZ Однако, на месте крушения башен ВТЦ была совсем другая картина: http://goo.gl/cm2Y9 Обычно, от здания остаются только относительно мелкие фрагменты и ни единой крупной части только при направленном сносе: http://goo.gl/sWBG2

    > Верхним этажам надо было только начать падать, чтобы обрушить все здание.

    Попробуйте таким образом обрушить фонарный столб. С какой высоты нужно бросить верхнюю часть фонарного столба так, чтобы он рассыпался на мелкие кусочки? Случится ли что-нибудь с ним, если верхняя часть "только начнёт падать" с относительно небольшой высоты?

    ОтветитьУдалить
  5. Это всё конечно, не просто, но железобетонный столб может упасть под весом бетона, если очистить часть арматуры от бетона. В башнях несущими были не капитальные жб-стены, а стальной каркас, на котором бетон лежал.

    ОтветитьУдалить
  6. Я провел небольшое исследование, так вот, вертикальные опоры - не цельные по длине, как арматура в столбе, а состоят из довольно коротких сегментов (порядка двух этажей). Это хорошо видно на многих иллюстрациях вроде: http://www.engineering.leeds.ac.uk/civil/research/cae/past/cimsteel/Phase2/Ind10.jpg
    Они стоят одна на другой, соприкасаясь площадками, и скреплены болтами. Теперь представьте, что одна по-середине деформируется (гнется). Давление теперь распределено не равномерно по площади соприкосновения, а смещено в сторону. А ведь на неё еще сверху давит вес, потому что вся конструкция немного просела в её сторону.
    Болты срываются, опора разрушается (перестает нести какой-то вес).
    Если разрушается много опор, вся конструкция рушится.

    ОтветитьУдалить
  7. Всё это хорошо, только вы забыли про время. Столь быстрое разрушение невозможно, даже если бы оно и началось как вы его описываете.

    ОтветитьУдалить
  8. чтобы поддерживать официальную версию надо быть либо купленным либо совсем не умеющим думать. Не хочу никого обижать но это так...

    ОтветитьУдалить
  9. Анонимный11 июня 2013 г., 0:33

    Василий:
    - Давление теперь распределено не равномерно по площади соприкосновения, а смещено в сторону.
    вы правы!!! И после чего башня высотой 400 метров падает вертикально по струнке))
    смех да и только

    ОтветитьУдалить