K současnosti a budoucnosti vysokých budov po zániku WTC v New Yorku

V oblasti stavebního inženýrství vyvolal sebevražedný útok teroristů civilními letadly na dominantní dvojici budov v U.S.A. hlubokou odezvu zaměřenou především jak na přehodnocení ochrany tak na další uplatnění vysokých budov ve světle dříve přehlížených skutečností. Následující odstavce mají připomenout některé poznatky, názory a návrhy odborníků zejména ze zámoří.

Profesor Dr. L.S. Beedle, zakladatel CTBUH (Council of Tall Buildings and Urban Habitats) a dlouholetý ředitel této instituce upozornil v jednom ze svých informačních listů rozesílaných od destrukce WTC na skutečnost, že Bin Ladin vystudoval stavební inženýrství.

Kdo navrhl technické podrobnosti plánu útoku letadly na vysoké budovy poté, když teroristé vybrali cíle v New Yorku a ve Washingtonu? Připomeňme, že se už v roce 1993 uskutečnil teroristický útok na WTC náloží uloženou v autě zaparkovaném u paty budovy. Tenkrát v důsledku nevhodného umístění auta vzhledem k ocelové nosné konstrukci jedné z dvojice budov a nedostatečné síly nálože neohrozila exploze nosný systém. Došlo k lokálnímu poškození budovy a požáru, který měl za následek ztráty na lidských životech a dočasné přerušení provozu v budově. Provozovatel budovy ani bezpečnostní složky se tehdy z tohoto varovného pokusu dostatečně nepoučili, poučil se však zřejmě osnovatel zářijového útoku. Lze usuzovat, že volba dráhy letadla při přibližovacím manévru sebevražedného komanda, místo a úhel nárazu byly výsledkem velice podrobného studia zranitelnosti předmětných ocelových konstrukcí. Také výběr typu letadel unesených krátce po startu s plnými nádržemi pro let do vzdáleného Los Angeles nebyl náhodný. Není vyloučeno, že budou jednou známa jména expertů v oboru vysokých budov a protipožárního zajištění, kteří nevědomky dali teroristům potřebné odborné informace a rady.

Stručný popis nosné ocelové konstrukce WTC nalezne čtenář např. v /1/. Letadlo při nárazu muselo “proseknout” trupem a křídly asi tři až čtyři desítky ocelových sloupů hlavní nosné konstrukce patrového sdruženého rámu umístěného ve fasádách budovy (rozteč sloupů byla 1020 mm), rozrušit část spřažených ocelo-betonových stropních konstrukcí v rozsahu dvou či tří podlaží a vyřadit z funkce nebo poškodit ocelové sloupy jádra budovy dříve než některé trosky letadla vypadly z budovy na opačné straně od místa nárazu. (půdorysný rozměr budovy byl 63,5 x 63,5 m). Vzhledem k rychlosti letadla při nárazu (podle odhadu asi 100 až 120 m.sec^-1) se letadlo muselo změnit v trosky v průběhu necelé sekundy. Jak známo, letadlem mechanicky poškozená hlavní nosná ocelová konstrukce budovy se bezprostředně po nárazu letadla nezřítila (viz /2/).

Při destrukci letadla se rozptýlil do prostoru budovy letecký petrolej, vznikly podmínky pro jeho explozi a následný požár, který zachvátil především zasažená podlaží v okolí jádra budovy. Požár se šířil dále výtahovými šachtami případně únikovým schodištěm. Požárnímu zatížení odpovídajícímu mnoha desítkám tun leteckého petroleje nemohla vzdorovat existující požární ochrana ocelových konstrukcí. Lze usuzovat, že rychle se zvyšující teplota stropních ocelových příhradových konstrukcí v několika podlažích vedla k jejich zhroucení a tím k progresivnímu kolapsu dalších stropních konstrukcí. Selháním přípojů stropních příhradových nosníků ke  sloupům ztratily sloupy zajištění proti vybočení a došlo k jejich zřícení v návaznosti na progresivní kolaps stropních konstrukcí.

K velkým technickým problémům po zřícení ocelových konstrukcí patří zajištění spodní stavby budov WTC. Trosky budov zavalily a nadměrně zatížily šestipodlažní betonový komorový základ budov a jsou oprávněné obavy zda tíha trosek neporušila celistvost betonových konstrukcí a zejména vodorovných diafragmat ztužujících betonové stěny chránící spodní stavbu a navazující podzemní komunikační cesty včetně metra před vniknutím spodní vody z řeky Hudson.

Velké množství stavařských informací souvisejících s posledními dvěma hodinami existence WTC, s poškozením a sanací okolních budovy, s odstraňováním trosek, jejichž vrstva v některých místech dosahuje výšky desetipatrového domu, výsledky detailních prohlídek konstrukcí a mnohé další skutečnosti zaslouží podrobnější zpracování a zveřejnění.

Vyjádření četných autorit ve věci další výstavby uplatňování vysokých budov uveřejněná v ENR /3/ vyznívají optimisticky. Problematikou realizace a ochrany vysokých budov před teroristickými útoky se budou zabývat připravované světové konference, jejichž výsledky naznačí budoucí trend v této oblasti.

Co se týče obnovy WTC vyjadřuje následující výrok Cesara Pelliho, projektanta dvojice 452 m vysokých budov Petronas Towers v Kuala Lumpur v Malaysii, názor mnoha předních autorit: “Jediným možným řešením jak ukázat naši sílu je postavit dvě věže obdobné velikosti. Nevím, proč bychom měli kapitulovat před skupinou kriminálníků” (viz /3/).

Reference:

/1/ Marek P., Měřínský T. a Složil J.: WTC zůstane nezapomenutelným reprezentantem vrcholné inženýrské tvorby dvacátého století. Ocelové konstrukce, 2001/5, Ostrava.

/2/ Poznámky k  průběhu destrukce ocelových konstrukcí WTC. Marek P., Ocelové konstrukce, 2001/ (v tisku), Ostrava

/3/ Engineering News Record 9/24/11.

Prof. Ing. P. Marek, DrSc.
ÚTAM AV ČR Praha a FAST VŠB TU Ostrava

Více o projektech na obnovu WTC v New Yorku   >>