De Twin Towers van het World Trade Center op Lower Manhattan (Manhattan), New York stortten in bij de terroristische aanslagen op 11 september 2001 nadat twee door terreurorganisatie Al Qaida gekaapte Boeings 767 door de kapers in de 110 verdiepingen tellende torens gevlogen werden.
American Airlines-vlucht 11 raakte de North Tower van het World Trade Center (WTC 1) om 8:46 uur (14:46 uur Midden-Europese Tijd). United Airlines-vlucht 175 vloog om 9:03 uur (15:03 uur Midden-Europese Tijd) met een veel hogere snelheid in de South Tower van het World Trade Center (WTC 2), op zodanige wijze dat de oostelijke façade van de toren over de hele breedte doorboord werd. De torens overleefden de inslag van de vliegtuigen en bleven 56 minuten samen overeind staan, hetgeen gevangen mensen nog enige gelegenheid bood om te ontsnappen uit het World Trade Center-complex en zijn omgeving.
Uiteindelijk stortten de (van buitenuit) identieke kantoorgebouwen in, waarbij alle mensen die toen in de torens aanwezig waren het leven lieten. De weliswaar moeizame evacuatie was in beide gebouwen aan de gang, maar werd niet tot een goed einde gebracht daar men door de tijd werd ingehaald. Tussen beide instortingen zat een tijdspanne van 29 minuten; de South Tower stortte in om 9:59 uur (15:59 uur Midden-Europese Tijd), de North Tower – met radio-en televisieantenne – om 10:28 uur (16:28 uur Midden-Europese Tijd). Het Marriott World Trade Center, een hotel aan de voet van de Twin Towers, werd daardoor verpletterd. Zeven uur na de Twin Towers, om 17:20 uur (23:20 uur Midden-Europese Tijd), stortte het 7 World Trade Center in – als gevolg van schade door het instorten van de naastgelegen North Tower. Het 4 World Trade Center, 5 World Trade Center en 6 World Trade Center – lagere zwarte gebouwen aan de voet van het complex – liepen onherstelbare schade op en werden later gesloopt.
Inleiding
Bij de aanslagen op en instorting van het World Trade Center kwamen 2.763 mensen om het leven, waarvan meer dan 2.000 burgers in de Twin Towers en hun directe omgeving, 343 brandweerlieden, 62 politiemensen, 147 passagiers en 10 kapers. 1.647 lichamen werden reeds geïdentificeerd, maar van 1.106 mensen of 40% van de slachtoffers is de identiteit nog onbekend. Van de 2.753 burgerlijke slachtoffers was 77% man en 23% vrouw. Slechts 58% van de slachtoffers zijn geïdentificeerd door gevonden stoffelijke resten. De gemiddelde leeftijd was 40 jaar. Het jongste slachtoffer, een kind aan boord van vlucht 175, was 2½ jaar, het oudste, een passagier van vlucht 11, was 85 jaar. Ingeborg Astrid Desiree Lariby (°1959) was het enige Nederlandse slachtoffer. Zij was werkzaam in de South Tower. Patrice Braut (°1970), werkzaam in de North Tower op de 97ste verdieping, was het enige Belgische slachtoffer.
De complete verwoesting van de Twin Towers, symbolisch waardevol en een icoon van New York en de Verenigde Staten, duurde uiteindelijk 1 uur en 42 minuten en was een progressieve instorting. Een primair constructie-element kon falen (de vloeren), waardoor andere elementen mee faalden (de stalen draagconstructie) en de instorting werd veroorzaakt. De Twin Towers waren op het moment van de aanslagen 28 jaar oud, sinds de opening van het complex begin april 1973. Het 7 World Trade Center werd pas een decennium later opgetrokken en was 14 jaar oud sinds de opening in 1987. Het structureel ontwerp – anno 1973 een revolutionaire verbinding van stalen kolommen en vloersysteem – was volgens ingenieurs bepalend.
Aanslag op het World Trade Center
In de ochtend van dinsdag 11 september 2001 werden vier passagiersvliegtuigen gekaapt met als doel vier afzonderlijke doelwitten aan te vallen. Twee vliegtuigen boorden zich in de wereldbefaamde Twin Towers van het World Trade Center op Lower Manhattan (Manhattan) in New York, waar dagelijks ongeveer 50.000 mensen werkten. De eerste inslag vond plaats om 8:46 uur plaatselijke tijd (UTC−5) – 14:46 uur (Midden-Europese Tijd) – waarbij de noordzijde van de North Tower van het World Trade Center (WTC 1) werd geraakt door American Airlines-vlucht 11 met een snelheid van 710 km/u. De 92 passagiers, inclusief de kapers, kwamen daarbij om het leven.
9/11 (documentaire) van de broers Jules en Gédéon Naudet over een rookie bij een lokaal brandweerkorps, kon enkele seconden na impact de ontploffing van het vliegtuig registreren ter hoogte van 32 Avenue of the Americas in de wijk TriBeCa. De opnames werden wereldberoemd omdat deze een van de weinige zonneklare beelden zijn van de eerste aanslag op het World Trade Center. De titel en inhoud van de documentaire werden impromptu veranderd en de broers besloten om verder te filmen.
Tussen de 93e en 99e verdieping was de stalen kern van de North Tower zwaar aangetast, maar de lasten werden overgedragen aan de façades en de vloeren waardoor de toestand wat langer stabiel bleef. Het is een van de redenen waarom de North Tower langer bleef staan.
Een kwartier na de eerste inslag boorde United Airlines-vlucht 175 zich om 9:03 uur, komende vanuit het zuidwesten, in de zuidzijde van de South Tower van het World Trade Center (WTC 2). Bij de inslag vonden 65 mensen de dood, inclusief de vijf kapers. Het tweede toestel maakte een duikvlucht met 870 km/u, sneller dan de snelheid van 800 km/u die de Boeing 767 normaal kan vliegen. Het vliegtuig raakte de zuidelijke façade in de rechterhoek, waardoor ook de oostelijke façade gepenetreerd werd en rampspoedig belast werd. In de North Tower werd de belasting beter verdeeld omdat het gebouw hoger en centraler werd geraakt, waardoor de overbelasting daar langer werd gedragen. Tussen de 77e en 85e verdieping was de South Tower zwaar aangetast.
Volgens het National Institute of Standards and Technology (afkorting NIST), een wetenschappelijk overheidsinstituut verantwoordelijk voor onderzoek naar bouwtechnische fouten die leidden tot verlies van mensenlevens, kwam in de torens 10.000 gallon aan kerosine vrij (37.860 liter) (helemaal door de liftschachten heen) alsmede ontplofte kantoorapparatuur. De (zachte) wind blies losgeraakte panelen [van het exterieur] en duizenden papieren de straten op. De vliegtuigen waren volgetankt. De daardoor ontstane heftige brand verzwakte de stalen draagconstructie (kolommen).
Het speciale liftsysteem van de Twin Towers, met "skylobbies", werd in beide gebouwen verwoest en ter hoogte van de inslagzone was slechts een trappenhuis in het westen van de South Tower nog toegankelijk. Men kon de North Tower niet meer verlaten indien men zich in of boven de inslagzone bevond, maar ook aan de andere zijden van de South Tower kon men het gebouw niet meer verlaten.
Achttien mensen slaagden er in de South Tower te verlaten via één toegankelijk trappenhuis, onder wie Stanley Praimnath. Velen waren niet op de hoogte dat dat trappenhuis nog operationeel was. In de North Tower verspreidde het vuur zich later tot het driesterrenrestaurant Windows on the World, waar men stierf door verstikking vanwege rookinademing. Blussen van de branden was niet mogelijk vanwege de hoogte. De sprinklerinstallaties uit 1981 werkten niet (goed). Er werd geschakeld naar het redden van zoveel mogelijk mensenlevens. De torens werden ontworpen om enorme statische last te doorstaan, maar ze boden weinig weerstand tegen het gedeelte boven de beschadiging. Constructies reageren heel anders op statische en mechanische spanning. In dit geval werd genoeg kinetische energie geproduceerd voor totale instorting.
Constructie van de Twin Towers
Om de instortingen van de Twin Towers te begrijpen dient volgens ingenieurs het structureel ontwerp onder de loep te worden genomen. De Twin Towers stonden bekend als meest revolutionaire wolkenkrabbers [van hun tijd]. De bouwtechnieken die gebruikt werden voor de Twin Towers werden nooit eerder toegepast [voor die hoogte].
De Twin Towers waren op het moment van de aanslagen 28 jaar oud (noot: periode sinds opleveringsdatum inbegrepen) en de op drie na hoogste gebouwen ter wereld. Slechts de Petronas Twin Towers in Kuala Lumpur en de Willis Tower in Chicago waren op dat ogenblik, late 20e eeuw en vroege 21e eeuw, hoger dan de Twin Towers van het World Trade Center.
De North Tower heeft bij de voltooiing in 1972 (South Tower was pas gereed in 1973) de titel van hoogste bouwwerk ter wereld gedragen en speelde die na een jaar kwijt aan de Willis Tower in Chicago, die uit 1973 dateert.
De Twin Towers werden gebouwd tussen 1966 en 1973 op de site van Radio Row en geopend op 4 april 1973. De torens werden ontworpen als verticale ingelaste stalen structuren. Bovendien had de Japans-Amerikaans architect Minoru Yamasaki (1912–1986) hoogtevrees, waardoor hij koos voor smalle ramen. Daarom werden de buitenmuren "curtain walls" ("gordijnen") genoemd. Het leek namelijk alsof er geen ramen waren.
De Twin Towers waren vier maal 63,14 meter breed en hadden een hoogte van 417 meter (North Tower, WTC 1) en 415 meter (South Tower, WTC 2). 59 geprefabriceerde stalen "perimeterkolommen" (de kolommen langs de omtrek) plaatste men achter het exterieur en zorgden voor het gros van sterkte en zwaartekrachtverdeling van de constructie, net als de geprefabriceerde stalen "kernkolommen" (centrale kolommen waartussen liften en trappen zich bevonden).
Bruinkleurige perimeterkolommen werden eerst geplaatst, grijskleurige buitenmuren (exterieur) afgewerkt met aluminium werden daarna voor de perimeterkolommen geplaatst. Door deze techniek te gebruiken waren de buitenmuren niet dragend, een tamelijk revolutionaire techniek voor die tijd. Boven de tiende verdieping bevonden zich 59 perimeterkolommen langs elk vlak van het gebouw en langs elk vlak nog eens 47 stalen kernkolommen. Alle liften en trappenhuizen bevonden zich in de kern.
Een open kolomvrije ruimte bleef over, die werd overbrugd met de vloerbedekking. Een betonnen vloer en stalen vloerondersteuning bevonden zich 110 maal tussen de kern en de perimeter zoals een dakconstructie bij een woning, maar dan twee maal 110 maal en veel ruimer want de Twin Towers hadden een totaal vloeroppervlak van 10.000.000 ft2 of 929.029,4 m². Het innovatieve systeem werd destijds in hoogsteigen persoon bedacht door toegewezen ir. Leslie E. Robertson (1928–2021).
Over wat de Twin Towers deed instorten bestaat onenigheid onder burgerlijk ingenieurs, ofwel personen die van hoed en rand weten. Een raster van 'floor trusses' (Nederlands: liggers of gebinten) verbond perimeter en kern en droeg de 10 cm dikke betonnen platen. Dat bijzondere raster ondersteunde de vloeren met dwarsverbindingen op de betonplaat voor composiet. De 'floor trusses' hadden een lange overspanning van 18 meter en een korte van 11 meter. Het raster verbond de verticale stalen kolommen en was verbonden met platen met elastische dempers, waardoor ze zware wind konden weerstaan. Het bleek echter een achilleshiel te zijn op 11 september 2001. Door de beschadigde brandwering in de impactzone van de South Tower verbogen en braken deze (ten oosten, waar men was binnengevlogen). Zonder de zijdelingse steun aan de stalen kolommen begon hier het instorten. Unanimiteit heerst er evenwel niet over.
Beide torens bevatten boven de 107de verdieping een groot aantal vakwerkliggers (Engels: "Vierendeel girders"), zes langs de lange as van de kern en vier langs de korte as. Het systeem maakte een geoptimaliseerde verdeling van belasting door de verticale kolommen mogelijk, met verbeterde prestaties tussen de materialen van flexibel staal en hard beton. Aangenomen wordt dat ook dat (hoogst gelegen) compartiment van de gebouwen ten grondslag lag van de instorting in de North Tower, waar de radio- en televisieantenne die uit 1979 als eerste inzakte. Ergo: de centrale kern was de oorzaak, in tegenstelling tot de vloeren.