• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Andra
    Hur var uppbyggnaden av World Trade Center unik?
    Ytterväggarna på World Trade Center tornar upp sig, badade i solljus. Se fler vackra skyline -bilder. AbleStock.com/Thinkstock

    Långt innan World Trade Center blev synonymt med den mest skadliga terrorattacken i USA:s historia, det var en symbol för teknisk briljans. När den var klar 1973, de två tornen som reste sig från det 16 hektar stora (64749,7 kvadratmeter) komplexet bestående av sju olika byggnader på nedre Manhattan var de högsta strukturerna i världen. Men konstruktionen av sådana mammutstrukturer hade sina utmaningar.

    Den första stora utmaningen var själva byggarbetsplatsen. Platsen som valts för projektet, på Manhattans Lower West Side, hade byggts på generationer av deponi som faktiskt hade vuxit och komprimerat på sig själv så mycket att det hade förlängt Lower West Side på Manhattan till Hudson River. För att nå en solid grund av berggrunden, arbetarna var tvungna att gräva ner 21 fot. Men på grund av flodens närhet, en barriär behövde skapas som skulle hindra den utgrävda delen av staden från att fyllas med vatten så snabbt som jorden togs bort.

    Svaret var något som blev känt som slamgravmetoden. En dike grävd djupt i marken fylldes med en uppslamningsblandning gjord av vatten och en expanderande lera kallad bentonit. Denna uppslamning var tätare än den omgivande smutsen, så det hindrade diket från att grotta in. När det var fyllt med blandningen, en stålbur tappades i som vägde 25 ton och sträckte sig till en höjd av sju våningar. Betong hälldes sedan i diket. Eftersom betongen var tyngre än uppslamningen, det tvingade ut lerblandningen och härdades runt buren, gör en sektion av underjordisk vägg. Arbetarna gick sedan vidare till nästa avsnitt. När väggen var klar, bildar det som blev känt som "badkaret, "Resten av jorden avlägsnades inifrån den utan risk för översvämning av det nyöppnade utrymmet.

    En annan oro som var unik för byggandet av World Trade Center var det faktum att PATH -pendeltågslinjen gick direkt genom byggplatsens centrum. Istället för att avbryta tjänsten, ingenjörer konstruerade en skyddande vagga för tunnelbanelinjen och som ett resultat, tåget gick genom hela projektet, bär 130, 000 passagerare om dagen [källa:911veritas].

    Hur var World Trade Center unikt?

    Det var två huvudfaktorer som i hög grad skilde World Trade Centers två huvudtorn från allt som hade byggts före dem:deras väggar och deras hissar.

    Före byggandet av tvillingtornen, skyskrapor var utformade för att försörja sig genom stora inre pelare med avstånd cirka 9 fot från varandra, som avbröt flödet av inre utrymme. För detta projekt är dock ingenjörerna kom med en annan lösning - ytterväggarna själva skulle stödja huvuddelen av strukturen, och de skulle få ett lyft från en enda balk med balkar i mitten.

    Detta möjliggjorde en mycket mer öppen planlösning på varje våning i byggnaden, som inte bara hade estetiskt värde utan också hade ekonomiskt värde - ju mer golvyta, ju högre hyra byggnaderna ägare kunde ta ut.

    Att lägga till skapandet av öppna planlösningar var utformningen av hissarna. Ett klassiskt problem i skyskrapor är att när byggnader växer sig högre, antalet boende ökar. Med fler invånare, fler hissaxlar behövs. Men ju fler hissaxlar det finns, desto mindre golvyta finns för hyresgäster.

    Denna fråga löstes i konstruktionen av tvillingtornen med hjälp av snabba och lokala hissar. På ungefär samma sätt som tunnelbanesystemet i New York fungerade, Snabbhissar skulle ta passagerare till "sky -lobbyer" placerade på olika våningar i hela byggnaden där de sedan skulle gå av och byta till lokala hissar för att komma till önskat golv. Användningen av detta system halverade antalet erforderliga hissaxlar, så bevaras värdefull golvyta.

    Unikt jobb, Unika verktyg

    Byggandet av World Trade Center var inte bara unikt, men verktygen som användes för att konstruera det var också. Att bygga den högsta byggnaden i världen, "kängurukranar" togs över från Australien. Dessa mäktiga byggmaskiner kan höja sig med hjälp av kraftig hydraulik, växer i själva verket med själva byggnaden. Byggnaden av tvillingtornen är första gången sådana kranar användes i Amerika.

    World Trade Center Design och material

    Utformningen av tvillingtornen kallas ofta ett "rör i ett rör, "med hänvisning till det faktum att hela tyngden av byggnaden stöddes av ytterväggarna och en intern kolumn. Tidigare har ytterväggarna i en skyskrapa kallades gardinväggar - de var inte beroende av styrka, så det var inte nödvändigt att superstarka material användes för dem.

    Men för torn ett och två, ytterväggarna skulle inte bara bära vikten av de inre golven, men de skulle också behöva stå emot ett enormt tryck från vinden. Eftersom det yttre "röret" i varje torn var perforerat med öppningar för fönster, hela stålbanan kan skifta i stark vind, överföra lasten från vindsidan till byggnadens lässida genom något som kallas Vierendeel -åtgärd [källa:FEMA].

    För kolumnerna som omfattade väggarna, en blandning av 12 olika ståltyper med utbytespunkter mellan 42, 000 pund per kvadrattum (psi) och 100, 000 psi användes, medan de inre pelarna bestod av ett stål som kallas A36, en beteckning som innebar att den hade en sträckgräns på 36, 000 psi. Tjockleken på dessa kolumner varierade också - från så tunn som 0,25 tum (6,35 millimeter) på toppen av byggnaden till så tjock som 4 tum (10,16 centimeter) vid basen [källa:FEMA]. I alla, 200, 000 ton superstarkt stål (som nyligen hade blivit tillgängligt 1968) användes för att skapa de två tornen [källa:Gayle].

    Precis innanför väggarna, cirka 10, 000 platser i varje torn, elastiska dämpare av visko installerades [källa:FEMA]. Dessa var i princip stora stötdämpare som kunde böjas med vindtryck och sedan återgå till sin ursprungliga form. Eftersom tornen var utformade för att svaja och justera i vinden, dessa spjäll hjälpte till att minska påverkan av denna rörelse på passagerare. Det var första gången denna teknik någonsin använts i ett höghus [källa:FEMA].

    Golven som flödade mellan stödväggarna och inre pelarna var gjorda av 0,5 tum (1,27 centimeter) tjocka stålplattor täckta i 10 tum (10,2 centimeter) lättbetong.

    Övergripande, 425, 000 kubikmeter (324935,8 kubikmeter) betong hälldes, 43, 600 fönster installerades, 12, 000 miles (19312,1 kilometer) elektriska kablar lades och 198 miles (318,6 kilometer) värmekanaler installerades [källa:Ross] för att skapa de två majestätiska tornen som hjälpte till att definiera Manhattans skyline i 30 år.

    Mycket mer information

    relaterade artiklar

    • World Trade Center
    • Hur skyskrapor fungerar
    • Hur järn och stål fungerar
    • Hur tornkranar fungerar

    Källor

    • 911veritas. "Bygga World Trade Center." Hamnmyndigheten i New York och New Jersey via YouTube. (8 september, 2011) http://www.youtube.com/watch?v=__gUjUv1vvw
    • Buyukozturk, Franz-Josef Ulm och Oral. "Material och struktur." Massachusetts Institute of Technology (8 september, 2011)
    • Eagar, Christopher Musso och Thomas. "Varför kollapsade World Trade Center? Vetenskap, Engineering and Speculation. "JOM. 2001. (8 september, 2011) http://www.tms.org/pubs/journals/JOM/0112/Eagar/Eagar-0112.html#ref5
    • FEMA. "World Trade Center Building Performance Study:Datainsamling, Preliminära observationer, och rekommendationer. "September 2002. (8 september, 2011)
    • Gayle, Frank W., et al. "Konstruktionsstålet i World Trade Center tornar." Avancerade material och processer. "1 oktober, 2004. (8 september, 2011) http://www.highbeam.com/doc/1G1-123583397.html
    • Ross, David Johnson och Shmuel. "World Trade Center History:Magnificent Buildings Graced Skyline." infoplease. (8 september, 2011) http://www.infoplease.com/spot/wtc1.html
    • Skyskrapormuseet. "World Trade Center." (8 september, 2011) http://www.skyscraper.org/EXHIBITIONS/BIG_BUILDINGS/CONTENT/jumbos/j_09.htm
    • Tyson, Peter. "Twin Towers of Innovation." Nova. 30 april, 2002. (8 september, 2011) http://www.pbs.org/wgbh/nova/tech/twin-towers-of-innovation.html
    • USA:s sök- och räddningsgrupp. "Word Trade Center -katastrof." (8 september, 2011) http://www.ussartf.org/world_trade_center_disaster.htm
    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com