Dakika dakika çöküş

12.09.2001 - Eylül'ün 11. günü sabahın erken saatlerinde, ABD New York'un sembolü Dünya Ticaret Merkezini (World Trade Center - WTC) oluşturan 110 katlı iki kulenin terörist saldırı sonucunda çöküşüyle sarsıldı. Şimdi tüm mühendis ve mimarlar bu tür "simge" yapıların barbarlığa karşı nasıl korunabilecekleri konusunda karamsarlığa düştüler.

Uzman metalurji mühendisleri, bu tür jumbo jetlerle yapılacak bir saldırıya ancak nükleer santrallerin çekirdek bölümlerinin dayanabileceğini ifade etmekteler.

İlk saldırı yerel saatle 8:45'te kuzeydeki kulenin 90.katına 92 yolcu taşıyan bir Boeing 767 türü uçakla gerçekleştirildi. Bunu 9:03'teki 64 yolcu taşıyan Boeing 757'nin güneydeki kulenin 75.katına intiharı dalışı izledi. Her iki saldırının da son derce bilinçli şekilde, 80.katta bulunan mekanik katları tamamen devre dışı bırakmak üzere planlanmış olduğu anlaşılmakta. Böylelikle, binaların yangın söndürme ve asansör gibi hayati sistemleri bir anda etkisiz hale getirildi.

İlk önce ikinci saldırının gerçekleştiği güney kulesi saat 10:00'da çöktü. Bina Boeing'in çarpmasına tam 57 dakika dayandıktan sonra çökerek büyük olasılıkla ilk 60 kattaki pek çok kişinin kaçışını sağlayabilmişti. Kuzey kulesi ise çarpmadan tam 103 dakika sonra çöktü. Bu ilk verilerden, çöküşlerin çarpma etkisinden değil, uçak yakıtı veya soğutma sistemleri gazlarının patlamalarının neden olduğu yangınlardan kaynaklandığı anlaşılmakta. Bu sayede kuzey kulesinde 85.katın altında çalışanların kaçmak için yeterli zamanı bulmuş olmaları beklenebilir. Binaların bu kadar büyük saldırılar karşısında mükemmel bir sünek yapısal davranış gösterdikleri de söylenebilir. Hiçbir çelik binanın bu boyutta ve müdahale edilemeyen bir yangına 1 saatten fazla dayanması da beklenemezdi zaten. Büyük olasılıkla böyle bir sonuç, saldırıyı planlayan teröristler tarafından da şaşırtıcı olarak karşılanmış olmalı. Onlar, mekanik katlara doğru saldırıyı büyük olasılıkla asansörleri devre dışı bırakmak üzere planlamış olmalılar.

ÇÖKÜŞ MEKANİZMASI

Bu sıcaklığa hangi çelik yapı dayanabilir?

Yapısal çelik çerçevelerden oluşan ikiz kulelelerde, 35.56cm(14")lik çelik kutu kesitli kolonlardan meydana gelen dış moment çerçeveleri varken aynı kesitteki kolonlar bina çekirdeğinde sadece 1 metre aralıkla kullanılmıştı. Böylelikle binalar tam bir "tüp" kesitinde tasarlanmışlardı. Merkezdeki çekirdek düşey yükleri taşırken, borunun dış çeperi yanal yüklere karşı mukavemeti sağlıyordu. 18 metre uzunluğundaki çelik makas sistemler de dış duvarı iç çekirdeğe bağlıyordu. Taşıyıcı metal döşeme yapısı makasların üzerindeki diyafram betonla tamamlanıyordu.

Binanın yapım müşavirlerinden HHD Consultants'ın belirttiğine göre, her bir kulede 100.000 ton çelik kullanılmış ve herbiri yaklaşık 3700 m2 olan katlar 10cm'lik bir betonla kaplanmıştı. Aynı kaynak Kuzey'deki kule ile Güney kulenin ilk 30 katında asbest katkılı çimento ile yangın koruma kaplaması yapıldığını belirtirken 1993 yılındaki bombalamadan sonra bu asbest tabakasının söküldüğünü ifade ediyor. Bu ifadeyi, New York Belediye başkanı Guilliani'nin yaptığı ve havada herhangi bir kimyasal madde izine rastlanmadığına dair açıklama da destekliyor.

Çarpmalardan etkilenen dış kesitten sonra, devre dışı kalan yangın söndürme sistemleri nedeniyle müdahale edilemeyen yangın, ilk önce çıktığı kattaki çelikte uzamaya ve buna bağlı gerilmelerin artışı ile (basınç gerilmleri) yırtılmaların peşpeşe gelmesiyle taşıyıcı sistemi tamamen devre dışı bırakmış olmalı. Yangına dayanımlı çelik konstrüksiyon belli bir müddet 1500 - 1600 Fahrenayta (815-870 santigrad) dayanabilecekken, yüksek oktanlı uçak yakıtı katlardaki tüm mobilyayı da hızla tutuşturarak felaketi hızlandırıyor. Çarpmanın meydana geldiği katlardaki döşeme makaslarının sıcaktan genleşmesi ile "tüp" kesitin dış çeperi beton döşemeden ayrılarak (beton çelik kadar yüksek miktrada uzayamaz) merkezden hızla dışarı doğru itilmeye başlıyor. Beton döşemenin kuşaklama etkisinden de kurtulmuş olan dış çeperde yanal deformasyonlar da hızlanıyor. Bu noktada ortaya çıkan ikincil momentler (düşey yüklerin eksentrik olarak etki etmesi) kolonların burkulmasına ve yırtılmasına neden olyor. Bu katların mukavemeti kaybettmesiyle de üstlerindeki 20-30 katın tüm yükü (50000-80000 ton) çekiç etkisiyle bir alt katın çekirdek bölümüne vuruyor ve zincirleme etki her katta bir kat ağırlığı kadar eklenerek (+2500-3000 ton) büyük bir hızla zemin kata kadar varıyor. Her mühendisin birleşeceği ortak nokta hiçbir binanın böyle bir etkiye göre tasarlanamayacağı...

Devrilen kuzey kule

Çöküş, Kuzey kulede çarpmanın da etkisiyle devre dışı kalan dış çeperin, çarpmanın meydana geldiği tarafa kısmen devrilerek yıkılmasıyla başlarken, güney kulede tamamen teleskopik bir mekanizma gözlendi. İkinci binanın çöküşünde ilk binanın meydana getirdiği vibrasyonların etkisini de gözardı etmemek gerekiyor. Zaten bu etki daha sonra çöken üç bloğun çöküşünde önemli rol oynamış olmalı.

Mimar Minoru Yamasaki tarafından tasarlanan ve yedi bloktan oluşan kompleks, 250 m x 125m'lik kutu kesitli bir temel üzerinde inşa edilmişti. Temeller 20 metre derinliğe kadar inerken, 90cm et kalınlığındaki perde duvarlardan meydana gelmekteydi.

Hizmete girdiği 1970 yılında dünyanın en yüksek binaları olan WTC kulelerinde yaklaşık 50.000 kişi çalışmaktaydı ve kuleler 11 Eylül öncesi tüm New York panoramasının da en önemli unsurlarını oluşturmaktaydılar.

İlk saldırıdan sonra olaya müdahale eden 400 itfaiyeciden en az 200'nün enkaz altında kaldığı ve 78 polisin de kayıp olduğu bildirilmekte. Binalardaki toplam insan kaybının 10.000'i geçmesi bekleniyor.

Bu arada Amerikan İnşaat Mühendileri Birliği (ASCE) Yapı Mekaniği Enstitüsü'nün de WTC ve Pentagon için ayrı birer araştırma grubu oluşturduğu bildirildi.

Derleme ve analiz : Ender Şenkaya İnş.Y.Müh.

 

YapiWorld 12.09.2001

Yazdır