Perché crollò il World Trade Center: intervista con Charles Clifton, professore di Ingegneria Civile alla University of Auckland

di Hammer. L'originale inglese è disponibile qui.

Il crollo delle Torri del World Trade Center e dell'edificio numero 7 è uno degli aspetti più controversi dei fatti dell'11/9. I sostenitori delle teorie del complotto portano spesso, a favore delle proprie posizioni, asserzioni dalla parvenza precisa e scientifica che invece si basano su conoscenze approssimative e spesso errate.

Per sgombrare il campo da ogni errore, Undicisettembre ha intervistato il professore associato di Ingegneria Civile Charles Clifton, University of Auckland (Nuova Zelanda), il quale in passato ha pubblicato un proprio studio indipendente sul crollo delle Torri Gemelle.

Come potete leggere di seguito, il parere professionale di Clifton chiarisce ogni dubbio sollevato dai complottisti sui tre crolli e chiarisce che per gli esperti non esiste alcun mistero.

Ringraziamo Charles Clifton per la sua cortesia e disponibilità.

Undicisettembre: Ciao Charles, grazie per il tuo tempo e la tua disponibilità. Ti va come prima cosa di presentarti?

Charles Clifton: Il mio background è nello studio del comportamento degli edifici in acciaio e compositi in acciaio e cemento in caso di eventi gravi. Questo è stato il mio background universitario per tutta la mia carriera, sin dagli anni precedenti alla laurea alla Canterbury University, con particolare enfasi sui terremoti. Dal 1983 al 2007 sono stato membro della New Zealand Heavy Engineering Research Association e dal 2008 sono alla University of Auckland.

I settori nei quali sono più esperto sono il comportamento degli edifici in acciaio in caso di terremoti e incendi violenti e la corrosione dell'acciaio.

La conoscenza combinata che ho acquisito dal comportamento degli edifici e dai terremoti mi è stata molto utile per le mie ricerche successive sul comportamento degli edifici in caso di incendio. Quando accaddero gli attacchi al WTC avevo dieci anni di intensa esperienza nella ricerca sull'ingegneria degli incendi; fra le altre cose avevo sviluppato procedure per consentire di posare in sicurezza solette miste con travi portanti prive di isolamento ignifugo, usando un meccanismo di rottura che descriverò in dettaglio in seguito in relazione al crollo del WTC7. Questo fu molto utile nel capire e analizzare la sequenza degli eventi coinvolti nei crolli del World Trade Center. Pubblicammo delle informazioni molto rapidamente dopo gli attacchi per spiegare alla comunità degli ingegneri cosa fosse probabilmente successo per far crollare gli edifici. La Nuova Zelanda ha un sistema di controllo del comportamento degli edifici che incoraggia l'uso del Fire Engineering Design (progettazione secondo i criteri dell'ingegneria degli incendi) e quindi era importante capire cosa era successo e perché, in modo che potessimo imparare il più possibile dai quei crolli.

Ci fu una contesa sull'assicurazione riguardo agli indennizzi per i crolli del WTC. La compagnia assicuratrice dapprima tentò di sostenere che il crollo della Torre Sud avesse causato il crollo della Torre Nord e l'imprenditore immobiliare, che è un grande costruttore anche in Nuova Zelanda anche se la società ha origini australiane, commissionò un'investigazione indipendente dettagliata sui crolli del WTC1 e del WTC 2 per confutare l'argomentazione della compagnia assicuratrice che il crollo del WTC2 avesse innescato il crollo del WTC1. La società di consulenza ingegneristica che svolse quest'indagine pubblicò una sintesi molto breve delle sequenze che portarono al crollo delle due torri. Questa sintesi combaciava quasi completamente con quello che avevo scritto io in precedenza, per cui scrissi all'Ingegnere Capo dell'investigazione, gli spiegai chi ero e gli mandai copie di ciò che avevo scritto, per dimostrargli che gli stavo scrivendo con interesse sincero e per motivi validi. Mi rispose mandandomi una copia integrale del loro rapporto. Mi diedero molte informazioni che mi consentirono di mettere insieme un pacchetto d'informazioni abbastanza dettagliato, di confermare ciò che avevo azzeccato e di correggere ciò che avevo sbagliato.


Undicisettembre: Puoi spiegarci cosa causò il crollo del WTC1?

Charles Clifton: Prima di dare questa spiegazione devo fornire alcuni dettagli sulla natura della costruzione degli edifici, perché è fondamentale per la sequenza di crollo. Il WTC1 aveva una struttura a intelaiatura perimetrale sui quattro lati che sosteneva tutto il carico laterale; insieme a una maglia di colonne al centro dell'edificio, chiamato il core (nucleo), che sosteneva metà del carico verticale dai solai. Quindi c'era il core al centro e c'era una scatola molto robusta e rigida intorno all'esterno, e poi c'erano i solai che si estendevano fra il core e l'intelaiatura perimetrale. Il core serviva soltanto per i carichi gravitazionali, quindi era progettato per reggere metà del carico verticale dei solai e per fornire supporto a tutti i servizi. L'intelaiatura perimetrale era una maglia di colonne d'acciaio molto vicine e di travi profonde che portavano il carico laterale e quindi era estremamente robusta e rigida nel piano geometrico. L'intelaiatura perimetrale e il core si sostenevano a vicenda a intervalli regolari tramite i solai per tutta l'altezza dell'edificio; quando hai elementi verticali che reggono il carico di un edificio, devi dare a questi sostegno laterale a intervalli regolari per evitare che si deformino. Di solito questo supporto è dato dai solai, che sono elementi rigidi che legano insieme l'edificio a ogni piano.

L'intero edificio era prefabbricato a sezioni. Prefabbricavano le intelaiature in grossi elementi e poi li imbullonavano e saldavano insieme sul posto. I solai erano fondamentalmente sistemi a doppia travatura, travature molto leggere con sopra una lamiera d'acciaio leggera e poi del calcestruzzo leggero. Quindi i solai erano fondamentalmente un sistema a doppia travatura in acciaio ricoperto di calcestruzzo; erano connessi al core e all'intelaiatura esterna con una connessione angolare relativamente leggera che era saldata in loco; c'era un beccatello saldato alle colonne del core e all'intelaiatura perimetrale, e a ogni estremità delle travature principali c'era una connessione saldata tra l'estremità della travatura e il beccatello della colonna e poi c'era un minimo rinforzo nel solaio che si collegava all'intelaiatura. Le connessioni erano relativamente leggere, nel senso che erano progettate per trasferire il carico verticale dal solaio al core e all'intelaiatura perimetrale e per legare insieme l'edificio in condizioni normali. Non erano progettate per reggere in caso di gravi distorsioni o sovraccarichi; non c'è motivo per cui avrebbero dovuto esserlo.

Quindi c'era questa struttura con solai molto leggeri, con un'intelaiatura esterna molto rigida e una maglia piuttosto fitta di colonne al centro; metà del carico dal solaio andava verso l'interno e nel core e la seconda metà andava verso l'intelaiatura perimetrale.

Ciò che successe al World Trade Center 1 è che l'aereo colpì tra il 93° e il 99° piano, volando praticamente orizzontale, e tagliò di netto l'intelaiatura perimetrale, trapassandola. I solai non offrirono in pratica alcuna resistenza all'aereo e così il core subì gran parte dell'impatto; quindi l'aereo distrusse una grossa parte del core immediatamente, all'impatto, e ne indebolì fortemente il resto. Ci sono alcune registrazioni di chiamate dai cellulari di persone che poi sono morte ed erano intrappolate nella parte più alta della Torre Nord: dissero che al momento dell'impatto il centro dell'edificio si abbassò leggermente e rese impossibile fin da subito usare gli ascensori e le scale. Il carico dai piani superiori, che in condizioni normali sarebbe stato trasmesso al core, dovette trovare un altro percorso e fu trasferito all'intelaiatura perimetrale: questo iniziò a sovraccaricare sempre più le connessioni tra i solai e l'intelaiatura perimetrale, e così i solai iniziarono a tentare di farsi reggere a sbalzo dall'intelaiatura perimetrale. Le connessioni iniziarono a essere sovraccaricate a tutti i piani sopra alla zone d'impatto finché qualcosa cedette. Siccome tutti i piani sopra la zona dell'impatto erano prossimi alla rottura, sarebbe bastato un solo piccolo evento a innescare il collasso quasi simultaneo di ciascun piano. I piani caddero all'interno dell'intelaiatura perimetrale e alcune porzioni di quest'intelaiatura rimasero in piedi per alcuni secondi prima di collassare verso l'interno e sopra lo spazio dove prima c'erano i solai.


Undicisettembre: Cosa pensi delle teorie del complotto secondo le quali il blocco superiore non poteva avere sufficiente quantità di moto per far crollare l'intero edificio?

Charles Clifton: Dal punto di vista della quantità di moto, se un piano collassa su un altro in un edificio, la forza che quel piano applica su quello sottostante è leggermente superiore a quella che il piano inferiore è progettato per reggere. Quindi se un piano crolla su un altro è possibile che ne causi il crollo, ma ciò non è particolarmente probabile. Ma se il secondo piano è già sul punto di cedere quando il primo dei piani cade su di esso, crolleranno entrambi. Se poi due piani crollano su un terzo, la capacità del terzo di reggere gli altri due è estremamente bassa. Se hai tre piani che crollano su un quarto, è fisicamente impossibile che il quarto piano regga gli altri tre. Quindi quando arrivi ad avere venti piani che crollano sui piani integri sottostanti, quei venti piani li trapasseranno completamente.

Tre pompieri che erano nelle scale della Torre Nord in basso sopravvissero al crollo. Hanno detto che i crolli sembravano dapprima una specie di forte esplosione e poi un treno fuori controllo: quindi furono in grado di udire la frantumazione e poi questo rumore di stritolamento che diventava sempre più veloce. Il primo boato può essere stato prodotto dal cedimento della sommità e poi il suono di stritolamento poteva essere prodotto dalla massa che cadeva sui singoli piani e li distruggeva. Non posso garantirlo, ma sono piuttosto sicuro che fu questa la sequenza delle cause dei rumori.


Undicisettembre: Puoi spiegarci per favore cosa causò il crollo del WTC2?

Charles Clifton: Mentre nel caso del WTC1 l'incendio in sé ebbe poca influenza sul collasso, perché fu l'indebolimento del core a mettere in tensione e sospensione i solai, portando al cedimento dell'edificio, nel caso della Torre Sud l'incendio ebbe un ruolo sostanziale nel collasso.

Ciò che accadde qui è che l'aereo colpì tra il 77° e l'85° piano, nell'angolo a sud-est, e causò un danno grave al core soltanto nelle vicinanze di quest'angolo. I sopravvissuti che venivano da sopra la zona d'impatto usarono la scala che era più lontana dal punto d'impatto per scappare. Tuttavia l'impatto distrusse una grossa parte dei solai su sei o sette piani. I detriti dell'aereo e il contenuto degli uffici furono spinti in su, verso l'angolo a nord-est, e innescarono un incendio violento. Vi furono segnalazioni di acciaio fuso, ma in realtà si sarebbe trattato di alluminio, che fonde a 660 °C, o anche piombo dalle batterie dei gruppi di continuità, non di acciaio, che fonde a oltre 1600 °C. L'incendio vero e proprio avrebbe superato i 1000 °C; un tipico incendio in un ufficio arriva a oltre 1000 °C, e gli incendi negli uffici di norma sono molto più caldi di quanto comunemente si pensi. I singoli elementi in acciaio iniziano a cedere a circa 550 °C, ma un edificio intero in acciaio può reggere temperature molto più alte senza cedere, come dimostrato dai test.

Nel 1995 a Cardington, nel Regno Unito, dei ricercatori crearono all'interno di una grossa area di test un edificio con struttura in acciaio di otto piani e vi appiccarono una serie di incendi via via più violenti per vedere cosa sarebbe successo. Nell'ultimo di questi incendi provarono a generare l'incendio più violento possibile sulla base del carico infiammabile di progetto di un ufficio e riuscirono a portare la temperatura dell'aria a oltre 1200 °C. Il solaio al di sopra dell'incendio non era protetto e sprofondò in modo significativo, ma resse e continuò a svolgere il proprio ruolo di solaio stabile: le parti in acciaio di quel piano arrivarono a 1100 °C. Quindi gli oggetti coinvolti in un incendio si scaldano molto più di quanto si pensi comunemente.

Nella zona d'impatto del World Trade Center 1 la temperatura massima raggiunta dall'incendio non può aver superato i 450 °C; a quella temperatura l'acciaio inizia appena ad indebolirsi, ma il core era così gravemente danneggiato dall'impatto che qualunque indebolimento avrebbe avuto un effetto fortemente negativo.

Nel World Trade Center 2 gli incendi avrebbero raggiunto la massima intensità che si possa raggiungere in un ufficio e avrebbero superato i 1000 °C molto facilmente; questo è sufficiente a fondere alcuni metalli che si trovano nei computer e l'alluminio degli infissi delle finestre. L'acciaio mantiene un certo grado di resistenza a 1200 °C e non fonde fino a 1600 °C. Quindi è da escludere che negli edifici si sia fuso dell'acciaio. Qualcosa che sembrava metallo fuso fu visto colare dall'angolo a nord-est al World Trade Center 2 e può essersi trattato degli infissi delle finestre che fondevano.


Undicisettembre: In un articolo che abbiamo scritto molti anni fa abbiamo ipotizzato che siccome a quel piano c'erano grossi gruppi di continuità la colata incandescente protesse essere costituita anche dal piombo fuso delle batterie.

Charles Clifton: Sì, potrebbe essere giusto, è più probabile rispetto agli infissi delle finestre. Il piombo fonde a una temperatura più bassa dell'alluminio e spiegherebbe perché la colata di questa quantità relativamente abbondante di metallo fuso fosse localizzata. Tutto quello di cui sono sicuro è che non fosse acciaio.

L'impatto iniziale distrusse circa sei piani nell'angolo a sud-est e lungo il lato orientale. Poiché gli elementi verticali dell'edificio, i muri e le colonne, dipendono dai solai per il sostegno laterale, l'area sul lato orientale perse il sostegno laterale per sei piani consecutivi e al contempo fu interessata da un violento incendio. Anche il core in quell'angolo fu indebolito, trasferendo il carico dai piani sovrastanti all'intelaiatura perimetrale. Alla fine l'intelaiatura perimetrale lungo il lato orientale cedette per deformazione elastica su oltre sei piani.

Questo cedimento per deformazione elastica fece sì che la sommità della Torre si inclinasse. Appena la sommità si inclinò, le connessioni tra i solai e le pareti furono strappate; quelle connessioni non potevano reggere alcun livello di inclinazione. Quindi appena la sommità iniziò a inclinarsi i solai soprastanti iniziarono a staccarsi e a cadere e da qui la sequenza è la stessa della Torre Nord, ad eccezione del fatto che parte della sommità cadde al di fuori della pianta dell'intelaiatura perimetrale sul lato orientale.

Quindi la modalità d'innesco per il World Trade Center 2 fu un cedimento per deformazione elastica lungo tutto il lato orientale dell'edificio. C'era un altra caratteristica dell'edificio che lo rendeva vulnerabile: se lo guardi, noti che la fitta maglia di colonne non si estendeva attorno agli angoli ma invece gli angoli avevano ampie finestre. Se prendi una scatola da scarpe e ci poni sopra un coperchio e applichi una torsione, i lati che entrano nel coperchio tentano di scivolare l'uno rispetto all'altro. Se prendi un tubo a sezione quadrata e gli tagli dentro una fenditura, in modo che resti quadrato e cavo ma abbia un taglio su un lato, e poi gli applichi una torsione, i due lati slittano l'uno rispetto all'altro. Si chiama shear lag effect (effetto di ritardo da taglio). Se vincoli un edificio con intelaiatura perimetrale anche agli angoli ottieni maggiore rigidezza, ma questo genera forti sollecitazioni interne agli angoli. Devi collegare i due lati in modo molto robusto oppure lasciarli separati e liberi di muoversi l'uno rispetto all'altro. In questo caso l'intelaiatura perimetrale non aveva bisogno della rigidezza aggiuntiva data da collegamenti agli angoli, e inoltre tenere separata l'intelaiatura, lasciando finestre agli angoli, offriva lo spazio affittabile di maggior valore, perché agli angoli c'erano gli uffici con la vista migliore.

Questo significa che l'intelaiatura orientale non era collegata a quella nord o a quella sud agli angoli, rendendola vulnerabile al collasso quando i piani furono distrutti dall'impatto all'estremità meridionale di quest'intelaiatura e la connessione tra l'intelaiatura e i solai fu indebolita dagli incendi sul lato nord. La perdita di sostegno laterale da parte dei solai innescò il cedimento per deformazione.


Undicisettembre: Cosa pensi delle teorie del complotto che affermano che una volta che il blocco superiore iniziò a ruotare avrebbe dovuto continuare a farlo e che questo proverebbe che le torri furono demolite intenzionalmente con esplosivi?

Charles Clifton: È fisicamente impossibile, per via della resistenza molto limitata delle connessioni dei solai con l'intelaiatura esterna e con il core. Per ruotare rigidamente come corpo unico, i solai avrebbero dovuto rimanere solidamente attaccati all'intelaiatura e al core e questo era impossibile. Quelle connessioni non erano state progettate per reggere nulla del genere; appena la sommità iniziò a ruotare le solette furono strappate via.


Undicisettembre: Ci puoi spiegare cosa causò il crollo del WTC7?

Charles Clifton: Il crollo del World Trade Center 7 è di gran lunga il più complesso da spiegare e necessita di una maggiore spiegazione di come era costruito l'edificio. Nel World Trade Center 1 e 2, i solai erano un sistema leggero a travatura bidirezionale. Era molto innovativo all'epoca e lo è ancora adesso. Il World Trade Center 7 era un edificio a solai compositi molto più convenzionale, con uno strato di calcestruzzo su una superficie in acciaio sorretta da una maglia di travi principali e secondarie. Queste travi primarie e secondarie erano strutturalmente legate al massetto di calcestruzzo con connettori a taglio: barre d'acciaio intestate e saldate nella parte superiore della trave d'acciaio e annegate nel massetto di calcestruzzo a impedire scorrimenti tra il massetto e la trave d'acciaio.

Quindi prima si colloca una maglia di travi d'acciaio, poi si posano le lastre e poi si saldano alle lastre dei bulloni a taglio per collegare le lastre alle travi. Quindi si versa il calcestruzzo sull'intera struttura e quando il calcestruzzo si indurisce attorno ai bulloni a taglio il calcestruzzo e le travi sono unite in ciò che si chiama solaio composito.

Le lastre sono molto leggere e progettate per reggere il peso del calcestruzzo bagnato durante la costruzione con una distanza relativamente breve tra le travi portanti, quindi c'è una maglia di travi con interassi di norma di tre metri che sostengono le lastre. Queste travi sono collegate a travi più grandi, di norma ad angolo retto, così che possano trasferire il peso alle colonne e poi a terra. Le travi ravvicinate sono definite travi secondarie o travetti e si collegano a travi primarie. Userò questa terminologia per il resto di questa trattazione. Quindi c'è una maglia di travi secondarie che si collegano a travi primarie che portano il peso alle colonne. Il percorso dei carichi usato nella progettazione porta dalla lastra alla trave secondaria alla trave primaria alla colonna.

Come sai, il WTC7 non era rettangolare ma si allargava verso nord, quindi il core non era al centro dell'edificio. Sul lato nord, tra il core e l'estremità settentrionale dell'edificio c'erano tre travi primarie interne molti grandi, che erano collegate a grandi colonne. Questa fila di tre colonne reggeva circa un quarto della superficie complessiva di ogni piano. E quelle travi primarie avevano una maglia di travi secondarie che arrivavano da ciascun lato. Normalmente le travi secondarie si collegano a quelle primarie praticamente ad angolo retto su ogni lato. In questo modo, quando c'è una trave primaria nel centro dell'edificio, c'è una serie di travi secondarie che vengono da destra e una che viene da sinistra; quindi la trave primaria è di fatto tenuta in posizione, in una vista in pianta, dalle travi secondarie. Nel caso del World Trade Center 7, la grossa trave primaria che si svincolò e innescò la sequenza finale di collasso aveva travi secondarie che arrivavano da sinistra circa a 90 gradi, ma sul lato destro le travi secondarie cambiavano orientamento e arrivavano quasi parallele alla trave primaria. Quindi di fatto queste grandi travi primarie interne avevano travi secondarie collegate solo da un lato. Invece tutte le altre travi primarie interne avevano travi secondarie che arrivavano ad angolo sostanzialmente retto da ambo i lati. Per via dell'orientamento insolito di questa trave primaria in relazione alle travi secondarie, la trave primaria non era collegata al solaio e non aveva nessuna connessione a taglio con il massetto di calcestruzzo.

Di solito le travi primarie e quelle secondarie sono collegate alle estremità tramite bulloni. Vengono chiamate connessioni “semplici” o “a taglio” perché sono progettate per reggere soltanto i carichi verticali tra le travi (sia primarie che secondarie) e le colonne e per essere piuttosto flessibili alla rotazione. Quando carichi una trave, si inflette tra i supporti e le estremità ruotano. Con le connessioni semplici ci si assicura che la rotazione non introduca momenti nelle colonne, perché questo aumenterebbe i requisiti progettuali delle colonne. Per queste travi, dato che il carico verticale da trasferire dalla trave primaria alla colonna alle estremità della trave era così elevato, usarono, invece di usare una normale connessione a bulloni, una mensola massiccia che sporgeva dalla colonna e collegarono la trave a questa mensola. Questo tipo di connessione fu usato per le tre grandi travi primarie che reggevano questa grande area di solaio.

L'altra cosa che devo spiegare è l'effetto membrana (tensile membrane action), perché a mio avviso si tratta di un meccanismo importante per spiegare la sequenza di collasso finale del WTC7. Se prendi un pezzo di cartoncino in formato A4, per esempio il retro di un blocco per appunti, e lo reggi con due matite (in termini ingegneristici si tratta di supporti a rullo), mettendo una matita a ciascuna estremità, e poi piazzi un peso in mezzo (per esempio una gomma), il cartoncino s'infletterà verso la scrivania al di sotto della gomma. Ma se prendi altre due matite e le disponi lungo gli altri due lati che inizialmente non hai sorretto, in modo che ora tutti e quattro i lati siano sorretti da matite (supporti a rullo), e ci metti lo stesso peso, scopri che il cartoncino non s'inflette verso la scrivania; anzi, praticamente non s'inflette affatto.

Per farlo inflettere verso la scrivania quando tutti e quattro i lati sono sorretti, devi aumentare il peso di dieci o quindici volte. Di solito i solai sono progettati per sollecitazioni unidirezionali, ma quando li costruisci hai in realtà un sistema bidirezionale, per cui i solai possono solitamente reggere un peso molto superiore a quello di progetto con un'inflessione molto significativa. In un incendio, oppure quando vengono a mancare colonne di sostegno interne ma i bordi del solaio sono efficacemente sorretti contro il movimento verso il basso, si genera questa riserva supplementare di resistenza, che aumenta all'aumentare dell'inflessione fino a che qualcosa cede e porta al collasso. Questo si chiama effetto membrana e aumenta moltissimo la capacità di carico dei solai durante un incendio violento.

Un altro modo per spiegare questo effetto: per esempio, in Italia avete molti edifici a cupola, nei quali avete una cupola che lavora per compressione e poi una trave anulare che circonda l'esterno della cupola per impedirne il collasso. Se si rovescia la cupola e si sostituisce la pietra con un materiale che possa sopportare tensioni, e se si sostituisce la trave anulare con qualcosa che possa sopportare compressione, allora si ha un effetto membrana. In termini strutturali è l'inverso di una cupola.

Un sistema a solaio composito si comporta in questo modo in caso d'incendio: se lasci senza protezioni le travi ma sorreggi i quattro lati, puoi ottenere grandi aumenti della resistenza agli incendi rispetto a quello che otterresti con un sistema standard a campate unidirezionali.

Questo, secondo me, è fondamentale per spiegare perché il World Trade Center 7 collassò in maniera uniforme su tutta la propria lunghezza.

Il concetto finale necessario per spiegare il collasso del WTC7 è il suo uso di elementi di trasferimento. Di solito in un edificio le colonne si trovano nello stesso punto, se viste in pianta, dalla sommità fino alla base e quindi trasmettono i carichi di compressione accumulati lungo le colonne e fino a terra. Non è desiderabile spostare la posizione in pianta di una colonna, perché in termini strutturali è molto costoso, dato che si rendono necessarie travi o travature molto rigide e robuste per trasmettere lateralmente i carichi elevati delle colonne fino alle nuove colonne di sostegno. Questi sono gli elementi di trasferimento. Quello che accadde quando costruirono il World Trade Center 7 fu che c'era una sottostazione della rete elettrica che fornisce energia a parte di Manhattan, e questa sottostazione doveva restare operativa per tutta la durata dei lavori di costruzione e anche in seguito. Alcuni elementi di questa sottostazione si trovavano nei punti nei quali si sarebbero dovute collocare delle colonne del core, per cui fu necessario costruire questi elementi di trasferimento per prendere il peso da quelle colonne e trasferirlo orizzontalmente lungo la sottostazione e fino al suolo su ciascun lato. Quegli elementi di trasferimento erano travi o travature molto grandi; erano sistemi enormi.

Nel 1988 ci fu un incendio in un edificio a Los Angeles, la First Interstate Bank, alto circa 60 piani. La prima cosa che fece l'incendio fu togliere alimentazione elettrica all'edificio, per cui le pompe d'emergenza non avevano carburante diesel per tenerle in funzione. Così i vigili del fuoco dovettero rifornire manualmente di carburante le pompe dell'edificio. In seguito a questo evento, negli Stati Uniti fu commissionato un riesame dei sistemi d'emergenza e furono introdotti livelli multipli di ridondanza nell'alimentazione di carburante per evitare che accadesse di nuovo.

Dopo gli attacchi, la sottostazione nel WTC7 fu distrutta, ma il sistema di alimentazione del carburante continuò a funzionare e rifornì di combustibile gli incendi al livello della sottostazione. Questi incendi bruciarono per sette o otto ore e avrebbero indebolito progressivamente almeno alcuni degli elementi di trasferimenti. Ci sono testimonianze oculari secondo le quali c'erano danni al core nell'intervallo fra i crolli delle Torri Gemelle e quello del World Trade Center 7.

Pertanto, presumendo che il core fu danneggiato progressivamente dopo il crollo del WTC 1, la sequenza di collasso finale fu innescata dalla trave principale che si estendeva fra le colonne 79 e 44: si svincolò dalla mensola che la alloggiava al livello 12 o 13. Fu sospinta verso ovest quando l'incendio migrò intorno all'angolo nord orientale dell'edificio e scaldò tutte le travi secondarie sul lato nord, dove si innestavano nelle travi primarie ad angolo retto. Normalmente una trave primaria o secondaria non può essere sospinta in un incendio in questo modo, perché è collegata da perni a taglio alle lastre del solaio; e nel caso di una trave principale interna, se venisse spinta su un lato, le travi dall'altro lato le impedirebbero di muoversi lateralmente. Ma in questo caso avevamo travi principali che avevano travi secondarie innestate ad angolo retto su un lato ma senza travi secondarie corrispondenti sul lato opposto. Inoltre, come già accennato, non c'erano perni a taglio che collegavano la trave principale al solaio e quindi la trave poteva essere sospinta lateralmente rispetto al massetto.

E così fu spinta sulla propria mensola. Probabilmente, mentre veniva scaldata, fu anche spinta verso la colonna a causa della dilatazione termica e intanto si insellò; ma quando l'incendio in quella zona iniziò a spegnersi e a raffreddarsi, la trave principale, ormai piegata, iniziò a raffreddarsi e a contrarsi in lunghezza. Questo l'avrebbe fatta cadere dalla mensola, innescando il collasso. Ci sono testimonianze dirette di rumori che confermano che il collasso iniziò a questo punto. Queste travi, insomma, caddero dalle proprie mensole, facendo collassare i solai intorno a queste tre grandi colonne, che reggevano in totale circa un terzo dell'area dei solai, e il collasso iniziò a propagarsi attraverso l'edificio, verso il core. Man mano che queste colonne cedevano, i solai in cima all'edificio persero progressivamente il sostegno interno, mentre l'intelaiatura perimetrale restava intatta, e i collegamenti dei solai all'intelaiatura erano molto più robusti che nelle Torri Gemelle, perché le connessioni del WTC7 erano connessioni standard composite fra trave e colonna. E così questi solai iniziarono a resistere al carico generato dalla perdita progressiva di sostegno interno, lavorando per effetto membrana, e il carico crescente veniva retto dall'intelaiatura perimetrale esterna.

In cima al WTC7 c'era un vano tecnico che fu visto scomparire una trentina di secondi prima del collasso finale. Questa scomparsa fu causata dalla deflessione verso il basso del solaio all'ultimo piano, che si allontanò dall'intelaiatura perimetrale. Questo avrebbe prodotto un effetto membrana d'intensità crescente su tutto l'edificio: le intelaiature perimetrali avrebbero svolto il ruolo dei supporti verticali. Questo avrebbe comportato una deformazione verticale di due o tre metri nelle zone interne dei solai, e questo sarebbe stato sufficiente a far scomparire il vano tecnico dalla vista dal basso, mantenendo però l'intero sistema temporaneamente stabile in uno stato sempre più deformato. Nel frattempo il collasso si propagò all'interno dell'edificio, eliminando il core e togliendo progressivamente il sostegno all'intelaiatura perimetrale, con i solai superiori sempre più a sbalzo, con effetto membrana, in tutto l'edificio. Alla fine l'intelaiatura perimetrale cedette ai piani inferiori (probabilmente al piano 12 o 13, dove si era verificato il cedimento iniziale della trave interna) a causa della perdita del supporto laterale. A quel punto l'edificio cadde uniformemente, come osservato. La differenza fra il WTC7 e la parte sommitale del WTC2 sta nella robustezza molto superiore del sistema di solai e delle connessioni fra solai e intelaiatura perimetrale, che consentì all'effetto membrana di svilupparsi nel WTC7 ma non nel WTC1 o WTC2 a causa della debolezza delle connessioni fra solai e intelaiatura perimetrale.

Fondamentalmente, l'intelaiatura perimetrale alla fine cedette ai piani più bassi dell'edificio (probabilmente intorno ai livelli 12 e 13, dove era avvenuto lo stacco iniziale della trave primaria dai supporti), facendo cadere verticalmente l'intero edificio.

A mio parere c'è ancora una domanda senza risposta che riguarda il WTC7: quando la trave principale nell'angolo nord-est si svincolò dalla propria mensola e innescò la sequenza di collasso finale, come mai il core non limitò il collasso al lato est dell'edificio? La prima teoria fu che gli incendi nella sottostazione, sotto il core, avevano indebolito il core stesso e innescato il collasso, ma il rapporto del NIST dichiara che non andò così, sulla base dell'entità e quantità osservata del fumo emesso dalla base dell'edificio nel periodo nel quale ardevano questi incendi. Tuttavia le simulazioni al computer nelle quali il core era intatto non generano la sequenza di collasso finale osservata. Credo che il rapporto NIST sia in errore su questo punto e che quegli incendi nelle sottostazioni causarono un cedimento progressive nel core, per cui quando cedette il sistema gravitazionale sul lato nord-est, applicando di colpo un carico maggiore al core, cedette ai livelli inferiori. La resistenza bidirezionale del solaio sostenne poi temporaneamente i piani superiori tramite l'intelaiatura perimetrale abbastanza a lungo da consentire un cedimento completo ai piani inferiori, sia internamente sia esternamente, facendo crollare l'edificio in verticale. Questa resistenza bidirezionale dei solai compositi viene oggi riconosciuta e se ne tiene conto progettualmente per gli incendi, ed è molto grande rispetto ai meccanismi unidirezionali tradizionali per il percorso del carico che vengono assunti in sede di progettazione.


Undicisettembre: Cosa ne pensi delle tesi di complotto secondo le quali il crollo del WTC7 fu troppo rapido per essere stato causato dagli incendi e dai danni prodotti dai crolli precedenti?

Charles Clifton: Ne ho sentito parlare e non capisco perché dicano queste cose. Una volta che i solai cominciano a cadere o si verifica il cedimento dell'intelaiatura, il crollo avverrà rapidamente. La rapidità del crollo è coerente con quella sequenza di collasso, per cui il crollo non è affatto assurdamente rapido.


Undicisettembre: In termini generali, è possibile distinguere un crollo naturale da una demolizione controllata basandosi sul tempo impiegato dall'edificio per crollare completamente?

Charles Clifton: No. Se la sequenza di collasso è la stessa, ne consegue che in caso di demolizione il tempo sarebbe identico.


Undicisettembre: Cosa succede agli edifici in acciaio privi di protezione in caso d'incendio?

Charles Clifton: È una domanda molto interessante! Fondamentalmente dipende dal tipo di edificio e dalla gravità dell'incendio. Se si proteggono le colonne ma non le travi che reggono i solai e l'intero edificio è stato progettato prediligendo la robustezza (la capacità di sopportare grandi deformazioni) in caso di terremoti (noi la chiamiamo duttilità), l'edificio resterebbe in piedi in caso di grande incendio. Nelle Torri la protezione antincendio fu rimossa da molte colonne nella zona d'impatto, e il progetto non prediligeva la duttilità sismica, dato che non c'era motivo di farlo. Il sistema usato per collegare i solai alle intelaiature e alle pareti era una connessione non duttile, incapace di sopportare sovraccarichi o deformazioni plastiche. Qui noi usiamo un solaio analogo, denominato Speedfloor, che è una travatura leggera, ma la connessione tra le travature e il sistema di sostegno è progettata privilegiando la robustezza in caso di incendi e di terremoti mediante un rinforzo supplementare nel massetto che lo collega alla struttura di sostegno.

Negli edifici del World Trade Center non c'era motivo di adottare questo sistema. Anche se si fosse verificato un terremoto nella zona, gli edifici erano così alti e flessibili che sarebbero rimasti elastici durante un sisma. Quindi non c'era bisogno di progettare questi collegamenti dando priorità alla duttilità: avrebbe aggiunto un costo supplementare non trascurabile.

Nella torre del nuovo World Trade Center hanno introdotto la duttilità, ma probabilmente questo ha raddoppiato il costo dell'edificio. Si può argomentare che è una scelta di prudenza eccessiva e non mi aspetto che il livello di robustezza presente nella Freedom Tower diventerà la norma negli edifici alti. Tuttavia mi aspetto che una maggiore duttilità diventi standard in tutto il mondo per questi edifici: lo facciamo in Nuova Zelanda per i terremoti e gli incendi. Questa duttilità viene impartita tramite la progettazione e lo sviluppo dei dettagli, ed è ben consolidata nelle nostre normative per la progettazione antisismica, così come lo è nelle norme e negli standard di tutti i paesi più sismicamente attivi. Quest'anno implementeremo dei requisiti formali per lo sviluppo di dettagli “duttili in caso d'incendio” in un nuovo Standard Combinato che è in fase di sviluppo.


Undicisettembre: I sostenitori delle tesi di complotto continuano a chiedere di “vedere i calcoli” che dimostrano che gli edifici possono crollare e possono farlo così rapidamente e completamente come abbiamo visto l'11/9. Esiste una formula matematica (o un insieme di formule o leggi fisiche) che spiega, almeno in linea di principio, il crollo degli edifici? O per dirla diversamente, lei come risponderebbe a una richiesta del genere?

Charles Clifton: Sono certo che la risposta è “No, non esiste”. Dipende completamente dal sistema strutturale dell'edificio e dal tipo di danni e da come l'edificio reagisce ai danni. I meccanismi di collasso molto dissimili del WTC1, WTC2 e WTC7 sono buoni esempi di questa variabilità.


Undicisettembre: Le tesi di complotto sono diffuse in Nuova Zelanda?

Charles Clifton: No. Richard Gage è venuto in Nuova Zelanda per un giro di conferenze. Non mi è stato possibile andare a vedere la sua presentazione a causa di altri impegni, ma ha ottenuto ben poca pubblicità, poco credito e pochi seguaci. Per quel che ne so, non esiste un gruppo serio di complottisti del WTC in Nuova Zelanda.