En quoi la construction du World Trade Center était-elle unique ?

Bien avant que le World Trade Center ne devienne synonyme de l' attaque terroriste la plus dévastatrice de l'histoire des États-Unis, il était un symbole de génie technique. Lors de son achèvement en 1973, les deux tours qui s'élevaient du complexe de 16 acres (64749,7 mètres carrés) composé de sept bâtiments différents dans le bas de Manhattan étaient les structures les plus hautes du monde. Mais la construction de telles structures gigantesques a eu ses défis.

Le premier défi majeur a été le chantier lui-même. L'emplacement choisi pour le projet, dans le Lower West Side de Manhattan, avait été construit sur des générations de décharges qui s'étaient tellement développées et compactées sur elles-mêmes qu'elles avaient prolongé le Lower West Side de Manhattan dans la rivière Hudson. Pour atteindre une base solide de substrat rocheux, les travailleurs ont dû creuser 70 pieds (21,3 mètres). Mais en raison de la proximité de la rivière, une barrière devait être créée pour empêcher la partie fouillée de la ville de se remplir d'eau aussi vite que la terre était enlevée.

La réponse était quelque chose qui est devenu connu sous le nom de méthode des tranchées à lisier. Une tranchée creusée profondément dans le sol a été remplie d'un mélange de boue composé d'eau et d'une argile en expansion appelée bentonite. Cette boue était plus dense que la terre environnante, de sorte qu'elle empêchait le fossé de s'effondrer. Une fois remplie du mélange, une cage en acier pesant 25 tonnes et étirée sur une hauteur de sept étages a été larguée. Le béton a ensuite été coulé dans la tranchée. Comme le béton était plus lourd que le coulis, il a forcé le mélange d'argile à sortir et à durcir autour de la cage, créant une section de mur souterrain. Les travailleurs sont ensuite passés à la section suivante. Lorsque le mur a été achevé, formant ce qui est devenu connu sous le nom de «baignoire», le reste de la terre a été retiré de l'intérieur sans risque d'inonder l'espace nouvellement ouvert.

Une autre préoccupation propre à la construction du World Trade Center était le fait que la ligne ferroviaire de banlieue PATH traversait directement le centre du chantier de construction. Au lieu d'interrompre le service, les ingénieurs ont conçu un berceau de protection pour la ligne souterraine et, par conséquent, le train a roulé tout au long du projet, transportant 130 000 passagers par jour [source : 911veritas ].

Il y avait deux facteurs principaux qui distinguaient grandement les deux tours principales du World Trade Center de tout ce qui avait été construit avant elles : leurs murs et leurs ascenseurs.

Avant la construction des tours jumelles, les gratte -ciel étaient conçus pour s'appuyer sur de grandes colonnes internes espacées d'environ 30 pieds (9 mètres), ce qui interrompait le flux de l'espace intérieur. Pour ce projet cependant, les ingénieurs ont proposé une solution différente : les murs extérieurs eux-mêmes supporteraient la majeure partie de la structure, et ils seraient renforcés par une seule colonne de poutres au centre.

Cela a permis un plan beaucoup plus ouvert à chaque étage du bâtiment, qui avait non seulement une valeur esthétique mais aussi une valeur financière - plus il y avait d'espace au sol, plus le loyer que les propriétaires des bâtiments pouvaient percevoir était élevé.

La conception des ascenseurs s'est ajoutée à la création de plans d'étage ouverts . Un problème classique dans les gratte-ciel est qu'à mesure que les bâtiments grandissent, le nombre d'habitants augmente. Avec plus d'habitants, plus de cages d'ascenseurs sont nécessaires. Mais plus il y a de cages d'ascenseur, moins il y a d'espace au sol pour les locataires.

Ce problème a été résolu lors de la construction des tours jumelles grâce à l'utilisation d'ascenseurs express et locaux. De la même manière que le système de métro de New York fonctionnait, les ascenseurs express emmenaient les passagers dans des «halls du ciel» placés à différents étages du bâtiment où ils débarquaient ensuite et passaient aux ascenseurs locaux pour se rendre à l'étage requis. L'utilisation de ce système a réduit de moitié le nombre de cages d'ascenseur nécessaires, préservant ainsi un espace au sol précieux.

Travail unique, outils uniques

Non seulement la construction du World Trade Center était unique, mais les outils utilisés pour le construire l'étaient également. Pour ériger le plus haut bâtiment du monde, des "grues kangourous" ont été importées d'Australie. Ces puissantes machines de construction pouvaient s'élever grâce à l'utilisation d'un système hydraulique robuste, en fait grandir avec le bâtiment lui-même. La construction des tours jumelles marque la première utilisation de telles grues en Amérique.

La conception des tours jumelles est souvent appelée « tube dans un tube », en référence au fait que tout le poids du bâtiment était supporté par les murs extérieurs et une colonne intérieure. Auparavant, les murs extérieurs d'un gratte -ciel s'appelaient des murs-rideaux - on ne comptait pas sur eux pour leur solidité, il n'était donc pas impératif d'utiliser des matériaux ultra-robustes pour eux.

Mais pour les tours un et deux, les murs extérieurs ne supporteraient pas seulement le poids des étages intérieurs, mais ils devraient également résister à une énorme pression du vent. Étant donné que le "tube" externe de chaque tour était perforé d'ouvertures pour les fenêtres, toute la toile d'acier pouvait se déplacer par vent fort, transférant la charge du côté au vent au côté sous le vent des bâtiments grâce à ce que l'on appelle l'action Vierendeel [source : FEM ].

Pour les colonnes qui composaient les murs, un mélange de 12 types d'acier différents avec des limites d'élasticité comprises entre 42 000 livres par pouce carré (psi) et 100 000 psi a été utilisé, tandis que les colonnes intérieures étaient constituées d'un acier appelé A36, une désignation qui signifiait il avait une limite d'élasticité de 36 000 psi. L'épaisseur de ces colonnes variait également - d'une épaisseur de 0,25 pouce (6,35 millimètres) au sommet du bâtiment à une épaisseur de 4 pouces (10,16 centimètres) à la base [source : FEMA ]. Au total, 200 000 tonnes d'acier super-résistant (qui venait tout juste d'être disponible en 1968) ont été utilisées pour créer les deux tours [source : Gayle ].

Juste à l'intérieur des murs, à environ 10 000 emplacements dans chaque tour, des amortisseurs viscoélastiques ont été installés [source : FEMA ]. Il s'agissait essentiellement de gros amortisseurs qui pouvaient se plier avec la pression du vent, puis reprendre leur forme d'origine. Parce que les tours ont été conçues pour se balancer et s'ajuster au vent, ces amortisseurs ont aidé à réduire l'impact de ce mouvement sur les occupants. C'était la première fois que cette technologie était utilisée dans un gratte-ciel [source : FEMA ].

Les planchers qui coulaient entre les murs porteurs et les colonnes intérieures étaient constitués de dalles d'acier de 0,5 pouce (1,27 centimètre) d'épaisseur recouvertes de 4 pouces (10,2 centimètres) de béton léger.

Dans l'ensemble, 425 000 verges cubes (324 935,8 mètres cubes) de béton ont été coulés, 43 600 fenêtres ont été installées, 12 000 milles (19 312,1 kilomètres) de câbles électriques ont été posés et 198 milles (318,6 kilomètres) de conduits de chauffage ont été installés [source : Ross ] pour créer les deux tours majestueuses qui ont contribué à définir l'horizon de Manhattan pendant 30 ans.

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