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As Torres Gêmeas: história, colapso e reconstrução do ponto de vista da engenharia

por Guilherme Menezes | 09/07/2020
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Uma análise completa desde a construção até a reconstrução do Word Trade Center após o 11 de Setembro

Muitos já ouviram falar dessas edificações e ainda lembram delas. As duas torres icônicas e muito conhecidas por este marcante nome de “Torres Gêmeas” pertenciam ao complexo World Trade Center, que era composto por sete edifícios em Nova York.

Eles foram concluídos em 1970 e tiveram um custo de quase 1 bilhão de dólares de investimentos. As torres mais marcantes e que tornaram este complexo famoso foram as torres 1 e 2. A torre 1 possuía 110 andares, tendo 1.368 pés (417m) e a torre 2 possuía 1.362 pés (415,1m), eram os prédios mais altos do mundo.

A construção das Torres Gêmeas

O projeto teve que contar com diversas soluções para seu dimensionamento e construção. Pela proximidade do rio Hudson, foi necessário criar uma barreira estanque, que impedisse a permeabilidade de água, desta maneira permitindo a escavação do solo e execução das fundações.

Locação dos edifícios do Word Trade Center
Locação dos Edifícios do WTC

No projeto, além de ter soluções para a fundação, havia diferença entre as fundações do perímetro das torres e suas fundações centrais: elas foram ancoradas no leito rochoso a aproximadamente 21 metros abaixo do nível da rua. Essas colunas perimetrais ancoradas no leito possuíam espessura de aproximadamente 5 cm e tinham o formato tipo “caixa”. Nas fundações centrais, que possuíam maior carregamento, foi utilizado blocos metálicos que eram solidarizadas com concreto. Essa solução foi adotada para realizar a distribuição melhor das cargas.

Para as estruturas, houve a necessidade de inovações tanto pela sua altura quanto para a armazenagem de peças para a execução. Por conta da quantidade de peças e a limitação de espaço no local de armazenamento, os elementos estruturais foram transportados pelo rio Hudson e foram entregues no modelo JIT (Just In Time). Esse modelo otimiza a produção e eram entregues as peças que já seriam usadas, sendo numeradas por tipologia, locação e execução.

As torres foram projetadas em estruturas metálicas e estrutura de concreto, sendo todos os elementos pré-fabricados. Os conectores que faziam a ligação entre as lajes e as paredes da fachada foram projetados especialmente para as torres.

Construção das Torres Gêmeas
Construção de uma das Torres Gêmeas

Tecnologia utilizada

Uma das preocupações nas edificações eram os elevadores, por conta da altura e a quantidade de elevadores necessários. Com isso, para otimizar espaço, usaram um sistema eficaz e diferente. A divisão dos elevadores era em 3 categorias: expressos, percursos menores e serviço.

Imagem ilustrando a funcionalidade dos elevadores
Divisão dos elevadores e seus modelos de funcionalidade

O ataque de 11 de Setembro

Em 11 de setembro de 2001 ocorreu o ataque terrorista orquestrado por Osama Bin Laden, em que 2 aviões colidiram nas edificações de maneira intencional, fazendo a estrutura colapsar e haver o desabamento das torres.

Torres Gêmeas antes do ataque de 11 de setembro
Torres Gêmeas antes do ataque de 11 de setembro

Porém sabiam que não foi o impacto das aeronaves que fez colapsar a estrutura e ocorrer o desabamento das Torres Gêmeas?

A partir de estudos forenses, foi identificado que a estrutura das torres não foi projetada para suportar o impacto de eventuais colisões de aeronaves, mas a possibilidade de serem atingidas foi considerada.

E por que foi considerado que aeronaves pudessem colidir? Por serem as mais altas do mundo?

Na década de 1940, o Empire State Building suportou com sucesso a colisão de uma pequena aeronave. Com isto, foi considerado a colisão de aeronaves maiores, mas apenas em termos estruturais.

As análises forenses tinham a intenção de não determinar a causa (pois já era claro o motivo que causou o incidente), mas com exatidão o processo de colapso da estrutura e a sequência dos eventos.

Resultou que as torres realmente resistiram ao impacto das aeronaves, entretanto os efeitos incendiários do impacto de uma aeronave cheia de combustível não foram considerados e isto desencadeou uma sequência de eventos que colapsaram a estrutura.

Como foram construídas e como foi esta sequência de eventos que resultou no colapso das Torres Gêmeas?

Os prédios foram construídos em 1972, compostos por um conjunto de tubos de seção quadrada e paredes formadas por vigas e pilares de aço que suportavam grande parte do peso da estrutura. Essas paredes eram travadas nas vigas de piso que conectavam a fachada ao núcleo do prédio.

O impacto fez com que removesse inúmeros pilares de aço na fachada do prédio, mas isso não foi o suficiente para causar o desabamento. O incêndio que se espalhou rapidamente no interior do prédio foi o causador, pois vários painéis anti incêndio que protegiam as vigas de piso foram deslocados perto da zona de impacto.

As vigas ficaram tão quentes que foram arrancadas de seus apoios extremos, com isso caíram sobre o piso inferior e algumas das vigas deste pavimento também entraram em colapso. Assim, muitos pilares da fachada ficaram sem contraventamento de vigas de piso.

Desta maneira, os pilares flambaram e as cargas que eles suportavam foram transferidos para outros pilares, que não haviam sido dimensionados para esta carga agora exercida e também flambaram e entraram em colapso, iniciando uma reação em cadeia.

Podemos perceber que muitas precauções foram tomadas ao dimensionar a estrutura destas edificações, mas em contrapartida não foi o suficiente, causando um dos maiores desabamentos da história e a grande quantidade de perda de vidas.

Consequentemente, em projetos futuros pode-se pensar mais criteriosamente em sistemas de combate a incêndio, proteção estrutural mais robusta, rotas de fugas mais seguras com meios de mantê-las livres de fumaça caso ocorra um evento de incêndio.

Depois do colapso: a reconstrução do Word Trade Center

Depois do ataque em 11 de setembro, a área vem sendo reconstruída com a criação do memorial, do museu e de novos prédios.

Homenagem as vítimas do ataque terrorista
Memorial com homenagem as vitimas do ataque

O memorial e o Museu

O memorial foi construído exatamente onde as torres ficavam localizadas. Denominados como “9/11 Memorial Plaza”, suas estruturam consistem em dois rebaixamentos, sendo um no local da torre sul e outro da torre norte, com os perímetros exatos das duas torres. São quedas d’águas infinitas e possuem 10 metros de altura. Ao entorno dos monumentos, em pedras de bronze, estão os nomes de mais de 3 mil vítimas tanto do ataque de 2001 quanto de 1993.

Imagem do memorial em lembrança as vitimas
Memorial construído em homenagem às vitimas do ataque

Outra construção que hoje é um dos pontos de visitação é o “Museu Nacional do 11 de setembro”, localizado a 21 metros abaixo do solo, possui mais de 10.000m² e vasta coleção de artefatos, imagens, vídeos sobre o ocorrido, pedaços da edificação, carros de bombeiros utilizados e até mesmo pedaços das aeronaves que colidiram. O projeto do museu foi desenvolvido pela firma de arquitetura Davis Brody Bond e transmite a sensação de um prédio inacabado.

Área interna do Museu Nacional do 11 de setembro
Museu Nacional do 11 de setembro

O terminal e as novas torres

Mas também surgiram outras construções além do Memorial e do Museu. Uma delas foi o terminal, que carrega o nome de “World Trade Hub Transportation Center”. O projeto foi desenvolvido pelo Arquiteto Santiago Calatrava e possui uma estrutura diferenciada e única, sendo toda em branco e em formas de asas aliadas a sua cobertura que abre mecanicamente aproveitando a luminosidade natural. Uma junção de engenharia e arquitetura em homenagem às vítimas do 11 de setembro.

Hub de transporte
World Trade Hub Transportation Center

Os arranha-céus ainda vem sendo construídos, revitalizando a área do Word Trade Center. A primeira torre a ser inaugurada foi o 7 Word Trade Center, no ano de 2006 e tendo o projeto desenvolvido pela firma SOM.

Imagem da área externa do 7WTC
7 Word Trade Center

Em 2013 foi inaugurada outra torre a, 4 Word Trade Center, projetada pelo arquiteto japonês Fuminihiko Maki.

Imagem da área externa do 4WTC
4 Word Trade Center

Inaugurada em 2014, foi considerada a torre mais alta do hemisfério Ocidental. Carregando o nome de “One Word Trade Center”, foi desenvolvida pela firma de arquitetura SOM e possuindo uma estrutura mista onde seu núcleo é de concreto de alta resistência e em seu perímetro possui uma estrutura de aço. Com sua forma aerodinâmica, possibilita a redução da ação do vento sobre a estrutura e possui uma altura de 541 metros.

Imagem da fachada 1WTC
Fachada do One Word Trade Center

Inaugurado em 2018, a torre 3 Word Trade Center foi projetada pela firma de arquitetura “Rogers Stirk Harbour + Partnes”. O edifício possui 330 metros de altura, uma estrutura híbrida de concreto e estrutura metálica. Para sua construção foram utilizados sistemas de tecnologia bastante avançados, tanto para a fortificação da estrutura quanto para a sustentabilidade. Isso possibilitou a certificação LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), que é o selo internacional que identifica projetos sustentáveis, alta performance e eficientes.

Imagem da fachada do 3WTC
Fachada do 3 Word Trade Center

Após de todo o incidente, o Word Trade Center se reconstrói e homenageia as vítimas deste ocorrido com os projetos de arquitetura e as soluções de engenharia proporcionado a execução destas edificações.

E vocês, o que acham sobre a reconstrução deste complexo? Deixe sua opinião nos comentários!

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Guilherme Menezes

Engenheiro Civil, nascido e criado em São Paulo. Atua na área de projetos de Infraestrutura, estruturas e portuária. Se interessa por economia, atualidades e inovação.

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