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| 9月11日の攻撃の一部 | |
.png/500px-Wtc_collapse_side_by_side_(colors).png) 南タワーの崩壊後の塵の雲（左）と、同じ位置から見た北タワーの崩壊の様子 | |
| 日付 | 2001年9月11日 |
|---|---|
| 時間 | 午前9時59分[b] – 午後5時21分 ( EDT ) |
| 位置 | ニューヨーク市、ロウアーマンハッタン |
| 座標 | 北緯40度42分42秒 西経74度00分45秒 / 北緯40.71167度 西経74.01250度 / 40.71167; -74.01250 |
| タイプ | 建物の崩壊 |
| 死亡者（数 | 2,763 [年] |
| 致命的ではない傷害 | 約6,000～25,000 [日] |
ニューヨーク市の世界貿易センターは、2001年9月11日にアルカイダのテロ攻撃により破壊されました。テロリストにハイジャックされた2機の民間航空機が、複合施設のツインタワーに意図的に衝突し、その結果、完全に崩壊し、約3,000人が死亡しました。これは、歴史上最も多くの死者と最も大きな損害をもたらした建物の崩壊でした。
午前8時46分、アメリカン航空11便が衝突し、最初に被害を受けた建物はノースタワー（WTC 1）でした。[a]ノースタワーは1時間42分燃えた後、午前10時28分に崩壊しました。 [e]午前9時3分、[g]ユナイテッド航空175便がサウスタワー（WTC 2）に衝突し、 56分燃えた後、 午前9時59分に崩壊しました。 [h]
タワーの崩壊はロウアー マンハッタン全体に大きな被害をもたらし、隣接した近隣の建物 12 棟以上が飛行機の衝突や崩壊による破片で損傷または破壊された。タワーの崩壊により、残っていた 5 つのワールド トレード センターのうち 4 棟は直ちに押しつぶされるか修復不可能なほど損傷したが、7 ワールド トレード センターはその後 6 時間にわたって倒壊することなく残っていたが、その日の午後 5 時 21 分にノース タワーから降り注いだ破片によって火災が発生し、倒壊した。
ハイジャック、墜落、火災、それに続く崩壊により、当初合計2,760人が死亡した。破壊された高層ビルから出た有毒な粉末は街中に撒き散らされ、多くの長期的な健康被害を引き起こし、タワー付近にいた多くの人々を今も苦しめており、少なくともさらに3人の死亡が報告されている。[17] 110階建てのタワーは、これまでに破壊された中で最も高い自立式構造物であり、ノースタワーへの攻撃による死者数は世界史上最悪のテロ行為となっている。[i]
2005年、アメリカ国立標準技術研究所（NIST）は、この倒壊に関する調査結果を発表しました。調査結果では、タワーの設計に基準を満たしていない点は見つからず、この攻撃の激しさは、過去の建物で経験したことのないほどのものであったと指摘しました。NISTは、火災が倒壊の主原因であると判断し、床のたわみが周囲の柱を内側に引っ張り、柱がたわんでから座屈したことを発見しました。建物の上部が下方に動き始めると、全面的な崩壊は避けられませんでした。
ワールドトレードセンター跡地の清掃作業は24時間体制で行われ、数億ドルの費用がかかった。飛行機の衝突を受けなかった周囲の建物の中には、依然として大きな被害を受けたものもあり、取り壊しが必要だった。周囲の被害を受けた建物の解体は、2014年にオープンしたツインタワーの代わりとなる新しいワンワールドトレードセンターの建設が進む中も続けられた。[19]
背景
1973年に開業した当時、ツインタワーは世界で最も高い建物だった。テロ発生当時、これよりも高かったのはマレーシアのクアラルンプールにあるペトロナスツインタワーとシカゴのウィリスタワー（当時はシアーズタワーと呼ばれていた）だけだった。[20]内部空間を最大化する斬新な「フレームドチューブ」設計で建てられたツインタワーは、従来の鉄骨造の超高層ビルよりも40パーセントも少ない鉄骨で高い強度対重量比を実現した。[21]さらに、1978年にWTC1の頂上に高さ362フィート（110メートル）の通信アンテナが建てられ、タワー全体の高さは1,730フィート（530メートル）になったが、アンテナは非構造的増築物であるため公式には数えられなかった。
構造設計
タワーはフレームチューブ構造として設計されており、柱や壁に邪魔されないオープンなフロアプランをテナントに提供しました。建物は正方形で各辺が207フィート（63メートル）でしたが、角が6フィート11インチ（2.11メートル）面取りされており、各建物の外観はおよそ210フィート（64メートル）の幅がありました。 [22] 1ワールドトレードセンター（WTC 1）、通称「ノースタワー」は1,368フィート（417メートル）で、2ワールドトレードセンター（WTC 2）、通称「サウスタワー」の1,362フィート（415メートル）より6フィート高くなっていました。多数の近接した周囲の柱が構造強度の大部分を提供し、重力荷重はコアのスチールボックス柱と共有されました。[23] 10階より上には、建物の各面に沿って3フィート4インチ（1.02メートル）間隔で59本の周囲の柱がありました。[23]タワーは正方形でしたが、内部のコアは長方形で、各タワーの高さいっぱいに走る47本の柱で支えられていました。[22]エレベーターと階段はすべてコア内にあり、プレハブの床トラスで橋渡しされた周囲との間には柱のない大きな空間が残されていました。[23]コアが長方形だったため、周囲の柱までのスパンの長さが長くなったり短くなったりしました。
床は、溝付き鋼製デッキの上に敷かれた厚さ 4 インチ (10 cm) の軽量コンクリート スラブで構成されていました。 [22]軽量のブリッジング トラスとメイン トラスのグリッドが、複合作用のためにコンクリート スラブにせん断接続して床を支えました。[23]トラスのスパンは、長スパン領域で 60 フィート (18 m)、短スパン領域で 35 フィート (11 m) でした。トラスは交互の柱で周囲に接続されていたため、柱間は 6.8 フィート (2.1 m) でした。トラスの上弦材は、周囲側のスパンドレルに溶接されたシートと、コア側の内部ボックス柱に溶接されたチャネルにボルトで固定されていました。床は粘弾性ダンパーで周囲のスパンドレル プレートに接続されており、建物の居住者が感じる揺れの量を減らすのに役立ちました。[23]
タワーには107階と110階の間に「ハットトラス」または「アウトリガートラス」があり、コアの長軸に沿って6つのトラス、短軸に沿って4つのトラスで構成されていました。[22]このシステムにより、外周とコア間の床ダイヤフラムの荷重再配分が最適化され、柔軟な鋼と剛性コンクリートの異なる材料間の性能が向上し、モーメントフレームが揺れをコアの圧縮に変換できるようになりました。コアは主に送電塔を支えていました。これらのトラスは将来の送電塔を支えるために各建物に設置されましたが、最終的に北タワーにのみ設置されました。[22]
航空機衝突の評価
タワーが完成する前に火災研究や低速ジェット機の衝突の影響の分析まで行われていたが、それらの研究の全容はもはや存在しない。しかし、火災で超高層ビルが倒壊したことはこれまで一度もなかったし、設計では航空機の衝突が考慮されていたため、当初、超高層ビルの崩壊は工学界の一部にとって驚きであった。[24]
ワールドトレードセンターで働いていた構造エンジニアたちは、航空機がビルに衝突する可能性を考慮した。1945年7月、霧の中で行方不明になったB-25爆撃機がエンパイアステートビルの79階に墜落した。[25] 1年後、C-45Fエクスペディターがウォールストリート40番地のビルに墜落した。このときも、霧が衝突の要因になったと考えられた。[26]ワールドトレードセンターの設計に携わった主任エンジニアの1人であるレスリー・ロバートソンは、ボーイング707が霧の中で行方不明になり、 JFK空港またはニューアーク空港に着陸しようとして比較的低速で飛行していた場合の衝突シナリオを検討したと述べた。[27]タワーが崩壊してから2か月後のBBCのインタビューで、ロバートソンは「707では、燃料負荷が設計で考慮されていませんでした。どのように考慮されたのかわかりません」と述べた。彼はまた、設計調査とタワーの崩壊を引き起こした出来事との主な違いは衝撃の速度であり、それが吸収エネルギーを大幅に増加させたが、建設プロセス中にはまったく考慮されていなかったと述べた。[28]
崩壊の調査中に、国立標準技術研究所（NIST）は、時速600マイル（970キロ）で飛行するボーイング707またはDC8の航空機衝突にも建物は生き残ると記載された3ページの白書を入手した。 [29] 1993年、 WTCの主任構造エンジニアであるジョン・スキリングは、 1993年世界貿易センター爆破事件後に行われたインタビューで、「私たちの分析では、最大の問題は燃料がすべて建物に流れ込むことだと示されました。恐ろしい火災が発生し、多くの人が亡くなりました。建物の構造はそのまま残ります。」と述べた。 [30] NISTは報告書の中で、航空機衝突とそれに続く火災の厳密なシミュレーションを実行する技術的能力は最近の発展であり、1960年代にはそのような分析を行う技術的能力は非常に限られていただろうと述べた。[31] [j] NISTは、崩壊に関する最終報告書の中で、高速ジェット機の影響や航空燃料による大規模火災の影響を調査した文書は見つからなかったと述べた。[32]
防火
1970年代半ばまで、建築業界では耐火材としてアスベストが広く使用されていました。しかし、1970年4月、ニューヨーク市大気資源局は、世界貿易センターを建設する請負業者に断熱材としてのアスベストの散布をやめるよう命じ[33]、代わりにバーミキュライトの石膏が使用されました[34] 。
1993年の爆破事件の後、検査により耐火性が不十分であることが判明した。[35]崩壊前、タワーの所有者であるニューヨーク・ニュージャージー港湾局は耐火性を高める作業を行っていたが、WTC 1では航空機の衝突と火災の影響を受けた全階を含む18階のみが完了しており、WTC 2では航空機の衝突に直接影響を受けなかったものの13階のみが完了していた。[36]
NISTは、航空機の衝突により耐火材の大部分が剥がれ落ち、建物の倒壊につながったと結論付けた。WTC1では、衝突により複数階のほとんどの中心柱（47本中43本）の断熱材が剥がれ落ち、床トラスも6万平方フィート（5,600平方メートル）の面積に及んだ。WTC2では、衝突により複数階の47本の柱のうち39本の断熱材が剥がれ落ち、床トラスも8万平方フィート（7,400平方メートル）の面積に及んだ。[32]
墜落事故後、レスリー・E・ロバートソンは次のように述べた。「我々の知る限り、このような航空機からの火災の影響についてはほとんど知られておらず、そのような状況を想定した設計も用意されていませんでした。実際、当時はそのような火災の影響を制御するための防火システムは存在していませんでした。」[27]
2つの衝突
航空機の衝突とそれに伴う火災
9月11日の同時多発テロでは、アルカイダのテロリスト4チームが4機のジェット旅客機をハイジャックした。このうちアメリカン航空11便とユナイテッド航空175便の2機は、いずれもボーイング767で、ボストンのローガン国際空港を離陸した後にハイジャックされた。アメリカン航空11便はマンハッタン上空を南に飛行し、午前8時46分にノースタワー（WTC1）の北側ファサードに時速約440マイル（時速710キロメートル）で墜落し、93階から99階に激突した。[37] 17分後、ユナイテッド航空175便はニューヨーク港上空を北東方向に飛行し、午前9時3分にサウスタワー（WTC2）の南側ファサードに衝突し、 [g] 77階から85階の間に時速540マイル（870キロメートル）で衝突した。[38] [39]
衝突により、胴体、エンジン、燃料を充填した主翼部分が衝突した部分の外側の柱が破損した（北タワーでは34本、南タワーでは26本）。損傷は翼の先端と尾翼にも及んだ。さらに、胴体の進路上にあるいくつかのコア柱が切断または大きな損傷を受けた。[40]
燃料の約3分の1は最初の衝突とその結果生じた火の玉で消費されました。[k] [41] [42]衝突により生じた燃料の一部は少なくとも1つのエレベーターシャフトを伝わり、ノースタワーの78階とメインロビーで爆発しました。[43]タワーは軽量で中が空洞だったため、ジェット燃料がタワーの奥深くまで浸透し、衝突したフロアの広い範囲で同時に多数の大規模な火災が発生しました。燃料は最大で数分間燃えましたが、建物の内容物はその後1時間から1時間半にわたって燃え続けました。[44]
175便がサウスタワーに衝突した際、衝撃波により火球に隣接するノースタワーの東面のガラスが粉々に砕け散り、[45]ノースタワーで既に燃えていた火災が悪化し、新たに開いた窓からは煙が上がった。[46] : 63 11便の衝突がサウスタワーの窓に同様の影響を与えたかどうかは不明である。いずれにせよ、11便の主要な残骸はサウスタワーを通り過ぎたが、175便のより重大な残骸は同様に既に燃えていたノースタワーを逃れた。[47]どちらの場合も、これらの破片の一部は近くの他の建物に落下し、さらなる破壊をもたらした。[48] : 16 [48] : 31
各ビルの火災にはそれぞれ異なる特徴があり、それは各ビルに閉じ込められた人々の反応や行動からも明らかでした。北タワーでは、内部の地獄のような状況から逃れようとした居住者によって無数の窓が割られました。南タワーでもいくつかの窓が割られましたが、比較的珍しいことでした。犠牲者は開いた窓の中に時折見られるだけで、北タワーが燃えている「迫りくる死」の写真のように、タワーの外に群衆はいませんでした。
多数の人々が燃えるビルから転落または飛び降りて死亡した。79階南側の東向きの窓から3人が目撃された[49]。一方、北タワーの4面から転落または飛び降りた100～200人の人々は、最上階18階を焼き尽くす耐え難い熱気、煙、炎から逃れる手段がなかった[50] 。
このような違いは、南棟の状況が北棟ほど急速に悪化せず、住みにくい環境にもならなかったことを示唆している。11便の衝突による北棟の被害は、91階より上のすべての避難経路を遮断し、取り残された作業員を耐え難い地獄に置き去りにし、そこからの脱出手段は飛び降りることしかなかった。一方、175便は超高層ビルの南側ファサードの南東角から南棟に激突したが、北西端の階段は上から下まで無傷だった。[51]階段が無傷だったということは、南棟の人々は完全に閉じ込められていなかったことを意味し、これが飛び降りる決断に影響を与えた可能性がある。
それぞれの衝突で生じた火の玉はおそらく非常に似ていたが、両機が同量の可燃物を積んでいたにもかかわらず、大きさは大きく異なっていた。[52]これは、ジェット燃料の相当部分が屋外に噴出するのではなく、ノースタワーに流れ込んだためである。11便はノースタワーの中心部にほぼ中間地点で衝突し、[53]点火したジェット燃料がエレベーターシャフトを通って地下階とコンコース階まで吹き下がり、[54]衝突地点から90階以上下の1階ロビーのエレベーターから閃光火災が爆発した。[55] 175便のサウスタワー南面への衝突は、11便のように中央に集中するのではなく東側にずれたため、[56]燃料が移動できる唯一の方向はタワーの側面となり、外側に目に見えて大きな火の玉ができた。
緊急対応と避難
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ツインタワーでの死者のほとんどは、航空機の衝突地点より上の地域で発生しました。ノースタワーは建物のほぼ中央部に衝突したため、タワー中心部の 3 つの主要階段 (A、B、C) はすべて破損しているか、破片で塞がれており、下の階への脱出が不可能でした。サウスタワーでは、衝突はタワーの中央部より東側、南東の角に近かったため、中央中心部の北西部にある階段 A は無傷で部分的に塞がれただけで、18 人の民間人が航空機の衝突地点とその上の階から脱出することができました。死亡した人の正確な数や場所は正確にはわかっていませんが、国立標準技術研究所の報告書によると、ノースタワーの衝突地点またはその上の階で合計 1,402 人の民間人が死亡し、衝突の瞬間に数百人が死亡したと推定されています。サウスタワーでは、衝突した階とその上の階で 614 人の民間人が死亡しました。民間人の死者のうち200人未満は衝突地点の下の階で発生したが、2機の航空機に乗っていた147人の民間人乗客と乗員全員と10人のテロリスト全員が死亡し、地上と隣接する建物にいた少なくとも18人も死亡した。[57]
全体として、この崩壊により死亡した救急隊員には、ニューヨーク市消防局(FDNY)の隊員342名、ニューヨーク市警察(NYPD)の隊員 23 名を含む法執行官 71 名、港湾局警察(PAPD) の隊員 37 名、ニューヨーク州税務執行局(OTE) の隊員 5 名、ニューヨーク州裁判所行政局(OCA)の警官 3 名、宣誓して法執行権限を有していたニューヨーク市消防局 (FDNY) の消防署長 1 名 (この隊員も死亡した FDNY 隊員 343 名の 1 名)、連邦捜査局(FBI) の隊員 1 名、米国シークレット サービス(USSS) の隊員 1 名が含まれていた。民間人と非民間人を合わせた死者総数は 2,606 名と推定されている。
タワーの崩壊
ツインタワーの崩壊は、進行性崩壊の「最も悪名高いパラダイム」と呼ばれています。[24]各崩壊は、飛行機が衝突した階の垂直荷重を支える部品の局所的な破損から始まり、建物全体に広がりました。[58]構造部品が切断され、重力エネルギーが解放され、衝撃力が連続的に伝播して荷重が下方に伝わりました。[59]建物の最上階は、完全な崩壊を引き起こすほどの重力エネルギーを解放しなかったため、それ以外の階の崩壊はどの階の破損から始まった可能性があります。[60]
タワーは左右対称に、ほぼ真下に崩壊したが、タワーの上部が若干傾き、側面にかなりの量の落下物があった。崩壊が進むにつれ、崩壊が進む数階下の窓から、落下する上層階の下で圧縮された空気の急激な流れによって生じた塵や破片が吹き出すのが見えた。
各崩壊の間、周囲の柱とコアの大部分は横方向の支えがなくなったため、増え続ける瓦礫の山に押されて外側に向かって横方向に倒れた。その結果、壁が剥がれて建物からかなりの距離（場合によっては約500フィート（150メートル））離れ、近隣の建物に当たって火災が発生し、後に第7ビルの崩壊につながった。ボルトが折れて一部の接続部が壊れ、多くのパネルが無作為に散乱した。[61]崩壊した北棟の外壁の最初の破片は崩壊開始から11秒後に地面に落ち、南棟の一部は9秒後に地面に落ちた。両ビルのコアの下部（WTC1の60階建てとWTC2の40階建て）は、最初の崩壊開始から最大25秒間倒れずに残ったが、その後崩壊した。[31]
崩壊の開始
どちらのタワーでも、飛行機の衝突で被害を受けた部分が崩壊した。構造的な損傷とは別に、衝突によって衝突ゾーンの大部分の耐火性が失われ、構造用鋼が急速に加熱された。その結果、コア柱が弱くなり、クリープにより短くなり始めた。ハットトラスは、荷重を周囲の柱に移すことでこれに抵抗した。一方、長スパンのテナントフロアを支える 60 フィートのトラスのウェブ対角線が座屈し始め、床が 2 フィート以上たわんだ。これにより周囲の壁が引っ張られ、座屈した。衝突ゾーンより上の床は、下の損傷を受けていない構造物に自由落下した。[62] [63]
ノースタワーはサウスタワーが攻撃される17分前に衝突され、サウスタワーの崩壊後もさらに30分間持ちこたえていたため、双子タワーよりも約46分長く持ちこたえた。これは、フライト11がほぼ中心部に衝突したため、ノースタワーの中心部に対称的な衝撃による損傷が生じ、構造的支柱の多くが無傷のまま残ったためである。また、火災は耐火性が損なわれていた建物の南側に広がるのに1時間以上かかった。[64]時速440マイルで飛行していたフライト11は、93階と99階を突き破り、ノースタワーの損傷した燃えている部分には、わずか10階分の構造重量しか残らなかった。
175便の衝突速度は11便よりもはるかに速く、構造的な損傷は11便よりもさらに壊滅的だった。飛行機が中央ではなく南東の角を突き抜けたため、サウスタワーの片側のバランスが崩れ、さらに状況は悪化した。 [52] 175便は77階と85階の間のずっと低いところに墜落したため、重量配分の不均衡が著しく悪化し、その結果、ノースタワーよりも周囲の壁の柱とコアの柱の両方に大きな圧力がかかり、より早く折れた。[65]衝撃の違いは、サウスタワーの崩壊を目撃した後でも、ノースタワーは角に衝突していなかったため、ノースタワーが崩壊するとは到底信じられないとFDNYの上級責任者が表明したと伝えられている。[66]
完全な進行性崩壊
柱が崩壊すると、その上の建物全体が衝撃を受けた無傷の1階に倒れた。崩壊レベルより下の無傷の階を支える接合部の垂直方向の耐力は、 荷重が徐々にかかった場合はさらに11階分の荷重を支えるのに十分であったが、 荷重が突然かかった場合はさらに6階分しか支えられ[67]
そこから崩壊は2段階に進行した。崩壊の段階では、上層ブロックがほぼ1階ずつ床の崩壊を進行させ、下の構造物を破壊した。各崩壊は、主に床スラブのコンクリートからなる瓦礫の層が成長し、上層ブロックが下層セクションの床板に衝突したことから始まった。各衝突のエネルギーは「次の衝突で構造物に再導入され、... 衝突によって直接影響を受けた荷重支持要素に集中した」[59]。これにより、進行する破壊のすぐ下の階の床接続部に過負荷がかかり、周辺柱とコア柱から分離した。周辺柱は剥がれ、コアは横方向の支持がなくなった[62] 。
この状態は、上部のブロックが地面に到達し、押しつぶし段階が始まるまで続きました。ここでは、柱が下層から順に1階ずつ崩れていきました。[62]各階が崩れるにつれて、残りのブロックが階の高さを超えて次のブロックの上に落ち、その次のブロックも押しつぶされ、最終的に屋根が地面にぶつかりました。[24]このプロセスは全体的に加速し、最後には各階が10分の1秒未満で押しつぶされていました。[68]
サウスタワーの崩壊
火が燃え続ける中、サウスタワーの上層階に閉じ込められた居住者は、9-1-1のディスパッチャーに状況に関する情報を提供した。午前9時37分、サウスタワーの105階にいた居住者が、自分の下の「90階くらいの階」が崩壊したと報告した。[69]ニューヨーク市警察の航空部隊も、建物の悪化する状況に関する情報を警察の指揮官に伝えた。[70]崩壊の7分前の午前9時51分、ニューヨーク市警察の航空部隊は、サウスタワーから大きな破片が垂れ下がったり落ちたりしていると報告した。[71] [69]ヘリコプターのパイロットの誰も、どちらのタワーも崩壊するとは具体的に予測していなかったが、差し迫った崩壊の暗黙の脅威は、ニューヨーク市警察が警官に避難を命じるのに十分であった。緊急対応中、ニューヨーク市警とニューヨーク市消防局の間の連絡はほとんどなく、911通報員は対応に追われて現場のニューヨーク市消防局の指揮官に情報を伝えなかった。午前9時59分、[46] : 80 [71] : 322 サウスタワーは、175便が衝突してから56分後に 崩壊した。
サウスタワーが崩壊する前に、18人が衝突地点と上の階から脱出した。その中には、飛行機が自分に向かってくるのを目撃したスタンレー・プライムナスもいた。彼らは、墜落後唯一無傷で残った階段である階段Aを使って脱出した。タワーが崩壊したとき、衝突地点から降りていた他の居住者も、それ以前に閉じ込められていた可能性がある。 [72] [73]サウスタワーの人々からの電話を受けた多数の警察ホットラインのオペレーターは、状況が急速に展開したため、十分に知らされていなかった。多くのオペレーターは、階段Aは衝突地点とその上であれば通行可能だったと現在では考えられているにもかかわらず、通報者に一人で降りないように伝えた。[74]
ノースタワーの崩壊
サウスタワーの崩壊により、ノースタワーの南側と東側のファサードの窓が割れ、その他の外装が損傷したが、その後のノースタワーの崩壊を引き起こすには至らなかった。[ 48] : 20 サウスタワーが崩壊した後、ニューヨーク市警のヘリコプターがノースタワーの悪化する状況に関する情報を伝え、FDNYの指揮官はノースタワーの消防士に避難命令を出した。無線の受信状態が悪かったため、ノースタワー内にいた消防士は現場の上司からの避難命令を聞けず、ほとんどの消防士はもう一方のタワーが崩壊したことに気づかなかった。[75]ニューヨーク市警の警官は午前10時6分、ノースタワーは長くは持たないと述べ、緊急車両を複合施設から撤退させるよう勧告した。[76]午前10時20分、ニューヨーク市警の航空部隊は「タワーの上部が傾いているかもしれない」と報告し、1分後にはノースタワーが南西の角で折れ曲がり、南に傾いていることを確認したため、警官は建物の周辺にいるすべてのニューヨーク市警職員に、すべての方向に少なくとも3ブロック退避するよう促し始めた。[76]航空部隊は10時27分に「屋根が間もなく崩れ落ちる」と宣言した。[69]この宣言は1分も経たないうちに正しかったことが証明され、ノースタワーは午前10時28分に崩壊した。 [e]衝突から1時間42分後[f]だった。
フライト11が墜落したとき、衝突地点の内部、上方、および直下からの脱出経路がすべて遮断されたため、91階より上にいた人は誰も生き残れなかった。[78]崩壊したタワーは巨大な塵と瓦礫の雲を生み出し、ロウアー・マンハッタンを覆い尽くした。軽い塵は2.93マイル（4.72km）離れたエンパイア・ステート・ビルにまで達した。北タワーの崩壊による瓦礫の雲も南タワーのそれよりも大きく広範囲に広がった。これは北タワーの崩壊により南タワーからも塵が巻き上げられたためである。
ビル7の崩壊
ノースタワーが崩壊すると、重い瓦礫が7ワールドトレードセンターに衝突し、建物の南面が損傷し[79]、午後中ずっと燃え続けた火災が発生した。[80]構造上の損傷は、7階と17階の間の南西の角と、44階と屋根の間の南ファサードに発生した。その他の構造上の損傷としては、24階と41階の間の南ファサードの中央付近に大きな縦の裂け目がある。 [80]建物にはスプリンクラーシステムが装備されていたが、故障に対する単一点の脆弱性が多数あった。スプリンクラーシステムは、完全自動システムではなく、電動消火ポンプを手動で起動する必要があり、フロアレベルのコントロールはスプリンクラーの給水管に単一の接続しかなく、スプリンクラーシステムは消火ポンプが水を送るためにいくらかの電力を必要とした。また、水圧が低く、スプリンクラーに供給する水がほとんどまたは全くなかった。[81] [82]
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消防士数名が7ワールドトレードセンタービル内を捜索した。彼らは小さな火の跡を消そうとしたが、水圧が低かったため消火は難航した。[83]午後になっても7ワールドトレードセンタービルの11階と12階では火災が続き、炎はビルの東側から見えた。[84] [85]午後には、6階から10階、13階から14階、19階から22階、29階から30階でも火災が確認された。[79]特に、7階から9階、11階から13階の火災は午後も制御不能なまま燃え続けた。[86]午後2時頃、消防士らは7ワールドトレードセンタービルの10階と13階の間の南西の角に膨らみがあることに気付いた。これはビルが不安定で、片側に陥没するか「倒壊」するかもしれない兆候だった。[87]午後には、消防士らも建物からきしむ音を聞き、地下室の被害について不確かな報告を行った。[88]午後3時30分頃、ニューヨーク消防署長ダニエル・A・ニグロは、人員の安全を懸念して、救助活動、表面除去、第7ワールドトレードセンター付近の瓦礫表面の捜索を中止し、その地域から避難することを決定した。[89] 2001年9月11日午後5時20分33秒（東部夏時間）、第7ワールドトレードセンターは東側の機械室の崩れとともに崩壊し始め、午後5時21分10秒（東部夏時間）には建物全体が完全に崩壊した。[90] [91]この崩壊による 死傷者はいなかった。
7ワールドトレードセンターが崩壊したとき、瓦礫がマンハッタン区コミュニティカレッジのフィターマンホールビル（ウェストブロードウェイ30番地）に多大な損害と汚染をもたらし、建物は修復不可能となった。2007年8月、フィターマンホールは解体される予定だった。[92]修正された計画では、2009年に解体し、2012年に新しいフィターマンホールが完成することになっており、費用は3億2500万ドルだった。[93] [94]建物は最終的に2009年11月に解体され、代わりの建物の建設は2009年12月1日に始まった。[95]隣接するベライゾンビルは1926年に建設されたアールデコ様式の建物で、7ワールドトレードセンターの崩壊により東側のファサードに大きな被害を受けたが、14億ドルの費用をかけて無事に修復された。[96]
その他の建物
周囲の建物の多くも、タワーの倒壊により被害を受けるか破壊された。5ワールド トレード センターは大規模な火災と鉄骨構造の部分的な崩壊に耐え、取り壊された。破壊された他の建物には、3 ワールド トレード センター、4 ワールド トレード センター、6 ワールド トレード センター、聖ニコラス ギリシャ正教会などがある。ワールド ファイナンシャル センターの建物、90 ウェスト ストリート、130 シーダー ストリートは火災に見舞われた。ドイツ銀行ビル、ベライゾン ビル、3 ワールド ファイナンシャル センターは、タワーの倒壊による衝撃被害を受け、[97] 90 ウェスト ストリートも同様であった。[98]ワン リバティ プラザは構造的には無傷であったが、窓ガラスが割れるなど表面が損傷した。30 ウェスト ブロードウェイは、7 ワールド トレード センターの倒壊により被害を受けた。 9月11日以降、建物の被害を隠すために大きな黒い「覆い」で覆われたドイツ銀行ビルは、隣接するビルの崩壊によって引き起こされた水、カビ、その他の深刻な被害のために解体されました。[99] [100]これに加えて、多くの芸術作品が崩壊に伴って破壊されました。
調査
初期の意見と分析
攻撃直後、多くの構造エンジニアや専門家がメディアに語り、タワーが崩壊した原因について語った。カリフォルニア大学バークレー校の構造工学教授アボルハッサン・アスタネ＝アスルは、火災の高温により鉄骨の梁や柱が弱くなり、「柔らかくなり、ぐしゃぐしゃになった」ため、最終的には上部の構造を支えられなくなったと説明した。アスタネ＝アスルは、最初の航空機衝突時に耐火材が剥がれたとも示唆した。また、最初の構造的欠陥が発生すると、構造全体の漸進的崩壊は避けられないと説明した。 [101]マレーシアのペトロナスタワーやニューヨークのワールドファイナンシャルセンターを設計したセザール・ペリは、「このようなストレスに耐えられる建物はない」と述べた。[102]
2001年9月13日、ノースウェスタン大学の土木工学および材料科学の教授であるズデネック・P・バザントは、世界貿易センターの崩壊に関する簡単な分析結果をまとめた草稿を回覧した。バザントは、火災による熱が主な要因であり、中心部と外周部の両方の鉄柱が弱くなり、変形した後、耐荷重を失って座屈したと示唆した。特定の階の柱の半分以上が座屈すると、頭上の構造物は支えられなくなり、構造物の完全な崩壊が起こった。バザントは後にこの分析の拡張版を発表した。[103]他の分析は、MITの土木技術者であるオーラル・ブユコツトゥルクとフランツ・ヨーゼフ・ウルムによって行われ、2001年9月21日にも崩壊のメカニズムが説明された。[104]その後、彼らはエドゥアルド・カウゼルが編集したMITのWTC崩壊に関する論文集「失われたタワーとその先」に寄稿した。[105]
倒壊直後、正式な調査を実施する権限が誰にあるかについて混乱があった。航空機事故の調査には明確な手順があるが、建物の倒壊を調査する機関は事前に任命されていなかった。[106] CTLグループの上級副社長であるW・ジーン・コーリーが率いるアメリカ土木学会構造技術者協会によってチームがすぐに編成された。このチームには、アメリカ鉄鋼構造協会、アメリカコンクリート協会、全米防火協会、防火技術者協会も参加した。[107] ASCEは最終的にFEMAに調査への参加を要請し、調査はFEMAの支援の下で完了した。[107]
この調査は、米国の技術者や議員から批判された。調査には資金がほとんどなく、証拠を要求する権限もなく、WTC の敷地へのアクセスも限られていた。当時の大きな論点の 1 つは、WTC の敷地の清掃によって建物の鉄骨部品の大部分が破壊されたことだった。[108]実際、NIST が最終報告書を発表したとき、崩壊を調査するために利用できる「物理的証拠の不足」を指摘した。清掃が完了した後、分析のために残された建物はわずか 1% 未満、つまり約 236 個の鉄骨片だけであったが、構造梁とプレートの 95%、鉄筋の 50% は回収された。[109]
FEMAは2002年5月に報告書を発表した。NISTは同年8月にすでに崩壊の調査を行う意向を発表していたが、2002年9月11日（災害発生から1年後）までに、より徹底した調査を求める世論が高まっていた。[110]議会は2002年10月に国家建設安全チーム法案を可決し、NISTに世界貿易センターの崩壊の調査を行う権限を与えた。[111]
FEMA 建物性能調査
FEMA は、航空機の衝突による被害と火災が相まってビルの崩壊を引き起こしたと示唆した。MIT の材料工学および工学システムの教授であるトーマス・イーガーは、火災を「WTC 崩壊の最も誤解されている部分」と表現した。これは、火災が当初、床と柱を「溶かした」と言われていたためである。[112] ジェット燃料は本質的に灯油であり、主に非常に大規模だが異常に高温ではない炭化水素火災を発火させる役割を果たした。[113]イーガーが述べたように、「WTC の火災の温度は異常ではなく、鉄を溶かすほどではなかったことは間違いない」。 [ 114]これにより、イーガー、FEMA、その他の関係者は、構造の最も弱い部分、つまり床が建物のフレームに取り付けられている部分に焦点を当てることになった。[115]
各航空機が搭載していた大量のジェット燃料は、各建物に衝突した際に発火した。この燃料の大部分は、その後発生した火の玉ですぐに消費された。残りの燃料は、建物に流れ落ちたか、航空機衝突後数分以内に燃え尽きたと考えられている。この燃焼したジェット燃料によって発生した熱は、それ自体では構造崩壊を引き起こすのに十分ではなかったようだ。しかし、燃焼したジェット燃料が建物の複数の階に広がったため、建物内の多くの物品に発火し、両方の建物の複数の階で同時に火災が発生した。これらの火災による熱出力は、大規模な商用発電所の発電量に匹敵すると推定されている。この熱は、何分にもわたって、損傷した構造フレームにさらなる応力を生じさせ、同時にこれらのフレームを軟化させ、弱体化させた。この追加の負荷とその結果生じた損傷は、両方の構造の崩壊を引き起こすのに十分であった。[116]
NISTレポート
FEMA報告書が公表された後、技術専門家、業界リーダー、犠牲者の家族からの圧力を受けて、商務省国立標準技術研究所は、 WTC複合施設の構造的欠陥と進行性崩壊に関する3年間の調査と1600万ドルの費用をかけた調査を実施した。 [117]この調査には、社内の専門知識に加えて、アメリカ土木学会構造工学研究所、米国防火技術者協会、全米防火協会、アメリカ鉄鋼構造協会、シンプソン・ガンペルツ・アンド・ヘーガー社、高層ビル・都市居住協議会、ニューヨーク構造技術者協会など、いくつかの外部の民間機関の支援も含まれていた。
NISTの調査範囲は、崩壊を引き起こした「一連の出来事」を特定することに焦点を当てており、崩壊メカニズム自体の詳細な分析は含まれていなかった（崩壊が避けられない出来事が起こった時点以降）。[118] [119] [120]ほとんどのエンジニアの懸念に沿って、NISTは飛行機の衝突と火災の広がりと影響に焦点を当て、Fire Dynamics Simulatorソフトウェアを使用してこれらをモデル化した。NISTは、床トラスなどの特定のサブシステムの非常に詳細な構造モデルと、それほど詳細ではないタワー全体のグローバルモデルを開発した。これらのモデルは静的または準静的であり、変形は含まれているが、破裂後の構造要素の動きは含まれていない。
メリーランド大学の防火工学教授、ジェームズ・クインティエールは、建物の鉄骨のごく一部しか研究のために保存されていなかったという事実を「重大な誤り」と呼び、NISTは公然と批判すべきだったと述べた。[121]また、報告書には結論を裏付けるタイムラインと物理的証拠が欠けていると指摘した。[122]一部のエンジニアは、グローバルダイナミックモデルに基づいて崩壊のアニメーションシーケンスを作成し、それを実際の崩壊のビデオ証拠と比較することで、崩壊メカニズムの理解を深めることができると示唆している。[123] WTC 7に関するNISTの報告書は、音声およびビデオ映像で爆発音は聞こえず、目撃者からも報告されていないと結論付けた。[124]
7 ワールドトレードセンター
2002年5月、FEMAは、アメリカ土木学会構造工学研究所と共同で、W・ジーン・コーリー博士（PE）の指導の下で実施した予備調査に基づいて、崩壊に関する報告書を発表した。FEMAは、崩壊の主な原因は、1 WTCと2 WTCの崩壊による実際の衝撃被害ではなく、スプリンクラーや手動消火用の水が不足していたために、他の2つのタワーの瓦礫によって点火された複数階の火災が止まらなかったことであるという予備調査結果を発表した。報告書は崩壊の原因について結論には達せず、さらなる調査を求めている。[要出典]
FEMAの懸念に応えて、アメリカ国立標準技術研究所（NIST）は、ワールドトレードセンターのツインタワーと7ワールドトレードセンターの構造的欠陥と崩壊に関する調査を主導する権限を与えられました。[125] S.シャム・サンダー博士が率いたこの調査は、社内の技術的専門知識だけでなく、アメリカ土木学会構造工学研究所（SEI/ASCE）、防火技術者協会（SFPE）、全米防火協会（NFPA）、アメリカ鉄鋼構造協会（AISC）、高層ビル・都市居住協議会（CTBUH）、ニューヨーク構造技術者協会（SEAoNY）など、いくつかの外部の民間機関の知識も活用しました。[126]
7ワールドトレードセンターの調査の大部分は、ワールドトレードセンターのツインタワーの崩壊に関する報告書が完成するまで延期された。[86] 一方、NISTは2004年6月に7ワールドトレードセンターについての予備報告書を提出し、その後も調査の最新情報を随時発表した。[79] NISTによると、7ワールドトレードセンターの調査が遅れた理由はいくつかあり、7ワールドトレードセンターで作業していたNISTスタッフが2004年6月から2005年9月までツインタワーの崩壊の調査にフルタイムで割り当てられたことなどがある。[31] 2007年6月、シャム・サンダーは「我々は可能な限り迅速に作業を進め、幅広いシナリオを厳密にテストし、評価しながら、可能な限り最も決定的な結論に至っています。第7WTCの調査は、いくつかの点で、タワーの研究と同じくらい、あるいはそれ以上に困難です。しかし、現在の研究は、タワーの研究で達成された重要な技術的進歩と得られた教訓から大きな恩恵を受けています。」と説明した。[127]
2008年11月、NISTは7ワールドトレードセンターの崩壊原因に関する最終報告書を発表しました。[80]これは、パブリックコメント期間を含む2008年8月21日のドラフト報告書に続くものです。[86]調査において、NISTはANSYSを使用して崩壊開始に至るまでの出来事をモデル化し、LS-DYNAモデルを使用して開始イベントに対する地球規模の反応をシミュレートしました。[128] NISTは、ディーゼル燃料は重要な役割を果たしておらず、ツインタワーの崩壊による構造的損傷も伝達要素（トラス、桁、片持ち梁）も重要な役割を果たしていないと判断しましたが、消火用の水が不足していたことが重要な要因でした。午後には火事が制御不能に陥り、柱 79 付近の床梁が膨張して主要な桁が座面から外れ、柱 79 付近の 8 階から 14 階の床が崩壊しました。9 階にわたって横方向の支持力が失われたため、柱 79 はすぐに座屈し、東ペントハウスと近くの柱も一緒に引きずり下ろしました。これらの重要な柱が座屈したため、崩壊はコアを東から西に横切って進行し、最終的に周囲の支持力が過負荷になり、7 階と 17 階の間で座屈し、上部の建物全体が一体となって下方に崩壊しました。建物の北面を撮影したビデオから撮影した崩壊時間の測定から、NIST は建物の外装ファサードが自由落下の加速度で約 8 階 (32 メートル、105 フィート) 落下したことを観察し、「崩壊時間は最初の 18 階までの落下で自由落下より約 40 パーセント長かった」と指摘しました。[129]オフィス内の備品から発生した火災と水不足が崩壊の主な原因であった。[80]
旧ワールドトレードセンタービルの崩壊は、制御不能な火災が主な原因で高層ビルが崩壊した最初の事例として注目に値する。[86] NISTは調査に基づき、ツインタワーの崩壊に関する以前の報告書で示したいくつかの勧告を繰り返し、さらに次の勧告について早急な対応を求めた。それは、スプリンクラーが利用できないという前提で耐火性を評価すること、および床支持システムへの熱膨張の影響を考慮することである。現在の建築基準法は建物の崩壊ではなく人命の損失を防ぐために制定されていることを認識し、NISTの勧告の要点は、スプリンクラーが利用できない場合でも建物が火災で崩壊しないようにすることである。[80]
その他の調査
2003年、エディンバラ大学構造工学教授のアシフ・ウスマニは、2人の同僚と論文を発表した。彼らは暫定的に、航空機による被害がなくても、火災だけでビルを倒壊させるのに十分だったと結論付けた。彼らの見解では、タワーは複数のフロアで同時に大規模な火災が発生した場合の影響に対して特に脆弱であった。[130] NISTの報告書が発表された際、英国のエンジニアリング会社アラップのバーバラ・レーンは、耐火構造の喪失が倒壊を引き起こすために必要な要因であるという結論を批判した。「私たちはコンピューターシミュレーションを実施し、耐火構造があっても、飛行機の衝突による被害がなくても、一度に3フロアで大規模な火災が発生した場合、タワーは倒壊したであろうことを示した。」[131]エディンバラ大学 BRE火災安全工学センターの元研究者であるホセ・L・トレロは、実物大の建物に対する火災の潜在的に壊滅的な影響についてさらに研究を進めた。[132] [133] [134]
余波
掃除
清掃作業はニューヨーク市設計建設局が調整した大規模な作業だった。9月22日、メリーランド州フェニックスのControlled Demolition, Inc.（CDI）が予備的な清掃計画を提出した。[135]数億ドルの費用がかかり、多くの請負業者と下請け業者が24時間体制で作業を行った。[136] 11月初旬までに瓦礫の3分の1が撤去されると、当局は瓦礫の撤去を優先するため、犠牲者の遺体の収容に割り当てられた消防士と警察官の数を減らし始めた。これにより消防士との対立が起きた。[137]消火活動にもかかわらず、瓦礫の山は3か月間燃え続け、最終的に瓦礫の大部分が現場から撤去された。[138] [139] 2007年、世界貿易センターの代わりとなるワン ワールド トレード センターの建設が進む中、周囲の被害を受けた建物の解体はまだ続いていた。
健康への影響
世界貿易センターの崩壊により、マンハッタンを数日間覆った巨大な塵の雲が生じた。2001年9月18日、米国環境保護庁（EPA）は、マンハッタンの空気は「呼吸しても安全」であると国民に保証した。[140] 2003年、EPAの監察官は、当時はそのような声明を出すのに十分なデータがなかったことを明らかにした。崩壊による塵は空気の質を著しく低下させ、マンハッタン南部の多くの呼吸器疾患の原因となっている可能性が高い。石綿症はそのような疾患であり、塵の中に石綿が含まれていた可能性がある。[141]救急隊員の間では、喘息、副鼻腔炎、胃食道逆流症、心的外傷後ストレス障害のレベルの上昇など、重大な長期的医学的および心理的影響が見られた。[142]
健康被害は、ロウアー・マンハッタンや近隣のチャイナタウンの住民、学生、オフィスワーカーにも及んだ。[143]有毒な粉塵が原因で数人が死亡しており、犠牲者の名前は世界貿易センターの記念碑に刻まれる予定である。[144] 18,000人以上が粉塵による病気に苦しんでいる。[145]
参考文献
説明ノート
- ^ ab 正確な時刻については議論がある。9/11委員会の報告書では、11便が北タワーに衝突したのは午前8時46分40秒であるとしているが[5]、 NISTは午前8時46分30秒と報告している[6]。
- ^午前8時46分40秒 [a]に北タワーで最初の飛行機が墜落し、崩壊に至る過程の始まりとなったが、実際に最初の崩壊が始まったのは南タワーで午前9時58分59秒であり、これは午前9時59分と丸められている[1] [2]。
- ^ この合計には、ハイジャック、墜落、火災、崩壊、およびその後の健康被害で死亡した人々も含まれています。
- ^ 9月11日の攻撃で負傷した人の数については情報源によって異なり、6,000人[3]という人もいれば、25,000人[4]という人もいますが、9/11の負傷者のほぼすべてが世界貿易センタービルの衝突、火災、その後の崩壊によるものであることは間違いありません。
- ^ ab ノースタワーの崩壊開始の正確な時刻については議論があり、NISTは崩壊開始の時刻を午前10時28分22秒としている[46] [77]一方、9/11委員会は10時28分25秒と記録している。[71] : 329
- ^ ab NISTと9/11委員会は、崩壊が始まった正確な秒数について異なる推定値を示しており、NISTは午前10時28分22秒[7] : 229 、委員会は午前10時28分25秒[8] : 329 としているが、11便が午前8時46分30秒より前にタワーに衝突したことは一般に認められており、[9]どちらにしてもノースタワーの崩壊にかかった時間は102分弱であった。
- ^ ab 正確な時刻については議論がある。9/11委員会の報告書では、175便がサウスタワーに衝突したのは午前9時3分11秒であるとしている[10] [11] NISTは午前9時2分59秒と報告しており[12]、他の情報源では午前9時3分2秒と示唆している[13] 。
- ^ ab NISTと9/11委員会はどちらも、崩壊が午前9時58分59秒に始まったと述べているが[14] [15]、これは簡略化のため午前9時59分に丸められている[1] [2]。委員会の南タワーへの衝突が午前9時3分11秒[10] [16]であるという主張を信じるならば、南タワーは56分ではなく55分48秒後に崩壊したことになる。
- ^ キャンプ・シュパイヒャーでの大虐殺は、9/11に次いで2番目に死者数の多いテロ行為とよく言われ、1,095人から1,700人が死亡したと言われている。[18]上限推定値は世界貿易センターの北棟への攻撃と同数だが、大虐殺による正確な死者数が判明するまでは、11便のハイジャックと墜落が史上最悪のテロ攻撃となる。
- ^ 「ワールドトレードセンタータワーの構造設計に関する重要なポイント」と題された3ページのホワイトペーパーでは、重量336,000ポンド（152トン）、燃料23,000米ガロン（87立方メートル）を積んだボーイング707が時速600マイル（970キロメートル）でビルの80階に衝突した場合の分析について説明している。ジェット燃料と航空機の積載物の影響が当初のビル設計で考慮されていたかどうかは不明だが、この研究は1993年のWTC爆破事件後にジョン・スキリングが行ったコメント（2008年4月14日アーカイブ、Wayback Machine）と一致している。どちらの研究もオリジナルの文書がないため、NISTはこれ以上のコメントは憶測に過ぎないと述べた。NIST 2005年。305～307ページ。
- ^ アメリカ国立標準技術研究所(NIST) の推定によると、11 便はノースタワーに衝突した時点で 10,000 米ガロン (38,000 L) のジェット燃料を積んでいた。1,500 米ガロン (5,700 L) は航空機が衝突した最初の衝撃で消費され、同量の燃料が建物の外側の火の玉で消費された。約 7,000 米ガロン (26,000 L) がオフィススペース内で燃え、可燃物に引火した。同様に、175 便はサウスタワーに衝突した時点で約 9,100 米ガロン (34,000 L) のジェット燃料を積んでいた。最大 1,500 米ガロン (5,700 L) が最初の火の玉で瞬時に消費され、最大 2,275 米ガロン (8,610 L) が建物の外側の火の玉で消費された。オフィススペースでは 5,325 米ガロン (20,160 リットル) 以上が焼失しました。NIST は、両ビルの各フロアに 1 平方フィートあたり約 4 ポンド (1 フロアあたり 60 トン) の可燃物が含まれていたと推定しています。
- ^ 世界貿易センターでは合計343人の消防士が死亡したが、そのうち1人は崩壊では死亡せず、サウスタワーから落ちてきた民間人に当たっただけだった。
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- Bill Biggart's Final Exposures contains a photo of the WTC Marriott severely damaged by the collapse of 2 WTC immediately before the collapse of 1 WTC in which the photographer was killed.
- New light on 7 WTC collapse
- World Trade Center Studies Abdolhassan Astaneh-Asl (Principal Investigator)