Torres do WTC, no sul da Ilha de Manhattan
| Revista Eletrônica de Ciências | ||
| São Carlos,
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Número 06, Abril de 2002 | Artigo |
Fernanda Bernardes Silveira
Professora formada pelo curso
de
Licenciatura em Ciências Exatas do IFSC-USP - Instituto de
Física de São Carlos da Universidade de São Paulo
O engenheiro civil gaúcho Dr. José Jairo de Sales é um especialista em Engenharia de Estruturas Metálicas. Formou-se na Escola de Engenharia Civil de Barra do Piraí, Rio de Janeiro, tendo desenvolvido inúmeros projetos de engenharia básica e de construção mecânica e civil.
Em 1984 veio para São Carlos para fazer o mestrado, assumindo uma vaga de professor, dois anos depois, no Departamento de Engenharia de Estruturas da Escola de Engenharia (EESC-USP). Lá, além dos trabalhos como professor e o doutoramento, projetou as estruturas metálicas de vários edifícios do câmpus, como o do Departamento de Engenharia Elétrica, a Biblioteca Central, o Bloco B, entre outros, e recuperou o Ginásio de Esportes.
Como especialista em Estruturas Metálicas, concedeu uma entrevista para explicar o aspecto estrutural da queda das torres do World Trade Center, atingidas por dois aviões no ataque terrorista a Nova Iorque em 11 de setembro de 2001.
Torres do WTC, no sul da Ilha de Manhattan
CDCC Ciências –
O que aconteceu com as Torres Gêmeas do World Trade Center (WTC)
de Nova Iorque?
Prof. Jairo – Foram
destruídas por ato terrorrista!
CDCC – Como era a estrutura das torres?
Jairo – A
estrutura do WTC era composta por 57 pilares periféricos (de
35cm x 35cm) em cada fachada de 63m de extensão,
espaçados entre si a cada metro. Esses pilares uniam-se acima do
térreo em 19 pilares espaçados à distância
de 3 metros, além de dois pilares em cada canto das torres.
Eram, no total, 236 pilares por andar. Não havia pilares-parede
de concreto no núcleo dos edifícios, exceto os pilares de
aço do núcleo dos elevadores. Em cada andar, lajes com
10cm de espessura sobre "steel deck" apoiavam-se sobre 236 vigas
periféricas de 1,22m de altura, e 125 vigas-treliças de
aço, com 18m de vão entre a fachada e o núcleo. O
conjunto dos pilares externos, solidarizados entre si pelas vigas
periféricas, formava um tubo estruturado, cujas propriedades
mecânicas eram alteradas pelo fato de não ser
constituído por paredes contínuas, mas perfuradas.
CDCC
– Havia algo de especial e inovador no
prédio?
Jairo – Edifícios
tão altos quanto estes necessitam de sistemas seguros para
conter as oscilações do topo sob ação dos
ventos. Segundo o engenheiro e professor aposentado da Faculdade de
Arquitetura e Urbanismo da USP, Mário Franco, ventos fortes eram
capazes de "balançar" as torres a 90cm ou mais. "No WTC o
sistema de amortecimento da estrutura consistia de 10 mil amortecedores
visco-elásticos inseridos nas vigas-treliça de
contraventamento de cada torre, não constando em toda a
literatura técnica consultada nenhuma menção a
massa oscilante acoplada em seu topo". O professor Franco critica a
tese
divulgada pela imprensa brasileira nos dias subseqüentes ao
acidente, apontando como co-responsável pela queda das torres um
contrapeso de 600 toneladas que funcionava como um pêndulo no
alto
das torres.
CDCC
– Qual a principal diferença
estrutural entre prédios "comuns" e prédios "grandes"? CDCC – Por que o prédio caiu?
Jairo – Basicamente
as cargas, que são maiores conforme forem maiores as
dimensões.
Jairo – Após
o impacto os tanques de combustível derramaram milhares de
litros de gasolina, provocando um incêndio alimentado pela carga
térmica do próprio edifício. Pouco a pouco, a
temperatura subiu, com progressiva redução do
módulo de elasticidade e da tensão do escoamento da
estrutura, até que, por volta de 800ºC, os pilares se
romperam. Pode ter havido perda da estabilidade dos pilares externos
após a ruína de um ou mais andares, enfraquecidos pelo
fogo. A parte superior da estrutura desmoronou sobre a inferior, e
provocou o colapso progressivo a que assistimos. No caso da Torre
Norte, acima da área destruída pelo avião havia
dez andares de 3600m² cada, cujo peso total é avaliado em
cerca de 2400tf por andar. A causa da ruína se deve ao
esmagamento dos pilares remanescentes da região atingida que,
fragilizados pelo fogo, receberam toda a carga que antes era suportada
pelos pilares destruídos. Apesar de ter sido a primeira
atingida, resistiu bem mais que a Torre Sul em razão de o
avião ter se chocado mais na parte central do edifício, o
que explica a queda vertical dessa torre. Já a Torre Sul,
atingida em diagonal, teve destruição assimétrica
e, portanto, mais acelerada. Antes de ruir inclinou-se a 150° ou mais em direção ao canto
atingido. O que mais me impressiona é que o rompimento dos
edifícios se deu da maneira como foram montados, só que
ao contrário. Os módulos foram se soltando de três
em três, conforme a montagem, e que o "colapso final" se deu pela
destruição das juntas entre os módulos
pré-fabricados, tanto nas junções de topo dos
pilares quanto das vigas de fachada, nestas últimas predomina a
ruptura por cisalhamento dos parafusos, e raramente se observa o
rasgamento dos furos da conexão.
CDCC
– Qual foi o motivo que fez com que a
queda parecesse uma implosão?
Jairo – Isso
ocorreu porque o núcleo ruiu antes que os pilares das bordas.
CDCC
– Por que o prédio não
tombou com os impactos?
Jairo – Prédios
desta altura possuem reserva de resistência para resistir a
vento, impactos, explosões, etc.
CDCC
– Que mudanças na estrutura das
torres poderiam ter evitado a queda?
Jairo – Eu
ainda não sei quais deveriam ser estas mudanças, mas esta
pergunta deverá ser respondida pela tecnologia futura.