Instorting van het World Trade Center

Twin Towers van het World Trade Center tussen 9:03 uur en 9:59 uur

In het onderzoeksrapport van het National Institute of Standards and Technology (NIST) wordt vermeld dat beide gebouwen dusdanig uitbrandden dat bepaalde verdiepingen uiteindelijk bezweken, waaronder vrijwel alle hogere verdiepingen van de South Tower vanaf 9:37 uur, een halfuur na inslag.[14][kleine-letter 8] New York City Fire Department (FDNY) meldde om 10:20 uur dat de North Tower "rigoureus naar het zuiden leunde". Acht minuten later stortte het gebouw in.[34] Er werd melding gemaakt van de verslechterende toestand van de gebouwen door de luchtvaarteenheid van het New York City Police Department.[14] Het World Trade Center, beide Twin Towers, was verdeeld in drie verschillende zones; de perimeter, de kern en een open kolomvrije ruimte; de vloeren.[31] Het staal van de perimeterkolommen en de kernkolommen had significante verhitting ondergaan, maar was niet gesmolten.[14][35][36][37] Het moment van instorting van de South Tower wordt op de GIF in kaart gebracht, met – wegens ingezakte vloeren – onstabiele oostelijke perimeterkolommen (en dus ook de buitenmuur van die façade). Daardoor trad verlies van zijdelingse steun op. De toestand van de South Tower verslechterde sneller omdat het hoekige raakpunt ervoor zorgde dat de oostelijke façade zwaarder belast werd dan de andere façades en de last naar één kant overhelde.[17] In beide gebouwen was een minder efficiënte zwaartekrachtverdeling door kruipdeformatie een negatieve inwerking.[4] Over het algemeen was de North Tower, doordat deze hoger en overwegend loodrecht op de kern werd geraakt, altijd sterker dan de South Tower omdat deze in staat was om het gewicht te verdelen onder de minder beschadigde elementen, de façades en de vloeren. In de North Tower was de centrale kern getroffen door de impact en de kern zou de façades en de vloeren negatief beïnvloeden; met name wegens de last die onder verhitting te veel werd en wegens het momentum van zijn falen.[38] Het NIST concludeerde dat de impact van de vliegtuigen de kern van de North Tower doorsneed en ten dele de kern van de South Tower.[17] Een grote hoeveelheid kerosine – die temperaturen van 1.000 graden Celsius bereikte – brandde snel uit, maar de branden die werden veroorzaakt resulteerden in afnemende brandwerendheid en weggevallen warmte-isolatie.

De gebouwen overleefden de impact, maar ze waren blootgesteld aan temperaturen die het staal extreem verzwakten. Het vloersysteem was kwetsbaar en vloeren faalden door buigmomenten. De kolommen werden onstabiel en de zuidelijke façade van de North Tower en oostelijke façade van de South Tower faalden (Engels: "buckle" of knikken).[17] Het NIST concludeerde dat de verbinding tussen de perimeter, de kernen en de vloeren op grote schaal faalde, waardoor de torens geheel instortten.[17]

De conclusies van het NIST:

1. Ten eerste begonnen de vloeren die brandwering verloren als gevolg van puininslag, door te zakken als gevolg van de hoge temperatuur van de brand.
2. De doorgezakte vloeren trokken de Vierendeelliggers naar binnen en vervormden de buitenmuren.
3. De buitenmuren begonnen te knikken (Engels: buckle) onder de gecombineerde krachten van de verzakte vloeren, de brand en de verwoeste kernkolommen door vliegtuigschade.
4. De buitenmuren bezweken en deden de gebouwen instorten. Onderstaande vloeren boden weinig weerstand tegen de relatief enorme kinetische energie.

Federal Emergency Management Agency (FEMA) deelde de gebeurtenissen in de Twin Towers op in drie fases: de reactie van de gebouwen op de impact, de reactie van de gebouwen op de branden (die rampzalig bleek te zijn wegens losgeraakte warmte-isolatie) en het verval dat de instortingen heeft ingeleid.[32] Het agentschap ontleedde de gebeurtenissen met een technischere benadering dan het NIST. Men kwam tot de volgende conclusies:

Plattegrond die de impact op de Twin Towers weergeeft (vanuit het noordoosten)

1. De North Tower reageerde beter op de impact dan de South Tower omdat de belasting kon worden verdeeld over de bouwelementen die minder beschadigd waren.
2. Het feit dat de kernen tegenovergesteld waren opgebouwd heeft een rol gespeeld. De South Tower werd niet loodrecht getroffen en de belasting werd niet verdeeld zoals in de North Tower. De vliegtuigen vlogen de gebouwen allebei vanuit noordelijke of zuidelijke richting binnen.
3. Vierendeelliggers, ter ondersteuning van de hele draagconstructie, speelden in de North Tower een essentiële rol in het verdelen van de belasting doordat ze intact waren.
4. In de South Tower werd de belasting minder lang gedragen omdat de vloeren ten oosten en ten zuiden extreme schade hadden opgelopen.
5. De kern van de South Tower was grotendeels onbeschadigd, maar waren zuiver de perimeterkolommen en de vloeren ten zuidoosten, oosten (en in mindere mate ten noordoosten) van het gebouw beschadigd. Dat zorgde voor een slechte zwaartekrachtverdeling, die algauw was weggevallen.[32]
6. De South Tower werd sneller verzwakt door de branden dan de North Tower.[32] Het gedeelte tussen de stalen perimeterkolommen en de stalen kernkolommen, de open en kolomvrije ruimte ter ondersteuning van de vloeren, heeft in de South Tower catastrofale schade opgelopen.[17]
7. De ruimte tussen de impactzone en de top van de North Tower was vijftien verdiepingen hoog, in de South Tower was die ruimte meer dan twintig verdiepingen hoog.
8. De South Tower droeg meer gewicht dan de North Tower, die hoger en centraler getroffen werd.
9. Bij de inslag van het vliegtuig bewoog de South Tower heen en weer. Het gebouw bewoog op naargeestige wijze heen en weer door de immense kracht die er op inwerkte (Engels: "sway"). Het bewegen duurde minutenlang, maar was niet zichtbaar voor het blote oog.[39]
10. De perimeterkolommen wankelden vlak voor de instortingen. Deze werden namelijk niet meer gesteund.[39][40]
11. In de North Tower liet de verzwakking langer op zich wachten omdat de resterende elementen lange tijd solide waren door de betere zwaartekrachtverdeling.
12. De kernkolommen presteerden sterker dan de perimeterkolommen, hoewel ze niet de meeste belasting droegen. Dat was namelijk de taak van de perimeterkolommen, die zwakker optraden.
13. De vloeren ten (zuid)oosten van de South Tower begonnen door te zakken onder verhitting en onder impuls van buigmomenten, waardoor de stalen perimeterkolommen en stalen kernkolommen wankelden en bezweken zonder zijdelingse steun (Engels: "buckle" of knikken).
14. 56 minuten na de inslag vond een niet te stoppen instorting van de draagconstructie plaats in de South Tower.[32] 102 minuten na de inslag zakten in de North Tower stalen kernkolommen door. Deze sleurden de hele draagconstructie mee. Het agentschap verwees naar de antenne op de North Tower, die als eerste naar beneden kwam. De perimeterkolommen werden pas een seconde later naar buiten gedreven.[32]

De South Tower stortte in om 9:59 uur, de North Tower om 10:28 uur. De Twin Towers stortten in op een verschillende, maar vergelijkbare manier en allebei rechtstandig.[17]

Een vloer van het World Trade Center, met raster van 'floor trusses' ter ondersteuning

Ten aanzien van de achteraf zwaarder getroffen South Tower (werd als laatste geraakt, stortte als eerste in) waren stalen kernkolommen aangetast in het zuiden en oosten van het gebouw.[41] Wegens een hoekig raakpunt werd op rampspoedige wijze een immense last door de oostelijke façade overgenomen – specifiek door 'floor trusses', de draagconstructie van de vloeren. Het is volgens het NIST de voornaamste reden waarom de South Tower als eerste instortte.[42] In de South Tower werden kolommen verlaten van ondersteuning door – vanwege weggenomen brandwering – zwakke stalen 'floor trusses'.[34] Tests werden uitgevoerd met gasbranders en nagebouwde 'floor trusses', waaruit bleek dat deze snel vervormden en faalden waardoor datgene wat gedragen werd niet meer werd gedragen en gedoemd was door te zakken.[34][43] Het gedeelte met 'floor trusses' bracht de stalen kolommen uit evenwicht wegens buigmomenten en daardoor ontstane brosse deformatie (verlies cohesie en afbraak). In de South Tower braken ze namelijk af per getroffen verdieping.[43] Het resultaat was om die reden catastrofaal. Een eerstvolgende onbeschadigde vloer (te beginnen met de 86e verdieping) moest de belasting dragen zonder steun van de doorgezakte vloeren daaronder. Het voortschrijdende verlies van vloeren betekende dat de stalen kolommen werden onderworpen aan verlies van zijdelingse steun. Ze werden onstabiel en bezweken (Engels: "buckle"), met als gevolg een voortschrijdende instorting.[43]

Stalen kolommen van de oostelijke façade werden agressief naar buiten gedreven zonder zijdelingse steun.[34] Hierdoor kantelde het bovenliggende gedeelte van de South Tower naar het oosten toe voorover, zoals te zien is tijdens de instorting, waarna de last van bovenaf en vanuit het zuiden terug overgedragen werd aan de falende kern (en de andere façades).[44]

In de South Tower zakten tientallen 'floor trusses' door langs de oostelijke façade van het gebouw (de façade gezien vanaf Williamsburg, Brooklyn). Het resultaat was een knikkende beweging (Engels: "buckle") van de perimeterkolommen, inclusief de buitenmuur (-muren) gemaakt van aluminium. De andere façades faalden collectief mee, doordat de met het vloersysteem verbonden kern faalde.[14][34]

South Tower; initiëring van buigmoment van 'floor trusses' tussen perimeter (links) en kern

In de North Tower werd de centrale kern getroffen en werden de façades en de vloeren uitgeput door verhitting, maar de North Tower bleef langer staan omdat deze hoger en overwegend centraal werd geraakt (minder te dragen gewicht). In de North Tower waren de 'floor trusses' daarom beter beschermd dan in de South Tower (wegens het centrale raakpunt). In de North Tower vernietigde het vliegtuig volgens Federal Emergency Management Agency (FEMA) tussen 31 en 36 van de 236 stalen perimeterkolommen, maar een groot aantal stalen kernkolommen was doorboord. Gaandeweg was de verhittende kern daarom niet meer bij machte de gravitatie te verdelen onder verzwakking.[45] In de North Tower werden 'floor trusses', perimeterkolommen en buitenmuren meegesleurd onder druk van een falende kern, en faalde de zuidelijke façade zonder zijdelingse steun zoals de oostelijke façade van de South Tower. Het verschil met de South Tower was dat de stalen kern de aanzet gaf en niet de vloeren (de antenne zakte als eerste in). Het gebouw stortte compleet in omdat het gekoppelde vloersysteem (ten zuiden als eerste) faalde en de buitenmuren werden meegesleurd (alle façades faalden collectief omdat alle façades waren verbonden met de centrale kern door het vloersysteem).[44]

Na inslag van American Airlines-vlucht 11 was de North Tower in staat de belasting te verdelen, vanaf de kern over de resterende elementen (stalen perimeterkolommen en het vloersysteem) om langer dan een uur een stabiele conditie te handhaven. De globale sterkte van de structuur was echter zwaar aangetast (façades en vloeren werden gaandeweg zwaarder belast, waarna de zuidelijke façade faalde).[32] Hoewel de North Tower mogelijk in deze verzwakte toestand voor onbepaalde tijd had kunnen blijven staan, had deze sinds de inslag een beperkt vermogen om extra belasting te weerstaan en zou deze mogelijk zijn ingestort als gevolg van zware belasting, veroorzaakt door hevige windkracht of aardbevingen.[kleine-letter 9] Volgens het agentschap is het plausibel dat de North Tower extra belasting en schade ondervond als gevolg van het instorten van de South Tower. De precieze omvang van dergelijke schade is niet bekend, maar omvatte waarschijnlijk gebroken raam- en gevelelementen langs de zuidelijke façade.[32]

Ontwikkeling van de rookpluimen van de Twin Towers op 11 september 2001; de paarse kleur toont de verslechterende toestand van de gebouwen

In de North Tower waren over de hele omtrek vlammen zichtbaar tijdens de gehele periode tussen de inslag en de instorting. In de South Tower doofden de vlammen sneller uit en waren geen vlammen zichtbaar op het moment van instorting.[46] Na inslag van American Airlines-vlucht 11 produceerde het vuur van de North Tower enorme hoeveelheden rook. In de ochtend van dinsdag 11 september 2001 waaide een noordoostenwind over Lower Manhattan, deze droeg eerst de enorme rookpluim van de North Tower over de South Tower heen, waarna de rookpluim van de South Tower verduisterde onder die van de North Tower.[46] In tegenstelling tot de North Tower, waarin sommige branden zichtbaar waren ver boven de impactzone, verspreidden de branden in de South Tower zich nooit verder dan de impactzone.[47] Er bestaat evenwel geen bewijs dat de branden op de verdiepingen in de impactzone zich naar het westen van het gebouw verspreidden omdat brandweerlieden en werknemers het leven lieten en dit niet meer kunnen aantonen of navertellen. Tegen de tijd dat het gebouw instortte, leken de branden verstikkend te zijn geworden voor mensen die zich daar bevonden, omdat er geen vlammen meer zichtbaar waren en er alleen zwarte rook oprees.[47] Tegen de tijd van zijn instorting, 56 minuten na de inslag van United Airlines-vlucht 175, stootte de South Tower nog slechts een dunne sluier rook uit, maar de kleur van de rook die beide torens na de impact uitstootten was veelzeggend voor wat komen zou. Een snelle verduistering betekende dat hun conditie globaal snel achteruit ging. Beide gebouwen stootten gedurende de eerste minuten na de impact relatief weinig rook uit, maar daarna verergerde die situatie – zodra de kerosine volledig was uitgebrand. Hoewel daaropvolgende veranderingen in de kleur van de rook uit de North Tower moeilijk te achterhalen zijn, was vanaf de East River zichtbaar dat de rook uit de North Tower vanaf 10:00 uur werd uitgebreid en bijna zwart was tegen de tijd dat deze instortte.[46][47] Van ten minste 18 mensen is bekend dat ze ontsnapten boven de impactzone van de South Tower, onder wie dus Stanley Praimnath.[48] Nog anderen waren allicht onwetend, wat ongunstig was voor evacuatie. Er wordt daarentegen aangenomen dat niemand boven de impactzone van de North Tower is ontsnapt aangezien alle liftschachten en trappenhuizen in de North Tower verwoest werden.[21] In plaats daarvan was men op straat getuige van een gruwel met slachtoffers die gevangen zaten en naar hun dood sprongen.[46]

Plattegrond van de World Trade Center site die de beschadiging bij naburige gebouwen in kaart brengt; geen beschadiging ( groen ), matige beschadiging ( geel ), extreme beschadiging ( blauw ), partiële instorting ( rood ) en instorting ( zwart )

World Trade Center na de aanslagen, locaties gebouwen aangeduid

Tijdens de instortingen van de Twin Towers van het World Trade Center ontwikkelde zich een paddenstoelwolk; een sequentie van explosies die werd veroorzaakt door op elkaar vallend puin. De vallende massa zorgde voor compressie van lucht en dwong puin uit de ramen omdat de onderliggende verdiepingen achter elkaar faalden.[17] Beide gebouwen stortten rechtstandig in, met enige kanteling van het bovenliggende gedeelte en considerabele doorbraak van bouwelementen naar buiten toe. In beide gevallen faalde het gedeelte van het gebouw dat door de vliegtuigen was beschadigd, waardoor dat gedeelte op de onbeschadigde structuur eronder is gevallen.[17] Terwijl de instorting vorderde, werkte stof en puin op verschillende verdiepingen zich een weg naar buiten onder impuls van thermiek vanuit de bovenliggende verdiepingen. Beide gebouwen raakten gemiddeld na tien seconden het grondoppervlak, de snelheid van de instorting verliep maximaal aan 200 km/u.[9][13][49]

Tijdens de ineenstorting bleven de stalen kolommen zonder enige zijdelingse steun achter, waardoor ze naar buiten geduwd werden door een toenemende stapel puin. Het resultaat was dat de buitenmuren (exterieur of hoeksteen) zich ruim verspreidden en andere, naburige gebouwen raakten. Verbindingen tussen interieur en exterieur braken af, waardoor veel panelen willekeurig verspreid lagen. Aluminium van het exterieur bleef over.[5] Ingenieurs van de American Society of Civil Engineers (ASCE) stelden: "Het is waarschijnlijk dat men [de kapers] intuïtief het laagst mogelijke deel van de gebouwen is ingevlogen, dat is te zeggen, waar men toegang toe had. Zonder naburige gebouwen, had men ze nog lager geraakt" (de constructie had dan nog meer last moeten dragen, waardoor een instorting allicht nog sneller had plaatsgevonden).[13]

Het onderliggende gedeelte was, volgens ingenieurs van ASCE, in beide gebouwen nooit in staat geweest het gewicht op te vangen.[50] Beschadigde verdiepingen desintegreerden en het onderliggende gedeelte werd onderworpen aan falen aan een hoge snelheid.[kleine-letter 10] Beide wolkenkrabbers van het World Trade Center waren ontworpen voor trotsering van een door mist verdwaalde en daarom niet op kruissnelheid vliegende Boeing 707 (het snelste passagiersvliegtuig van de jaren vijftig, zestig en zeventig), maar niet voor de impact van een Boeing 767, wat evenwel het geval was bij de aanslagen.[51]

César Pelli, architect van het naastgelegen World Financial Center, zei een dag na de aanslagen: "geen enkel gebouw is voorbereid op het dragen van dergelijke belasting en ik voel een enorm gevoel van verlies, maar dit is onbeduidend als je denkt aan het verlies van mensenlevens".[52]

Ingenieurs achtten de torens in staat de aanslagen te overleven, maar ze werden uitgeput door erbarmelijke brandwerendheid na slecht uitgevoerde controles uit de jaren negentig.[53] Het staal van de kolommen werd verzwakt door aanhoudende opwarming. Het staal is niet gesmolten wegens een te laag gemeten temperatuur van 1000 °C om het smeltpunt van staal te bereiken. Het smeltpunt van staal is ongeveer 1500 °C.

Normale branden met koolwaterstof genereren temperaturen tot ongeveer 1100 °C. Staal is een legering en wordt steeds gedeformeerd – een afname van de sterkte door mechanische spanning – en smelt vanaf 1425 °C - 1540 °C / 2600 °F - 2800 °F.[17][35][54]

Het NIST heeft maximale temperaturen van ongeveer 1000 °C gemeten. Indien staal temperaturen van 1000 °C bereikt, rest nog ongeveer 10 procent van de sterkte. Vanaf 500 °C - 600 °C wordt reeds de helft van de sterkte weggenomen. Staal dat onbeschermd is, kan een zeer hoge temperatuur bereiken snel na de verpreiding van een brand.[55] Verbuiging van ondersteunende bouwelementen door ontbrekende vuurvastheid van staal werd verwacht onder de vuurintensiteit en waargenomen duur.[17] Ingenieurs van de American Society of Civil Engineers (ASCE) verdiepten zich in de materie.[51] Een analyse van ASCE toont aan dat stalen kolommen van de getroffen verdiepingen door oververhitting hun draagkracht verloren. De gebouwen waren daardoor gedoemd om in te storten.

Het opwarmen van het staal, dat extreme temperaturen moest weerstaan, was volgens ASCE de oorzaak.[51] Verhitting veroorzaakte kruip en deformatie van het staal en het beton. Kruip heeft doorgaans een funeste invloed op het draagvermogen van een constructie. Federal Emergency Management Agency (FEMA) meent dat de 'floor trusses' niet de aanleiding waren voor het instorten van de South Tower. Het is evenwel reëel dat ze schade hebben geleden. De brandwering – de gips diagonaal rond de 'floor trusses' – was namelijk in vervallen staat of was verwijderd (al dan niet door de impact van het vliegtuig).[32][55] FEMA oordeelt dat de vloeren zelfstandig zijn ingezakt onder verhitting en daardoor inwerkten op de 'floor trusses' en de bovenliggende structuur, die daardoor vrije baan had.[32]

De 10 cm dikke betonnen bovenlaag die FEMA als oorzaak aanduidt, moet wel degelijk aangetast zijn omdat elk materiaal onder spanning wordt vervormd door kruip.[56]

Een vuurzee die werd veroorzaakt door kerosine had als gevolg dat het staal zeker was blootgesteld aan temperaturen van meer dan 800 graden Celsius (1000 ° Celsius volgens het NIST), meer dan de helft van de sterkte nam dus af. Het verhittingsproces van het staal werd volgens ASCE versneld door verlies van warmte-isolatie.[51] Iets meer dan de helft van de stalen kolommen in de kritieke verdiepingen kon het gewicht van bovenaf niet langer dragen dan uiteindelijk geconstitueerde tijd, waardoor het bovenste gedeelte stelselmatig inzakte. In het geval van de South Tower gebeurde dat reeds een half uur na inslag en twintig minuten voor instorting. In de North Tower bezweek de constructie na 1 uur en 42 minuten, nadat het verval enorm werd na de instorting van de South Tower. Een analyse van het NIST toont aan dat het staalskelet van kernkolommen uit lagere verdiepingen hooguit 25 seconden bleef overeind staan, zoals ook duidelijk te zien was na de instorting van de North Tower. Een stalen fragment stak enkele seconden boven het puin van het gebouw uit. Dat laatste was een bewijs dat het staal van de kern sterker was dan het staal van de perimeter. Vanaf de impactzone duurde het falen van de kern dus langer dan het falen van de perimeter.[17]

De duizenden stalen balken die werden gebruikt voor de prefabricage (lassen) van de kolommen waren genummerd, waardoor een nauwkeurige en doeltreffende staalanalyse mogelijk was.[31] Metallurgisch onderzoek door Federal Emergency Management Agency (FEMA) wees uit dat de materiaaleigenschappen van de verschillende staalsoorten vrij van tegenstrijdigheid waren met de specificaties in de bouwplannen. Het staal was microstructureel en sterkere staalsoorten werden geblust. Noch tests met hoge snelheid noch teruggevonden componenten brachten enig uitsluitsel over broos falen.

Materiaaleigenschappen aangaande brandwerendheid waren niet tegenstrijdig met regulier constructiestaal.[5] In Engeland voerde de prestigieuze Universiteit van Cambridge experimenten uit met de staalsoorten gebruikt voor de Twin Towers en concludeerde net als FEMA dat corrosie en vloeibaar slak de korrelgrenzen van het staal aantastte.[6][57]

Het 7 World Trade Center, het Verizon Building (deels zichtbaar uiterst links) en Six World Trade Center (het zwarte gebouw) na de instorting van de Twin Towers (zuidwesten)

Enkele beroemde gebouwen in de nabije omgeving werden zwaar getroffen door de instortingen van de Twin Towers, waaronder het Verizon Building, het One Liberty Plaza, het World Financial Center – met name het Three World Financial Center en Winter Garden Atrium, waar bijna alle glas uit de vensters werd geblazen – en het Deutsche Bank Building.[60][61]

Deze gebouwen werden doorboord door staal van de Twin Towers. De schade was een tiental verdiepingen hoog.[61][62][63] Het Marriott World Trade Center, het hotel aan de voet van het complex dat na de bomaanslag op het World Trade Center op 26 februari 1993 structureel werd verstevigd, werd al deels verpletterd door de instorting van de South Tower. De instorting van de North Tower was fataal.[64] Om 11:14 uur stortte het laatst overgebleven gedeelte van het hotel met 22 etages volledig in. Het was een gedeelte dat was blijven staan doordat dit het verste van de North Tower was gesitueerd.[65] Het hotel had reeds lichte schade opgelopen toen een deel van het landingsgestel van het eerste toestel om 8:46 uur op het dak viel nadat het vliegtuig de North Tower was ingevlogen.[32][kleine-letter 11]

Het 7 World Trade Center, het wijnrode gebouw ten noorden van de Twin Towers, stortte in de namiddag op dezelfde manier in als de Twin Towers, door schade van de instortingen.[66] Het naburige Verizon Building werd daardoor zwaar getroffen, maar dit gebouw in art-decostijl werd gered.[67] Het beeldmateriaal toont onder andere brandende auto's en ingeslagen ramen van huizen of winkels.[58] Na de instorting van de South Tower was extensieve schade zichtbaar aan de zuidelijke façade van de North Tower. Bovendien waren de ramen van de lobby uitgebroken of onder stof bedekt. Het was de bovenzijde van de zuidelijke façade die uiteindelijk als eerste zou bezwijken. Van de straten langs het complex, Church Street, Vesey Street, Liberty Street en West Street, was amper iets te merken.[68]

Ruïnes van Marriott World Trade Center en South Tower

Men begon te evacueren omstreeks 9:52 uur toen de FDNY vaststelde dat verschillende onderdelen "van het gebouw [South Tower] vielen". In de South Tower kreeg men 7 minuten, in de North Tower kreeg men 36 minuten. De communicatie tussen de brandweer- en politie-eenheden verliep allesbehalve probleemloos wegens een slechte verbinding in de omgeving van de Twin Towers.[14] Een late aanvangsfase heeft, zonder enige voorkennis dat de toren werkelijk zou instorten, de levens gekost van vele werknemers in de South Tower. Eén van hen was Kevin Cosgrove, die zich ten westen ophield en dus nog de mogelijkheid had om te ontsnappen.[69][70]

Tijdens of na de instortingen ontvluchtten mensen de omgeving door handelspanden of huizen te betreden in een poging om stof- en rookvrij te blijven.[58] Daarnaast werden beelden vrijgegeven van mensen die achterop aan- en afrijdende ambulances sprongen om aan de gruwel te ontkomen.[58] Gevangen mensen sprongen uit de torens. Ze waren bevangen door de rook. Anderen stierven een verstikkingsdood.[71]

Men kon die mensen die uit de Twin Towers sprongen per definitie niet meteen catalogiseren als zijnde mensen die zelfmoord pleegden. Bij deze gebeurtenissen kon een zelfmoord pas als zodanig omschreven worden afhankelijk van de mate waarin die mensen op de hoogte waren van wat zich afspeelde. Niet alle mensen die zijn gesprongen dachten fatalistischer omdat ze de situatie niet konden inschatten.[71] Mensen vielen flauw vanwege de psychotraumatische ervaring en medische hulp werd verstrekt. Voorts was de chaos compleet, met aan- en afrijdende politievoertuigen, ambulances en brandweerwagens.[58]

Six World Trade Center (links) en verpletterde voetgangersbrug aan Vesey Street

Het Austin J. Tobin Plaza, het plein aan de voet van de Twin Towers, werd gebruikt voor de evacuatie. Dit was de noordelijke kant van het plein. Vanwege de instorting van de South Tower werd het plein al grotendeels verwoest.[72] Mensen werden daarnaast geëvacueerd via de lobby's van de North Tower, de South Tower, het Marriott World Trade Center of via het ondergrondse winkelcentrum The Mall at the World Trade Center.[58][72] Bij het World Trade Center was een groot podium voor buitenconcerten opgesteld. Het podium stond op het Austin J. Tobin Plaza aan de ingang van de North Tower. Mensen waren erdoorheen gevallen. Voorts bestaan unieke beelden over de periode tussen de instortingen (9:59 uur - 10:28 uur). Brandweerlieden waren al op zoek naar slachtoffers onder het puin van de South Tower, met het risico dat de North Tower kon instorten. Het hotel was bedolven met puin van de South Tower, waardoor men daar om het leven kwam.[58][68]

Een man werd aan de voet van de overgebleven North Tower geïnterviewd, Mike Benfante, die een vrouw in een rolstoel vanaf 20 verdiepingen onder de impactzone in veiligheid heeft gebracht. Benfante was nog steeds zwaar onder de indruk, beschreef de chaos en wandelde verder. Een minuut later stortte de North Tower in en Benfante rende net als duizenden anderen voor zijn leven. De CBS-cameraman en interviewer, Mark LaGanga, werd gegrepen door de oprukkende stofwolk omdat hij besloot de instorting te filmen. LaGanga publiceerde zijn video jaren later.[68][73] Mike Benfante werd nog een tweede maal geïnterviewd door een lokale televisiezender. Hij getuigde over het zien springen van mensen uit de North Tower en barstte in tranen uit.[18][68][74][75]

De branden in het 7 World Trade Center werden ontstoken als gevolg van de impact van puin door de ineenstorting van de North Tower, die 110 meter ten zuiden van het gebouw gesitueerd was – het Six World Trade Center scheidde de wolkenkrabbers van elkaar.[76]

Puin afkomstig van de North Tower veroorzaakte structurele schade aan de zuidwestelijke façade van het 7 World Trade Center, in het bijzonder tussen verdiepingen 7 en 17. De noordelijke façade die is te zien op de eerste foto, was onaangetast van buitenaf. De branden werden op minstens 10 verdiepingen ontstoken; alleen de branden op verdiepingen 7 tot 9 en op verdiepingen 11 tot 13 wakkerden verder aan en duurden tot de tijd van instorting.[77]

Het leek er volgens FEMA niet op dat de ineenstorting van de North Tower op significante wijze het dak of de oost-, west- en noordgevel van de toren heeft beïnvloed. De branden hadden echter extreme schade toegebracht aan de zuidelijke gevel, met name ter hoogte van de verdiepingen 8 tot 20, 24, 25 en 39 tot 46.[79]

De verspreiding van de branden was volgens het NIST niet tegenstrijdig met die bij normale branden. Indien er een watervoorziening voor de sprinklerinstallatie beschikbaar was geweest en het sprinklersysteem op de juiste manier werd gebruikt, is het zeer waarschijnlijk dat de branden in het 7 World Trade Center onder controle konden worden gehouden en de ineenstorting als dusdanig had voorkomen kunnen worden. Het broodnodige water of de toevoer was echter afwezig.[77]

FEMA maakte net als het NIST in zijn analyse gewag van een gebrekkig sprinklersysteem, en ontdekte voorts dat het gebouw slechts tot op de vijfde verdieping was beschermd. Geen van de ruimtes met elektrische apparatuur in het gebouw was beschermd tegen zware brand. Het sprinklersysteem was "resistent voor lichte dreiging".[79] Het systeem had ook vele zwakke punten; men moest handmatig de elektrische vuurpomp aanzetten en de bediening op het grondniveau had slechts een enkele verbinding met de waterpomp. Daarnaast had het systeem kracht nodig voor de vuurpomp water kon toevoeren.[80][81]

Uiteindelijk bereikten de branden de noordoostelijke zone van het gebouw. De sequentie die de globale ineenstorting van het 7 World Trade Center veroorzaakte, betekende het begin van het knikken of buigen van een centraal gelegen kritieke stalen binnenkolom in die omgeving. De bewuste kolom (nr. 79, zie foto) ter hoogte van de 14e verdieping was niet meer ondersteund nadat door brand veroorzaakte schade leidde tot een opeenstapeling van lokaal falen. Het knikken van deze specifieke kolom leidde tot een verticaal falen tot aan het dak en leidde tot het knikken van aangrenzende binnenste kolommen ten zuiden van de verzwakte kolom.[77]

Het penthouse linksboven op het dak (rechtsboven kolom nr. 79, zie foto 2) stortte van buitenaf gezien als eerste in en sleurde vervolgens de rest van het gebouw mee.[77] Ondersteunende bouwelementen zoals spanten en liggers speelden volgens FEMA in tegenstelling tot de Twin Towers geen belangrijke rol bij de ineenstorting.[79]

De schade door het puin van de North Tower heeft dan weer weinig effect gehad op het initiëren van de ineenstorting van het gebouw. Het 7 World Trade Center had in eerste instantie schade weerstaan die resulteerde in doorsnijding van de zeven buitenste kolommen, en heeft vervolgens branden doorstaan op verschillende verdiepingen en dit gedurende bijna zeven uur.[77]

Het puin beschadigde het vuurbestendige materiaal dat werd aangebracht op de stalen kolommen en liggers, maar dan louter in de buurt van de structurele schade door de ineenstorting van de North Tower. Die zone was ver verwijderd van de geknikte kolom (nr. 79, zie foto) die de instorting initieerde. Volgens het NIST zou de toren ook zonder de schade zijn ingestort door branden met dezelfde kenmerken als die op 11 september 2001.[77]