Khủng bố 11/9: Nguyên nhân thực sự khiến Tòa tháp đôi sụp đổ sau 2 giờ bị máy bay đâm, sau 20 năm

Sự sụp đổ của Trung tâm Thương mại Thế giới (WTC) đã phải chịu sự giám sát gắt gao của công chúng trong hơn 20 năm, kể từ khi tòa tháp đôi của trung tâm này bị tấn công bởi máy bay được điều khiển bởi những kẻ khủng bố. Cả hai tòa nhà đều sụp đổ trong vòng 2 giờ sau cú đâm máy bay, một số cuộc điều tra đã được thực hiện để tìm hiểu nguyên nhân.

Các báo cáo điều tra về các sự kiện ngày 11 tháng 9 năm 2001 do Cơ quan Quản lý Khẩn cấp Liên bang Hoa Kỳ (FEMA) và Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia thực hiện. (Hình The Conversation).

Việc xây dựng Tòa Trung tâm Thương mại Thế giới số 1 (Tháp Bắc) và Trung tâm Thương mại Thế giới số 2 (Tháp Nam) bắt đầu vào những năm 1960. Chúng được xây dựng bằng thép và bê tông, sử dụng thiết kế mang tính đột phá vào thời điểm đó. Hầu hết các tòa nhà cao tầng kể từ đó đều sử dụng một cấu trúc tương tự.

Các báo cáo điều tra về các sự kiện ngày 11 tháng 9 năm 2001 do Cơ quan Quản lý Khẩn cấp Liên bang Hoa Kỳ (FEMA) và Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia thực hiện.

Báo cáo của FEMA được xuất bản vào năm 2002. Tiếp theo là cuộc điều tra kéo dài 3 năm của Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST), do Chính phủ Liên bang Hoa Kỳ tài trợ và được xuất bản vào năm 2005.

Một số nhà lý thuyết âm mưu nắm bắt thực tế cuộc điều tra của NIST được tài trợ bởi chính phủ liên bang – tin rằng chính chính phủ đã gây ra sự cố sập tháp đôi hoặc biết điều đó sẽ xảy ra và cố tình không hành động.

Mặc dù đã có những người chỉ trích cả hai báo cáo (và các cuộc điều tra đằng sau chúng không hoàn hảo) – lời giải thích của họ về sự sụp đổ của các tòa nhà được chấp nhận rộng rãi. Họ kết luận rằng, sự sụp đổ không phải do máy bay va chạm trực tiếp, hay sử dụng chất nổ, mà là do lửa bùng cháy bên trong các tòa nhà sau khi có va chạm.

Nhân viên cứu hỏa và cứu hộ tìm kiếm trong đống đổ nát của Trung tâm Thương mại Thế giới ở New York vào ngày 13 tháng 9 năm 2001. Ngày 11 tháng 9 năm 2001, hai máy bay đã bay vào tòa tháp đôi của trung tâm, khiến cả hai tòa nhà đều bị sập. (Hình EPA)

Tại sao các tòa tháp lại sụp đổ như đã xảy ra?

Một số người đã đặt câu hỏi tại sao các tòa nhà không “lật đổ” ngay lập tức sau khi bị máy bay đâm trực diện. Câu trả lời sẽ trở nên rõ ràng khi xem xét các chi tiết.

Máy bay được làm từ vật liệu nhẹ, chẳng hạn như hợp kim nhôm. Nếu so sánh khối lượng của một chiếc máy bay với khối lượng của một tòa nhà chọc trời cao hơn 400 mét và được xây dựng từ thép và bê tông, thì có lẽ tòa nhà sẽ không bị lật đổ xuống.

Các tòa tháp sẽ có khối lượng gấp hơn 1,000 lần khối lượng của máy bay và được thiết kế để chống lại tải trọng gió ổn định gấp hơn 30 lần trọng lượng của máy bay.

Điều đó nói lên rằng, chiếc máy bay đã đánh bật vật liệu chống cháy bên trong các tòa tháp, được phủ trên các cột thép và trên giàn thép sàn (bên dưới tấm bê tông). Việc thiếu lớp chống cháy khiến thép không được bảo vệ.

Do đó, cú va chạm cũng làm hư hỏng kết cấu của các cột thép chống đỡ. Khi một vài cột bị hư hỏng, tải trọng mà chúng mang sẽ được chuyển sang các cột khác. Đây là lý do tại sao cả hai tòa tháp đều chịu được các tác động ban đầu và không sụp đổ ngay lập tức.

Sự sụp đổ dần dần

Sự thật này cũng tạo ra một trong những thuyết âm mưu phổ biến nhất xung quanh vụ 11/9: rằng một quả bom hoặc chất nổ phải được kích nổ ở đâu đó trong các tòa nhà.

Những giả thuyết này được phát triển từ các đoạn phim cho thấy các tòa tháp nhanh chóng sụp đổ xuống một thời gian sau khi va chạm, tương tự như một vụ phá hủy có kiểm soát. Nhưng liệu chúng có thể sụp đổ theo cách này nếu không có thuốc nổ không.

Thực chất là lửa đã gây ra điều này. Và đám cháy này được cho là xuất phát từ việc nhiên liệu máy bay còn sót lại đã bị đốt cháy.

Theo báo cáo của FEMA, hỏa hoạn bên trong các tòa nhà đã gây ra hiện tượng giãn nở nhiệt của các tầng theo phương ngang và hướng ra ngoài, đẩy các cột thép cứng bị lệch đi một phần nhưng có thể chống lại sự dịch chuyển tiếp theo.

Hình này cho thấy sự mở rộng của các tấm sàn và khung có khả năng xảy ra do hỏa hoạn. (Hình FEMA)

Với các cột có sự chống lại sự dịch chuyển, sàn bê tông không thể mở rộng thêm được. Điều này dẫn đến sự tích tụ áp lực ngày càng tăng trong các sàn bị võng, cho đến khi khung sàn và các mối liên kết phải nhượng bộ.

Sự cố của các tầng đã kéo các cột võng vào trong, cuối cùng dẫn đến chúng bị vênh và các tầng sụp đổ. Các tầng sụp đổ sau đó đổ xuống nhiều tầng hơn bên dưới, dẫn đến sự sụp đổ dần dần.

Sự vênh của các cột do lỗi của các sàn bị sụp đổ. (Hình FEMA)

Lời giải thích này, được ghi lại trong các báo cáo chính thức, được các chuyên gia chấp nhận rộng rãi là nguyên nhân dẫn đến sự sụp đổ của tòa tháp đôi. Người ta hiểu rằng Tháp Nam sụp đổ sớm hơn vì nó chịu nhiều thiệt hại hơn từ cú va chạm ban đầu của máy bay, đồng thời cũng làm bong tróc nhiều vật liệu chống cháy hơn.

Các mảnh vỡ từ sự sụp đổ của Tòa tháp Bắc đã làm cho ít nhất mười tầng trong Trung tâm Thương mại Thế giới 7 gần đó, hay còn gọi là “Tòa tháp 7”, cũng sụp đổ khoảng bảy giờ sau đó.

Trong khi có các giả thuyết khác nhau về cách thức xảy ra sự sụp đổ dần dần của Tòa tháp 7, có sự đồng thuận giữa các nhà điều tra, lửa là nguyên nhân chính dẫn đến sự sụp đổ này.

Cả hai báo cáo chính thức đều đưa ra một loạt các khuyến nghị về an toàn cháy nổ cho các tòa nhà cao tầng khác, bao gồm cải thiện khả năng sơ tán và ứng phó khẩn cấp. Năm 2007, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ cũng đã xuất bản một hướng dẫn thực hành tốt nhất khuyến nghị các giải pháp giảm thiểu rủi ro cho sự sụp đổ dần dần.

Điều này có ý nghĩa gì đối với các tòa nhà cao tầng?

Trước ngày 11/9, sự sụp đổ dần dần không được các kỹ sư hiểu rõ. Thảm họa nêu bật tầm quan trọng của việc có “cái nhìn toàn cầu” về an toàn cháy nổ cho một tòa nhà, trái ngược với việc tập trung vào các yếu tố riêng lẻ.

Kể từ đó, đã có những thay đổi đối với các quy tắc và tiêu chuẩn xây dựng nhằm cải thiện tính năng kết cấu của các tòa nhà bị cháy, cũng như các cơ hội để thoát hiểm (chẳng hạn như các yêu cầu bổ sung về cầu thang bộ).

Đồng thời, sự sụp đổ của tòa tháp đôi đã cho thấy sự nguy hiểm rất thực tế của hỏa hoạn tại các tòa nhà cao tầng. Trong những thập kỷ kể từ khi Trung tâm Thương mại Thế giới được thiết kế, các tòa nhà ngày càng trở nên cao hơn và phức tạp hơn, khi xã hội yêu cầu nhà ở bền vững và tiết kiệm chi phí ở các thành phố lớn.

Khoảng 86 trong số 100 tòa nhà cao nhất thế giới hiện tại được xây dựng kể từ sau ngày 11/9. Điều này xảy ra đồng thời với sự gia tăng đáng kể các vụ cháy mặt trước của các tòa nhà trên toàn cầu, đã tăng gấp bảy lần trong ba thập kỷ qua.

Sự gia tăng này một phần có thể là do việc sử dụng rộng rãi tấm ốp dễ cháy. Nó được tiếp thị như một vật liệu sáng tạo, tiết kiệm chi phí và bền vững, nhưng nó đã cho thấy những thiếu sót đáng kể về mặt an toàn cháy nổ, như đã chứng kiến trong Thảm họa Grenfell 2017.

Đám cháy Grenfell (và các đám cháy bên ngoài tòa nhà tương tự) là bằng chứng chứng minh an toàn cháy nổ trong các tòa nhà cao tầng vẫn còn là một vấn đề. Và khi các cấu trúc ngày càng cao hơn và phức tạp hơn, với các thiết kế và vật liệu mới và sáng tạo, các câu hỏi xung quanh vấn đề an toàn cháy nổ sẽ trở nên khó trả lời hơn.

Các sự kiện của ngày 11/9 có thể là một thử thách khó lường trước, nhưng những đám cháy dẫn đến sự sụp đổ của các tòa tháp có thể đã được phòng bị tốt hơn. (NTD)