"911"事件中双子塔只是被撞了顶部，为什么整座大楼会坍塌？

美国的建筑有一个特点，这个特点造成了美国建筑结实，抗震性能好，建设周期快，但是也带来了其他方面的一些问题。

在这里，让我们把目光投向历史的长河，回溯100年前。奠定美国建筑这些特点的，是一位伟大的人物，钢铁大王安德鲁.卡内基。卡内基1835年出生在苏格兰，父亲是个织布匠，母亲为别人缝补鞋子赚取微薄的收入。13岁那年，卡内基来到了美国，他从给别人当童工开始，白手起家打造了一个钢铁帝国。19世纪末20世纪初，卡内基钢铁已成为世界上最大的钢铁企业。

而纽约当时成为世界的经济和金融中心，随着城市的快速扩张，建筑业蓬勃发展。在卡内基钢铁庞大的产能的支持下，美国建造了大量的以钢结构为主的高层建筑。

由于钢结构建筑全部可以在钢铁企业内定制装配件，施工单位只负责在现场组装就可以。不需要混凝土等搅拌设备，并且很少用到脚手架和塔架，因为钢结构本身就是脚手架和塔架。除此以外，钢结构不需要混凝土的凝固时间，几乎不需要用水，施工场地的清洁性，施工速度，工地产生的噪音较钢筋混凝土建筑有巨大的优势，非常适合在狭窄的空间操作。

在美国这种土地私有化，法律严苛的国家，在城市拥挤的街道上安静快速的搭建一座建筑物，用钢材是最好的选择。从此，钢铁成为美国摩天大楼的首选建设材料。

》前世贸中心的双子塔，就是钢结构建筑。

该建筑是上世纪70年代初设计和建造的，高出地面411米，基础深入地下21米。

每一个单独的塔楼中心结构都是一个钢桁架，这些独立的钢柱分布在27米×40米的矩形范围内，贯穿建筑全高度，支撑建筑物的全部重量。每一层楼都是“挂”在这个钢架上的。在建筑物的外围还有间隔一米的方形中空钢柱围绕。整个钢结构非常强大，不仅承担着5个尼米兹级航空母舰的结构重量，还可以抵御5000吨的侧向风荷载和9级地震。

由于钢结构的强大，所以整栋建筑的建筑材料只占到整体体积的5%，其余95%是空气。这个比例和一个鸡蛋壳占整体鸡蛋的比例差不多。

这也为后面的灾难埋下了隐患，因为整个结构看起来就像一个巨大的充满空气的烧烤架。

》2001年9月11号，美国当地时间上午8:46，美国航空公司11号航班撞击世贸中心1号塔（北塔）；17分钟后，美国联合航空公司的175号航班撞击世贸中心2号塔（南塔）。

两架飞机的机型都是波音767，每架飞机的油箱里都有9万升航空煤油。

撞击发生后，撞击一侧的外部钢柱被切断，中心结构主承重钢柱只有少数被毁。世贸中心大厦塔楼的设计要求是能够承受结构重量5倍的重量，所以飞机的直接撞击并没有对塔楼的结构造成严重破坏。

飞机内的燃油在大楼内燃起了熊熊的大火，由于高楼的烟囱效应，火势烧得很旺。但是仍然达不到融化钢铁的温度，融化钢铁需要1500度以上的高温。

》但是钢结构在高温下强度会降低，根据设计要求，建设世贸大厦的钢材在650度的时候还应该拥有50%的强度。

在大火中主承重钢柱仍然屹立不倒，但是承重柱之间的联系梁因为受热弯曲，导致上层的混凝土地板塌落到下一层。多层楼板的塌落导致在其中一层上集中了45,000吨的结构重量，联系梁产生的拉应力拉弯了主结构钢柱，导致主结构钢柱失稳。

失去钢柱的支撑后，在重力的作用下，上层建筑几乎是以做自由落体的姿态向下跌落了15米左右。这导致了上层建筑整体以20米每秒的速度撞击在下层建筑上，像一个重锤把整个建筑从头到脚砸垮了。

》塔楼垮塌的速度只比自由落体稍微慢了两秒钟。

塔楼内按照原设计有完善的消防系统，但是撞击摧毁了大部分的消防系统，并且90立方米的燃料数量远远超过了消防设计标准。虽然如此，这两栋塔楼在撞击事件中的表现仍然可圈可点，在没有任何消防措施的情况下，屹立了两个多小时。

911事件中，遇难人数一共为2996人。本世纪初发生的这件事，不仅仅影响了高层建筑物的防火设计，更深刻的影响了世界的地缘政治格局！