Nexos conversó con el ingeniero y científico peruano José Luis Torero para conocer a profundidad las causas que llevaron al colapso de las Torres Gemelas, las cuales guardaban una falla estructural desde el diseño.
Hace 20 años, Manhattan se congeló al ver un avión chocar contra la Torre Norte del World Trade Center (WTC). El reloj marcaba las 8:46 aquella triste mañana. A las 9:03, cuando ya el mundo entero contemplaba el desastre, el desconcierto se transformó en desesperación total. El segundo edificio de las Torres Gemelas fue impactado. Ambos edificios se incendiaron en lo alto mientras las sirenas iban aumentando los decibeles y las lágrimas corrían por las mejillas de los que lograban escapar, desconcertados y sin aliento. Pero lo peor aún estaba por llegar. A las diez en punto, cientos quedaron sepultados entre los restos de la Torre Sur. Media hora después, la historia se repitió con la Torre Norte. Las Torres Gemelas habían colapsado.
Para muchos, aquel fue el día más triste de sus vidas. Más de dos mil personas fallecieron en aquel ataque, mil más cargan los rezagos del shock que significó estar en la primera línea. Pero la caída de las Torres Gemelas ha sido también utilizada por los conspiranóicos para ‘demostrar’ que se trató de más que un atentado terrorista. Uno de los fundamentos de estas teorías es el colapso de las estructuras, las cuales cayeron como si hubieran sido demolidas posteriormente a propósito, incluso intuyendo que las vigas estaban llenas de dinamita. Lamentablemente, la ciencia demuestra que la verdad es aún más trágica: evitarlo hubiera sido muy simple. El colapso se debió a una falla estructural.
Para comprender las razones del colapso, Nexos conversó con el ingeniero peruano, el Dr. José Luis Torero, profesor de la University College London (UCL) y científico experto en seguridad contraincendios que investigó las causas de la caída de las Torres Gemelas. De hecho, ya venía analizando el comportamiento de las estructuras de acero en casos de incendio desde antes del atentado, por lo que su informe paralelo al realizado por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST, por sus siglas en inglés) venía con cierta viada y tomó gran relevancia a nivel nacional e internacional.
Con o sin aviones
Ver un avión chocar contra un rascacielos es una imagen difícil de procesar, y quizás la primera impresión es que, tras un impacto tan intenso, el edificio podría colapsar. Pero en realidad eso no fue lo que sucedió el 11 de setiembre del 2001. De hecho, el choque de los aviones tuvo muy poco efecto en el derrumbe posterior de las Torres Gemelas. Para explicarlo, Torero utilizó un concepto básico de las leyes de Newton. Al impactar, la masa del avión se suma a la masa del edificio, generando que la inercia de la nave sea distribuida entre la masa de ambos elementos juntos. En otras palabras, con mayor capacidad de sostener dicha inercia, más aun considerando la insignificancia del peso del objeto para la estructura.
“Un avión pesa, más o menos, mil veces menos que la torre”, detalla Torero. Si bien gráficamente el impacto aparenta generar muchos daños, a nivel estructural esto no fue tan preocupante. Cabe mencionar que estos edificios estaban diseñados para resistir fuertes vientos, que generan una enorme fuerza distribuida a lo largo de los grandes ventanales, y por largos periodos de tiempo. De hecho, el diseño de las Torres Gemelas se basaba en un perímetro súper fortificado con tantas columnas de acero que incluso “podías cortar algunas y el peso se repartía en las otras y no pasaba nada”, explica el experto. Además, en lo alto las torres contaban con una viga enorme que constantemente redirigía mecánicamente el peso del edificio debido a la gran fuerza ejercida por los vientos.
Al impactar los aviones, estas inmensas columnas de acero cortaron el fuselaje de los aviones sin problema. Lo que sí causó “daños razonables”, como comenta Torero, fueron los motores, el tren de aterrizaje y otros elementos de acero pesados de las aeronaves. Pero el peso de las columnas dañadas se redistribuyó sin problema. “La estructura respondió adecuadamente al impacto, a las vibraciones que se generaron y el peso se dividió adecuadamente a pesar de las columnas dañadas”, menciona el científico. El problema fue el incendio que generó el choque.
“La particularidad de estos edificios era que todos los pisos eran idénticos. Desde el primer piso hasta el último”, menciona Torero. Lo común es que, según explica el experto, cada cierta cantidad de pisos se construye una planta sólida, “pisos sumamente capaces de aguantar grandes cargas”. Sin embargo, debido a la gran capacidad estructural que tenían los edificios al tener un perímetro tan fortificado y un centro sólido donde funcionaban los ascensores y escaleras, no se optó por incorporar ninguna planta sólida.
“Entonces, en el caso de un incendio, lo que tienes es que el piso se empieza a calentar, se empieza a dilatar, y como está entre columnas rígidas, no tiene hacia dónde expandirse. Y como el piso es ligero, se pandea hacia abajo. Cuando esto sucede, el piso cuelga de las columnas y el peso empieza a jalarlas hacia adentro. El peso de un piso no le hace nada a las columnas porque son enormes, pero lo que sí genera es que las columnas se muevan un poco y al suceder esto, le transfieren la carga al piso de arriba y al de abajo. Y como el piso de arriba y el piso de abajo son muy ligeros, también se pandean”, explica Torero. Esto es justamente lo que impide una planta sólida, pues ayuda a que estas reacciones sucedan por bloques y no de manera generalizada.
Pero al no haber considerado estas estructuras sólidas en el diseño, la reacción se fue transmitiendo piso tras piso, acumulando el peso en una reacción en cadena y jalando con más fuerza las columnas. “Y en el momento en que las columnas se pandean por la carga muchos pisos colgando, todo el peso del edifico tiene la capacidad de empezar caer desde lo alto, y lo hace con la aceleración de la gravedad”, añade Torero. Es decir, al doblarse las columnas hacia adentro, la transferencia del peso del edificio ya no es dirigida hacia el suelo de manera ordenada, y la parte superior de las Torres Gemelas no dejaron de ser sostenidas.
Al hacer el cálculo considerando la masa de los 30 pisos que estaban por encima del incendio de la Torre Norte, por ejemplo, y se multiplica por la aceleración de la gravedad (9.8 ms2 ) “da algo así como 100 mil veces más que la capacidad de resistencia de las conexiones de los pisos”, explica Torero. “Estos que hablan de teorías de conspiración han medido la velocidad y dicen ‘ah mira, cae con la aceleración de la gravedad, tiene que haber sido demolido’. No. Cae con la aceleración de la gravedad porque se pandean las columnas”. Con o sin aviones, “en realidad, el WTC con cualquier incendio grande se hubiera caído”, enfatiza el experto.
La era del aislante
“Hasta 1996 se utilizaba la metodología de la resistencia al fuego, que se desarrolló en 1928 y es muy simple. La idea no es entender cómo se comporta una estructura en el caso de un incendio, sino de ponerle un aislante de tal manera que la estructura nunca se caliente”, cuenta el científico. Sin embargo, para los años noventa la industria del acero empezó a incentivar las investigaciones sobre el comportamiento de las estructuras en fuego, con una finalidad de replantear su mercado. Los estudios concluyeron que, entendiendo el comportamiento del acero, las estructuras podían ser diseñadas sin contemplar la necesidad de incorporar tantos gastos en aislantes. Todo esto muy lejano de los años 70, cuando las Torres Gemelas ya estaban erguidas, siendo las más altas del mundo. En el momento del impacto de los aviones, el aislante salió volando y el incendio calentó las estructuras sin problema.
Son estos replanteamientos científicos los que llevaron a Torero a estudiar los hechos sucedidos el 11 de setiembre. Al ver el colapso de los edificios, la industria del acero temía que los avances en base a la reducción del uso de aislantes puedan ser refutada por completo, cambiando el panorama económico del sector de un porrazo. Entonces, “una serie de empresas se juntan y nos piden que empecemos a trabajar en el tema”, relata el científico.
En Estados Unidos, la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias (FEMA, según sus siglas en inglés) fue la primera en hacer las investigaciones. Se hizo de manera rápida y superficial para recopilar la mayor cantidad de información posible. Luego la investigación pasó oficialmente a manos del NIST, con quienes el equipo de Torero colaboró mutuamente, “pero era una investigación en la que llevábamos años de ventaja”, comenta el experto, ya que tenían años indagando sobre las conductas del acero en incendios. Sin embargo, “en las dos versiones, todos los mecanismos de falla de las torres son idénticos”, explica.
“Cualquier incendio generalizado en ese edificio se hubiera traído la torre abajo”, enfatiza Torero. De hecho, el análisis realizado por su equipo contemplaba el edificio sin los daños mecánicos causados por el impacto de los aviones. “Nosotros utilizamos el edificio intacto para demostrar que el edificio en perfecto estado se podía caer porque era un problema de diseño”, comenta el experto. Prueba de la capacidad de resistencia de la estructura fue el atentado en 1993, en el cual se explotaron 589 kilos de explosivos en el primer piso de la Torre Norte. “Lo que la explosión demuestra es que ese edificio estaba diseñado de manera ideal para aguantar una explosión”, resalta el especialista. Pero el comportamiento de los materiales durante un incendio no estaba previsto.
