I 1977 skyskraperen Citicorp Senter – en av de mest innovative ingeniørbragdene på 1970-tallet – passet inn i den allerede tette Manhattans skyline. Men ett år etter innvielsen dukket det opp et alarmerende faktum: a tilstrekkelig intens storm kunne ha fått New Yorks ikoniske skyskraper til å kollapse, og satt tusenvis av mennesker i fare. Det var her historien om begynte William LeMessurierkonstruksjonsingeniør ansvarlig for prosjektet, som identifiserte det kritiske problemet og bidro til å avverge en mulig katastrofe ved å sette i gang en gjennomgang av regulatoriske standarder og bringe temaetprofesjonell etikk i sivilingeniørens arbeid.
Hvordan Citicorp Center ser ut
Designet for å huse hovedkvarteret til den gigantiske Citibank, Citicorp Center – også kjent som Citigroup Center og i dag 601 Lexington Ave – det er en skyskraper 59 etasjer som når i 279 meter høy. Bygget på tre år, fra 1974 til 1977, presenterte det et designparadigme nyskapende og uvanlig på samme tid for tiden. Faktisk, når du observerer det, legger du umiddelbart merke til noe enestående: bygningen hviler ikke på bakken verken langs omkretsen eller i kantene, men reiser seg på fire vertikale elementer 35 meter høye (9 etasjer), plassert i midten av hver fasade. Årsaken er knyttet til tomten: tomten som Citicorp skulle bygges på lå faktisk St. Peters lutherske kirkesom gikk med på byggingen av skyskraperen bare på betingelse av at de ikke ble berørt. For å respektere denne begrensningen, måtte designeren flytte «beina» til bygningen til sentrum, og la kirken stå fri under det store overhenget i de øvre etasjene. LeMessurier designet dermed en innovativ strukturelt skjelett omkrets: en serie V-formede avstivere som overførte gravitasjonsbelastningene, og de sideveis på grunn av vinden, fra de utvendige fasadene mot de store sentrale søylene, slik at hjørnene kan forbli hengende i tomrommet med en betydelig vektbesparelse av den utformede konstruksjonsdelen.
Det strukturelle problemet
I 1978, mens hun studerte til oppgaven, studenten ved Princeton University Diane Hartley la merke til et merkelig faktum: at Citicorp Centers V-avstivningssystem virket optimalisert for å motstå vind vinkelrett på fasadene, men virket mer sårbart når vinden traff bygningen diagonalt (ved 45°), og skyv deretter på hjørnene uten søyler. Datidens regelverk krevde ikke kontroll av denne tilstanden, som ble ansett som mindre kritisk; Dette var imidlertid kriterier basert på tradisjonelle strukturelle ordninger, derfor på «standard» søylesystemer, svært forskjellige fra den som ble tatt i bruk av designeren for å overvinne kirkens tilstedeværelse. Selv om LeMessurier i utgangspunktet hadde forsikret henne om tvilen som ble reist av studenten, bestemte han seg likevel for å gå gjennom beregningene sine: han oppdaget dermed at på grunn av sin spesifikke «V»-struktur økte den diagonale vinden de indre spenningene i avstiverene med 40 % sammenlignet med det han hadde vurdert i beregningene.
Vindproblemet alene ville ikke vært nok til å kompromittere bygningen, men det førte til oppdagelsen av en annen viktig detalj: under byggingen hadde selskapet foreslått å endre metode for sammenføyning av diagonaler (for lang til å lages i ett stykke), og dermed bevege seg fra helt gjennomtrengende sveisede skjøter til boltede leddbilligere og raskere å montere. Modifikasjonen, selv om den respekterte designhandlingene, reduserte drastisk sikkerhetsmarginen garantert av de sveisede koblingene – opprinnelig unnfanget og mye mer motstandsdyktig – og kansellerte den fullstendig i det ekstreme tilfellet beskrevet ovenfor. Ifølge beregninger ville en vind som oppstår i gjennomsnitt hvert 16. år vært tilstrekkelig til å undergrave bolteforbindelsene, noe som førte til at bygningen kollapset.
Den hemmelige oppløsningsplanen
LeMessurier, som viste en sterk ansvarsfølelse samt god faglig og etisk etikk, formidlet problemet til toppledelsen i Citicorp. Det ble derfor organisert en nødhandlingsplan: den SERENE prosjekt. I tre måneder jobbet team av sveisere hver kveld, fra 20.00 til 04.00, for ikke å forstyrre aktivitetene som fant sted daglig i bygningen og for å unngå alarmisme blant beboerne. Løsningen som ble implementert inkluderte sveising av stålplater 5 cm tykk for å forsterke de svake boltforbindelsene: ekte «plaster» påført strukturen. Heldigvis var det en streik i New York på den tiden blant de store avisene, noe som bidro til at nyhetene ikke kom ut.
Faren for orkanen Ella
Samme år som reparasjonene gradvis ble utført, Hurricane Hun var til stor bekymring: Politiet hadde faktisk utarbeidet en hemmelig evakueringsplan for en radius på 10 blokker. I disse kritiske dagene var det eneste elementet som fortsatt var i stand til å garantere en minimumssikkerhetsmargin for bygningen Tuned Mass Demper (TMD)den første installert i New York: en betongblokk på 400 tonn, plassert på toppen av skyskraperen, som motvekt vindens svingninger ved å gli på et lag med olje. LeMessurier sørget for at enheten ble drevet av dedikerte generatorer, for å unngå mulig deaktivering eller driftsproblemer. Mot ethvert standard ingeniørprinsipp ble TMD – vanligvis brukt for å forbedre komforten til passasjerer ved å redusere irriterende svingninger – i disse ukene den viktigste strukturelle komponenten for statikken til skyskraperen: den eneste beskyttelsen mot kollaps i tilfelle sterk vind. Heldigvis snudde orkanen Ella mot havet noen timer før sammenstøtet, noe som muliggjorde en sikker konklusjon konsolideringsinngrepet av strukturen.
Historien til Citicorp forble hemmelig til 1995, da en artikkel av New Yorker avslørte hva som skjedde. LeMessurier fikk ros for sin profesjonelle integritet og etisk motsom viser at feil er menneskelig, men at det samtidig er nødvendig å gjenkjenne den og ta ansvar for å prøve å rette den opp.
