9/11 WTC1 & WTC2

@paco_

Dieses Technische Modell sollte tatsächlich nicht überbewertet werden, da gebe ich Dir recht. Aufgrund der Verschiedenheit der Gebäude ist es ungeeignet, den Einsturz genau zu beschreiben, aber es gibt einem zumindest Anhaltspunkte für die Größenordnungen und die mechanischen Vorgänge.

Außerdem:
Ein -meinetwegen im Ablauf vergleichbarer- Abriß eines Gebäudes unter Zuhilfenahme eines Teils seiner eigenen Masse wird schließlich auch vorher berechnet.

@zaeld

Zaeld schrieb:
Ich habe den Eindruck, du versuchst zu berechnen, ob ein Haus einem Einsturz standhält oder nicht, indem du mit kinetischen Energien hantierst.

Sollte das so sein, muß ich dir leider sagen, daß du mit diesem Ansatz falsch liegst, das geht so nicht.

Solche Betrachtungen sind sehr wohl zulässig/ üblich:

- Gestaltänderungsenergiehypothese (Wikipedia)

EES-Verfahren ("Energy Equivalent Speed"-V.) bei Crashanalysen

DarkEnginseer schrieb:- Gestaltänderungsenergiehypothese (Wikipedia)

"für die meisten gängigen Materialien (nicht allzu spröde) unter normaler Belastung (wechselnd, nicht stoßartig) ist die GEH einsetzbar"

"normale Belastung", "nicht stoßartig" - nicht gerade Bedingungen, die beim WTC-Einsturz herrschten...

tschüssi
Zäld

@zaeld

Weder habe ich behauptet, daß die Gestaltänderungsenergiehypothese für die Betrachtung dieses Einsturzes geeignet ist noch habe ich sie verwendet.
Damit wollte ich nur zum Ausdruck bringen, daß solche Betrachtungen prinzipiell zulässig sind.

Naja, aber wir waren doch gerade beim Thema Hauseinsturz. Daß es bei ganz anderen Gebieten sinnvoll sein kann, mit Energien zu rechnen, ist natürlich selbstverständlich.

Aber du hattest doch gerade im Zusammenhang mit dem Einsturz mit Energie hantiert, oder irre ich mich da?

tschüssi
Zäld

Wie die meisten hier bestimmt wissen,bin ich ein notorischer Zweifler der offiziellen Geschichte.
Es gibt an fast jeder 9/11 Baustelle Ungereimtheiten,aber eine Sprengung schliesse ich trotzdem aus,obwohl ich den NIST Report nicht kenne und mir die baustatischen und physikalischen Fakten ehrlich gesagt zu kompliziert sind.

WTC 1 & 2 wurden einfach zu schwer beschädigt und der erhitzte Stahl konnte die Last irgendwann nicht mehr tragen.
Ich bin mir nicht ganz sicher,aber ich glaube @1234proximus hat dazu ein sehr gutes Video geposted,das er selbst gemacht hat.
Dort ist ganz klar zu sehen wie sich ein Turm kurz vor dem Kollaps zur Seite neigt und "einknickt".

Bei WTC7 bin ich mir nicht 100% sicher,es ist für einen Laien schwer nachvollziehbar wie das Gebäude trotz relatv starker Brände und Beschädigungen so in sich zusammenfallen konnte.
Aber die Erklärungen machen trotzdem Sinn,der obere"Knick"in der Mitte des Gebäudes kommt eben von den schweren Generatoren und dem Penthouse,die auf dem Dach waren.

Für mich selbst ist zumindest der Fall bei 9/11 erledigt,es wurde alles erklärt und ich glaube das NIST hier nichts vertuscht hat.Es war ein einmaliger Fall in der Geschichte,der sich wohl nicht 100% erklären lässt.

Aber keine Sprengung ist die plausiblere Variante,ganz klar.

@zaeld

Zaeld schrieb:
Aber du hattest doch gerade im Zusammenhang mit dem Einsturz mit Energie hantiert, oder irre ich mich da?

Da spricht auch nichts dagegen.

Zaeld schrieb:
Oder mehr auf dein Modell angewandt: Läßt man einen Kasten Bier aus einem Meter Höhe auf einen Glastisch fallen, so geht dieser kaputt. Legt man eine ordentliche Schicht Kissen und Decken auf den Tisch und läßt den Kasten wieder aus einem Meter Höhe über den Decken herunterfallen, bleibt der Glastisch heile. Und in beiden Fällen war die kinetische Energie dieselbe.

Man kann also aus der Fallhöhe nicht berechnen, ob das Gebäude standhält oder nicht.

Die Stoßenergie des Bierkastens wird in den Kissen in Verformungsenergie umgewandelt, bevor sie den Glastisch erreicht.
Auf einen ähnlichen Zusammenhang bin ich hier, hier und hier schoneinmal eingegangen, als ich etwas zu den Unterschieden von Stahl und Mauerwerk geschrieben habe.

@DarkEnginseer

DarkEnginseer schrieb:Die Stoßenergie des Bierkastens wird in den Kissen in Verformungsenergie umgewandelt, bevor sie den Glastisch erreicht.

Das ist nur teilweise richtig! In erster Linie wird die Wegstrecke der Abbremsung verlängert, dadurch sinken die Lastspitzen bedeutend - wie du leicht nachrechnen kannst. Weiterhin wird die Last auf eine größere Fläche verteilt, dadurch sinkt der Flächendruck ebenfalls. Die Energieaufnahme der Kissen ist demgegenüber gering.

paco

FiatLuxFan schrieb:Aber die Erklärungen machen trotzdem Sinn,der obere"Knick"in der Mitte des Gebäudes kommt eben von den schweren Generatoren und dem Penthouse,die auf dem Dach waren.

Und der obere Knick kommt zustande, weil es in den unteren Etagen kleine Brände gegeben hat?
Hatte dieser Tag seine eigenen Gesetze?

Ulf schrieb:Und der obere Knick kommt zustande, weil es in den unteren Etagen kleine Brände gegeben hat?

Nein. Der Knick entstand genau dort, wo es brannte:

WTC2 starts collapsing

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@voidol

Es geht um WTC 7

Ulf schrieb:Es geht um WTC 7

In diesem Thread?

Gut: das WTC7 knickte aber auch unten ein.

DarkEnginseer schrieb:Die Stoßenergie des Bierkastens wird in den Kissen in Verformungsenergie umgewandelt, bevor sie den Glastisch erreicht.

Dazu hatte paco_ ja schon was gesagt. Außerdem bleibt weiterhin das Beispiel mit dem Panzer auf der Holzbrücke - da gibt es überhaupt keine Stoßenergie, trotzdem fällt die Brücke zusammen.

tschüssi
Zäld

@paco_

paco_ schrieb:
Das ist nur teilweise richtig! In erster Linie wird die Wegstrecke der Abbremsung verlängert, dadurch sinken die Lastspitzen bedeutend - wie du leicht nachrechnen kannst. (...)

Das sind zwei Seiten der gleichen Medaille.
W=∫F_(s)⋅ds
1. Wird die Stoßenergie über eine kurze Strecke abgebaut, bzw. dauert der Stoßvorgang nur eine kurze Zeit, weil das Material in der Prallzone hart und/ oder steif ist, dann steigt die Kraft stark an. Übersteigt die Kraft, die z.B. auf diesen Glastisch einwirkt, während des Stoßvorgangs die Tragfähigkeit der Glasdecke, kommt es zum Versagen, sprich Bruch.
(entspricht ungefähr dem "elastischen Stoß")

2. Wird die Stoßenergie über eine lange Strecke abgebaut und die Tragfähigkeit, z.B. dieses Glastischs, während des Stoßvorgangs nicht überschritten, so kommt es nicht zum Versagen.
(entspricht "elastisch-plastischem Stoß")

Mit der Aussage "leicht nachrechnen" wäre ich bei Stoßvorgängen vorsichtig. Die Stoßzahl k wird meist experimentell ermittelt, vor allem bei komplexeren Stößen wie Crashs bei Kraftfahrzeugen.
Hier schreibt der Gesetzgeber trotz guter Computermodelle und jahrzehntelanger Erfahrung immer noch reale Tests vor.
Simulationen auf diesem Gebiet sollte man kritisch gegenüber stehen, wenn ausreichende Erfahrungswerte fehlen.
Das ist bei den WTC-Crashs gleich vierfach der Fall, nämlich bei beiden Gebäuden sowohl der Flugzeugeinschlag als auch der Zusammenbruch.

Mein Technisches Modell stützt sich auf die Beobachtung eines Videos von einem (!) bezüglich des Einsturzverlaufs vergleichbaren Szenario. Auf die Unterschiede zwischen Stahl und Mauerwerk hinsichtlich der Fähigkeit, Verformungsenergie aufzunehmen, habe ich bereits zu Genüge hingewiesen.
Wenn bei meinem "abstrahierten WTC1" (Mauerwerk) eine minimal erforderliche freie Weglänge von 5,35m (2.Fassung) herauskommt, so gehe ich davon aus, daß diese bei einem Stahlbau in jedem Fall höher liegen muß.

paco_ schrieb:
(...)Weiterhin wird die Last auf eine größere Fläche verteilt, dadurch sinkt der Flächendruck ebenfalls. (...)

paco

Falls konkret vorhanden, müßte man dies selbstverständlich bedenken.

@zaeld

Zaeld schrieb:
Dazu hatte paco_ ja schon was gesagt. Außerdem bleibt weiterhin das Beispiel mit dem Panzer auf der Holzbrücke - da gibt es überhaupt keine Stoßenergie, trotzdem fällt die Brücke zusammen.

tschüssi
Zäld

Klar fällt die Brücke zusammen, wenn ihre Tragfähigkeit überschritten wird.

1. Möglichkeit: Ein Panzer, der viel zu schwer ist für die genannte Brücke, fährt trotzdem langsam drauf:
=> Die vorgesehene statische Belastungsgrenze wird überschritten, die Brücke stürzt ein, wenn er weit genug draufgefahren ist, also irgendwo zwischen Anfang und Mitte.

2. Möglichkeit: 99 Panzer fahren jeweils einzeln nacheinander langsam über eine andere Brücke, beim 100. Panzer aber stürzt diese ein. Das wäre ein Überschreiten der dynamischen Belastungsgrenze.

3. Möglichkeit: 20 Jahre lang fahren jeden Tag 100 Panzer über eine dafür vorgesehene Brücke, ein Sachverständiger kommt nach einer Überprüfung zu dem Schluß, daß die Brücke generalüberholt oder neu gebaut werden muß. Hier hätten wir es mit einem Nachlassen der Dauerfestigkeit zu tun.

Wahrscheinlich würden mir hier noch mehr Last- und Versagensfälle einfallen, aber mit dem WTC1 (oder 2) hat das nichts zu tun.

DarkEnginseer schrieb:1. Wird die Stoßenergie über eine kurze Strecke abgebaut, bzw. dauert der Stoßvorgang nur eine kurze Zeit, weil das Material in der Prallzone hart und/ oder steif ist, dann steigt die Kraft stark an. Übersteigt die Kraft, die z.B. auf diesen Glastisch einwirkt, während des Stoßvorgangs die Tragfähigkeit der Glasdecke, kommt es zum Versagen, sprich Bruch.

Absolute Zustimmung.

Und da du nicht weist (bzw. das in deine Berechnungen nicht mit einbezogen hast), wie hart/steif die Etagen des WTC sind, bringt die Berechnung der kinetischen Energie des kollabierenden Gebäudes überhaupt nichts.

Genau das meinte ich ja: Man kann im Prinzip überhaupt nicht die kinetische Energie auf eine Kraft umrechnen.

tschüssi
Zäld

@DarkEnginseer

2. Möglichkeit: 99 Panzer fahren jeweils einzeln nacheinander langsam über eine andere Brücke, beim 100. Panzer aber stürzt diese ein. Das wäre ein Überschreiten der dynamischen Belastungsgrenze.

Nein, das ist ebenso ein Überschreiten der statischen Belastungsgrenze, zu einer dynamischen Überbeanspruchung käme es, wenn ein Panzer, der gerade noch von der Brücke getragen werden kann, über eine Stufe in der Fahrbahn ein Stückchen nach unten fällt. Beim Aufpall wird die Brücke durch den Stoß (dynamisch) überlastet.

paco

@paco_

Ich schrieb "langsam".
Eigentlich habe ich keine Lust, hier sämtliche möglichen und unmöglichen Lastfälle anhand einer Brücke durchzudeklinieren, über die Panzer fahren, weil es nichts mit dem Thema zu tun hat.

Zum Thema Stoß sei hier folgendes zitiert:

Beim Stoß zweier Körper gegeneinander werden in kurzer Zeit relativ große Kräfte wirksam, denen gegenüber andere Kräfte wie Gewichtskraft und Reibung vernachlässigbar sind. [...hier kommen Einzelheiten zu Stoßrichtung, -geometrie, diesbezüglicher Begriffe...] Über die während des Stoßes in der Berührungsfläche übertragene Kraft und die Stoßdauer liegen nur wenige Ergebnisse vor [4, 5]. Der Stoßvorgang wird unterteilt in die Kompressionsperiode K, während der die Stoßkraft zunimmt, bis beide Körper die gemeinsame Geschwindigkeit u erreicht haben, und in der Restitutionsperiode R, in der die Stoßkraft abnimmt und die Körper ihre unterschiedlichen Endgeschwindigkeiten c₁ und c₂ erreichen (Bild 17). Stoßimpulse oder Kraftstöße in der Kompressionsperiode und in der Restitutionsperiode:

p_K = _t1∫ ^t2F_K(t)⋅dt

p_R = _t2∫ ^t3F_R(t)⋅dt (70)

p_K und p_R werden mittels der Newtonschen Stoßhypothese zueinander in Beziehung gesetzt:

p_R = k⋅p_K , (71)

wobei k ≤ 1 die Stoßziffer ist. Vollelastischer Stoß: k = 1, teilelastischer Stoß: k < 1, unelastischer oder plastischer Stoß: k = 0. Mittelere Stoßkraft F_m = (p_K + p_R)/Δt.

[...]

Energieverlust beim Stoß:

    m₁⋅m₂
ΔE = —————— ⋅ (v₁ - v₂)² ⋅ (1 - k²)
   2⋅(m₁+m₂)

Sonderfälle:

[...nur die zwei relevanten von insges. vieren seien hier genannt...]

m₂ → ∞, v₂ = 0, k= 1 : u = 0, c₁ = -v₁, c₂ = 0;

m₂ → ∞, v₂ = 0, k= 0 : u = 0, c₁ = 0, c₂ = 0;



_{[Dubbel, 19.Auflage (1997), S. B 36, Kapitel 3.6 Stoß]
———
[4] Hetz, H.: Über die Berührung fester elastischer Körper. J. f. reine u. angew. Math. 92 (1881).
[5] Berger, F.: Das Gesetz des Kraftverlaufs beim Stoß. Braunschweig: Vieweg 1924.}

- Zitat Ende -

=> Für den Einsturz des WTC1:
Entscheidend für den Stoßvorgang sind die Geschwindigkeit v₁ und die Stoßzahl k. k hängt von der Konstruktion und den verwendeten Werkstoffen ab, worauf ich bereits oft eingegangen bin.
Im Falle von Mauerwerk wäre k_Stein eher Richtung 1 (vollelastischer Stoß) anzusetzen, das bedeutet, ein großer Teil der kinetischen Energie aus dem fallenden Oberteil wird nicht in Verlustenergie beim Stoß, ΔE, (siehe oben) umgewandelt, sondern steht für eine fortdauernde Zerstörung zur Verfügung, siehe hier.
Im Falle eines Stahlbaus müßte k_Stahl < k_Stein sein.
Für die mindestens erforderliche freie Weglänge von 5,35m bedeutet dies, daß sie in Bezug auf einen Stahlbau bereits einen "hochoptimisten Grenzfall" darstellen würde, was das Gelingen eines Abrisses betrifft, weil die Stoßenergie nicht ausgereicht hätte, das Gebäude auf die gewünschte Weise einzureißen.

@DarkEnginseer

DarkEnginseer schrieb:Ich schrieb "langsam".
Eigentlich habe ich keine Lust, hier sämtliche möglichen und unmöglichen Lastfälle anhand einer Brücke durchzudeklinieren, über die Panzer fahren, weil es nichts mit dem Thema zu tun hat.

Ob langsam oder nicht, ist hier irrelevant.
Mit dem Thema hat es insofern etwas zu tun, als es zeigt, daß du mit der Materie, gelinde gesagt, etwas auf dem Kriegsfuß stehst...

Im Falle von Mauerwerk wäre kStein eher Richtung 1 (vollelastischer Stoß) anzusetzen, das bedeutet, ein großer Teil der kinetischen Energie aus dem fallenden Oberteil wird nicht in Verlustenergie beim Stoß, ΔE, (siehe oben) umgewandelt, sondern steht für eine fortdauernde Zerstörung zur Verfügung, siehe hier.

Gerade im Fall von Mauerwerk kannst du gerade NICHTvon k = 1 ausgehen, nicht mal näherungsweise! Viel eher träfe das, isoliert betrachtet für 2 Bauteile, auf Stahl zu - womit deine ganze Aussage hinfällig ist.

paco

@paco_
@DarkEnginseer

paco_ schrieb:Gerade im Fall von Mauerwerk kannst du gerade NICHTvon k = 1 ausgehen, nicht mal näherungsweise! Viel eher träfe das, isoliert betrachtet für 2 Bauteile, auf Stahl zu - womit deine ganze Aussage hinfällig ist.

Dazu kommt noch, wie ich hier schon einege Male dargelegt habe, dass die fallenden oberen Gebäudeteile nicht passgenau auf die unteren gefallen sind, das heisst, die Columns der oberen Blöcke haben zum größten Teil nicht die (hoch belastbaren) unteren Columns getroffen sondern die im Vergleich dazu so gut wie nicht vorhandenen Decken. Und deren Träger haben dann eine horizontale Belastung auf die Columns übertragen - eine Belastung, für welche diese nicht gebaut waren und der sie nur einen geringen Bruchteil ihrer Nenntragfähigkeit entgegensetzen konnten.