1978 год. Билл Лемессурье обнаружил, что спроектированный им небоскреб Citicorp Center может обрушиться при ветре скоростью 110 км/ч . Инженерная ошибка ставила под угрозу жизни тысяч людей в центре Манхэттена всего за несколько недель до начала сезона ураганов .
🏗️ Небоскреб на четырех сваях 1:05
В 1960-х годах корпорация Citicorp выкупила городской квартал в Нью-Йорке для строительства штаб-квартиры. На участке находилась церковь Святого Петра (Saint Peter's). Пастор Ральф Петерсон согласился на снос старого здания при условии, что новая церковь останется на том же месте и будет физически отделена от башни .
Билл Лемессурье предложил поднять Citicorp Center на четырех массивных опорах высотой в девять этажей. Опоры располагались не по углам здания, а в центре каждой грани . Такая конфигурация сделала конструкцию менее устойчивой.
Для распределения нагрузки инженер применил систему шевронных связей — гигантских V-образных стальных конструкций.
- Шевроны передавали вес здания на центральную колонну и четыре внешние опоры .
- Каждые восемь этажей половина гравитационной нагрузки направлялась через эти связи к опорам .
- Система была уникальной и продиктованной жесткими требованиями заказчика .
⚖️ «Большой кусок сыра» против раскачивания 7:49
Легкий вес здания (около 107 кг на квадратный метр) делал его подверженным раскачиванию на ветру . Это не угрожало структуре, но вызывало дискомфорт у сотрудников. Вместо утяжеления стального каркаса Билл Лемессурье впервые в мире применил в здании инерционный гаситель — Tuned Mass Damper (TMD) .
На верхнем этаже установили бетонный блок весом 400 тонн и размером 9 на 9 метров . Блок, прозванный «куском сыра», двигался на масляной подушке противофазно колебаниям здания .
- Система должна была снижать амплитуду раскачивания на 50% .
- Использование TMD сэкономило компании около $4 млн на конструкционной стали .
- Для работы механизмов требовалось постоянное электроснабжение .
📞 Роковой звонок студента 11:17
В мае 1978 года Билл Лемессурье узнал, что строительный подрядчик заменил сварные соединения шевронов на болтовые . Это решение позволило сэкономить $250 000. Инженер посчитал замену безопасной, так как основные нагрузки в его расчетах были сжимающими.
Месяц спустя инженеру позвонил студент-старшекурсник . Он сообщил, что его профессор считает расположение опор в центре граней ошибочным. Студент спросил, как здание выдержит диагональные (четвертные) ветры, бьющие точно в угол башни.
Билл Лемессурье решил перепроверить расчеты. При прямом ветре нагрузки распределялись равномерно. Однако при диагональном ветре напряжение в половине шевронов удваивалось .
- Нагрузка от четвертного ветра оказалась на 40% выше расчетной .
- В одной из связей на уровне 30-го этажа напряжение составило 635 тонн вместо 454 тонн .
- Вместо необходимых 14 болтов в соединении использовалось только 4 .
🌪️ Шанс на катастрофу: один к шестнадцати 18:38
Билл Лемессурье отправился в Канаду к Алану Давенпорту для испытаний в аэродинамической трубе . Динамический анализ показал, что реальные нагрузки превышают расчетные на 60% . Самым слабым звеном оказался 30-й этаж.
Анализ исторических погодных данных Нью-Йорка выявил критические риски:
- Шторм, способный разрушить здание, случается в среднем раз в 67 лет при работающем TMD .
- Если из-за шторма отключится электричество и гаситель остановится, здание рухнет при ветре 110 км/ч .
- Вероятность обрушения башни в любой конкретный год составляла 1 к 16 .
Годом ранее через Нью-Йорк прошел ураган Belle с порывами именно такой силы . Инженер осознал, что Citicorp Center гарантированно упадет до конца столетия .
🛠️ Секретная операция «Серенити» 20:31
Билл Лемессурье сообщил о проблеме руководству Citicorp. Председатель правления Уолтер Ристон одобрил план секретных работ под названием Project Serene . Чтобы избежать массовой паники, ремонт проводили по ночам.
Сварщики работали в масках и закрывали окна, чтобы прохожие не видели вспышек . Они приваривали стальные пластины толщиной 5 см к 200 болтовым соединениям .
- Первыми укрепили стыки на критическом 30-м этаже .
- Красный Крест тайно подготовил план эвакуации 10 городских кварталов .
- Для TMD установили экстренные генераторы, превратив его в главную страховку здания .
Информационному вакууму способствовала забастовка всех газет Нью-Йорка, включая The New York Times, которая началась в августе 1978 года .
🌊 Ураган Элла и счастливый финал 25:40
В конце августа 1978 года к Нью-Йорку приблизился ураган Элла со скоростью ветра 200 км/ч . Ремонтные работы были завершены лишь наполовину. Полиция была готова начать поквартирный обход для эвакуации тысяч людей .
В течение 24 часов ураган замер у берегов Северной Каролины, а затем резко повернул в сторону моря . Угроза миновала. Ремонт полностью закончили в октябре 1978 года. Теперь Citicorp Center мог выдержать шторм, случающийся раз в 1000 лет .
История оставалась тайной до 1995 года, когда журнал The New Yorker опубликовал подробное расследование. Билл Лемессурье не стал изгоем. Напротив, профессиональное сообщество высоко оценило его мужество признать ошибку и исправить её .
🕵️ Кто был тем самым студентом? 28:36
Личность человека, чей звонок спас Нью-Йорк, долго была предметом споров. Основным кандидатом считалась Дайан Хартли, студентка Принстона . В 1978 году она писала дипломную работу по конструкции Citicorp Center и обнаружила отсутствие расчетов четвертного ветра .
Однако Дайан Хартли никогда не разговаривала с Биллом Лемессурье лично — она общалась с младшими инженерами фирмы. В 2011 году Ли Декаролис, бывший студент Технологического института Нью-Джерси, заявил, что именно он звонил главному инженеру . Его описание разговора совпало с воспоминаниями самого Билла Лемессурье.
Сегодня опыт Citicorp Center преподается во всем мире как главный пример инженерной этики . Инерционные гасители стали стандартом для сверхвысоких зданий, таких как Тайбэй 101, где 660-тонный маятник защищает конструкцию от тайфунов и землетрясений .
