Sự thiệt hại có thể tồi tệ hơn, nếu như trụ sở của Bộ Quốc phòng Mỹ không được xây dựng với kỹ thuật đặc biệt cách đó 60 năm.
Kiến trúc bền vững
Điều trùng hợp đáng ngạc nhiên là Lầu Năm Góc bắt đầu được xây dựng vào ngày 11/9/1941, đúng 60 năm khi bị tấn công. Thời điểm nước Mỹ chưa tham gia Thế chiến thứ Hai, Tổng thống Franklin D. Roosevelt nghĩ rằng, ông cần có một căn cứ vững chắc cho các hoạt động quân sự diễn ra gần thủ đô. Tình trạng khẩn cấp trong thời chiến đã giúp Lầu Năm Góc hoàn thành trong thời gian kỷ lục, chỉ 16 tháng với 15.000 công nhân xây dựng.
Lầu Năm Góc được xây dựng gần như hoàn toàn bằng bê tông cốt thép, bao gồm 41.000 trụ bê tông và các đường dốc (thay vì cầu thang) cũng bằng bê tông nối liền 5 tầng của tòa nhà. Hoàn thành vào năm 1943, trụ sở của Bộ Quốc phòng Mỹ được xem là tòa nhà văn phòng ít tầng lớn nhất thế giới, với diện tích làm việc 600 nghìn mét vuông, chứa tới 26 nghìn nhân viên.
Khi Lầu Năm Góc được xây dựng, không ai nghĩ nó sẽ trở thành công trình mang tính biểu tượng cho sức mạnh quân sự của Mỹ, hay một mục tiêu bị tấn công. Trên thực tế, các kiến trúc sư cho rằng, sau chiến tranh nó sẽ trở thành một kho lưu trữ khổng lồ nên đã thiết kế nó với độ bền vượt trội và kết cấu vô cùng vững chắc. Nhờ vậy, kiến trúc kiểu này đã cứu được hàng trăm và có thể là hàng nghìn sinh mạng vào ngày 11/9.
Donald Dusenberry là một kỹ sư kết cấu, đồng tác giả của một báo cáo mang tính bước ngoặt gửi đến Hiệp hội Kỹ sư Xây dựng Hoa Kỳ về thiệt hại mà Lầu Năm Góc phải chịu vào ngày 11/9 và những bài học kinh nghiệm từ khả năng chịu đựng của nó.
Ông và các đồng nghiệp đã ghi chép và phân tích cẩn thận những thiệt hại gây ra cho Lầu Năm Góc. Kết quả đã phát hiện ra, mặc dù 26 cột xi măng ở tầng một bị phá hủy hoàn toàn, 15 cột khác bị hư hại nghiêm trọng do vụ va chạm khủng khiếp, nhưng các tầng trên của tòa nhà không sụp đổ ngay tức thì. Trên thực tế, phải mất 30 phút sau đó, một phần của tòa nhà ngay phía trên địa điểm máy bay đâm sầm mới sụp đổ, tương đối đủ thời gian để những người sống sót thoát ra ngoài.
Đáng kinh ngạc, không nhân viên nào của Lầu Năm Góc thiệt mạng trong vụ sập một phần từ tầng hai đến tầng năm. Ước tính có khoảng 800 người đang làm việc tại khu vực nơi vụ va chạm kinh hoàng xảy ra vào sáng ngày 11/9, ít hơn nhiều so với bình thường. Đó là một sự may mắn mang tính ngẫu nhiên, do khu vực này gần thời điểm đó vừa qua một cuộc cải tạo lớn và chỉ một phần nhỏ nhân viên mới chuyển về văn phòng của họ. Nếu chiếc máy bay đâm vào bất kỳ khu vực nào khác của tòa nhà vào ngày hôm đó, có thể 4.500 nhân viên Lầu Năm Góc sẽ có số phận bi thảm.
Không thể tưởng tượng được sức mạnh mà chiếc Boeing nặng 82,4 tấn, sải cánh 38 mét, bay với tốc độ 800km/h lao vào Lầu Năm Góc. Thiệt hại chủ yếu của tòa nhà là do nhiên liệu dự trữ ở cánh và thân của máy bay bùng nổ. Nó cất cánh từ Sân bay Quốc tế Dulles của Washington DC lúc 8 giờ 20sáng, trên đường đến Los Angeles, với số nhiên liệu đầy đủ cho hành trình xuyên quốc gia.
Theo phân tích của Dusenberry và nhóm của ông, các cánh nhẹ và phần không chứa nhiên liệu của máy bay bị đứt lìa ngay lập tức khi va chạm tòa nhà, nhưng các thùng chứa nhiên liệu nặng xuyên qua tầng đầu tiên, xé nát tòa nhà để lại một luồng đổ nát dài gấp đôi thân máy bay.
Điều mà Dusenberry và các đồng nghiệp tìm hiểu là làm thế nào mà tầng hai của Lầu Năm Góc vẫn đứng vững sau khi hàng chục cột ở tầng một bị phá hủy hoặc hư hại nghiêm trọng. Các phần trên chỉ sụp đổ sau khi chịu thiệt hại nghiêm trọng từ đám cháy dữ dội.
Bài học về kết cấu xây dựng
Hai quyết định thiết kế mang tính chiến lược được đưa ra 60 năm trước đó đã giữ cho Lầu Năm Góc trụ vững khi bị tấn công, liên quan đến các cột bê tông chịu lực ở sàn và việc gia cố trần nhà. Các thanh cốt thép xoắn ốc đã phát huy hiệu quả sau 60 năm. Khi xây dựng bằng bê tông, các thanh cốt thép được sử dụng trong cấu trúc để tăng cường độ chắc chắn.
Trong xây dựng hiện đại, một cột bê tông có thể được hỗ trợ với các thanh cốt thép nằm ngang, chạy dọc theo lõi của nó. Nhưng vào những năm 1940, tiêu chuẩn xây dựng cột trụ cốt thép là sử dụng một vòng cốt thép xoắn ốc liên tục.
Nhóm của Dusenberry có thể thấy rõ ưu điểm của việc gia cố theo hình xoắn ốc. Bên trong không gian văn phòng ở tầng một, họ tìm thấy những cột bị uốn cong, lớp bê tông bên ngoài đã bị bong ra, nhưng lõi bê tông bên trong cốt thép xoắn vẫn còn nguyên vẹn.
Điều thứ hai giữ Lầu Năm Góc còn gắn kết với nhau sau cuộc tấn công là hệ thống dầm bê tông cốt thép. Trước hết, các cột trụ ở mỗi tầng được đặt ở khoảng cách tương đối chặt chẽ, tối đa là 6m. Bên trong hệ thống dầm bê tông cốt thép, các kỹ sư đã cho những thanh cốt thép dài chồng lên nhau từ dầm này sang dầm kế tiếp.
Dusenberry nói, chính những giá đỡ bằng thép chồng chéo đó đã giữ vững các phần nặng của trần bê tông bị hư hỏng ngay cả khi các cột bên dưới bị sập.
Lầu Năm Góc là một tòa nhà có một không hai, một pháo đài 5 mặt bằng bê tông mà phong cách kiến trúc của nó đã lỗi thời từ lâu. Nhưng Dusenberry nói, các kiến trúc sư và kỹ sư hiện đại có thể học được rất nhiều điều từ việc xây Lầu Năm Góc sau vụ tấn công khủng bố vào ngày 11/9/2001.
