Mniej niż pół milimetra (0,01 cala): to margines błędu, z którym spawacze musieli pracować podczas wstawiania ostatniego kawałka potężnego pomnika St. Louis, formalnie znanego jako Gateway Arch . Pochylający się, 630-stopowy (192-metrowy) punkt orientacyjny wydaje się gładki i płynny, ale jego dwie nogi zostały zbudowane oddzielnie ze stali nierdzewnej przewożonej pociągiem z Pensylwanii. Kiedy budowa ruszyła w 1961 roku, wielu przewidywało, że epicka awaria jest nieunikniona - w końcu jak pracownicy mogliby zapewnić, że zostawią odpowiednią ilość miejsca na ostatni element, praktycznie bez miejsca na błędy?
Jakoś udało się zespołowi, zabezpieczając niezmienną reputację Gateway Arch jako najwyższego pomnika Ameryki i najwyższego łuku na świecie. Ambitne przedsięwzięcie było owocem zwycięskiego projektu amerykańsko-fińskiego architekta Eero Saarinena. Ale większa historia pochodzenia łuku jest trochę dzika.
„Gateway Arch National Park to niezwykła witryna National Park Service ” - mówi historyk NPS Bob Moore. „Jego początki były równie niezwykłe. Pomysł na park zrodził się na początku lat trzydziestych XX wieku przez prawnika w okularach w średnim wieku i samozwańczego„ czyniącego dobro ”imieniem Luther Ely Smith, który chciał upiększyć zniszczoną ulicę St. . Louis Riverfront. W czasach, gdy komercyjne lotnictwo było powszechne, pasażerowie samochodów i pociągów mogli po raz pierwszy rzucić okiem na ten obszar, kiedy zbliżali się do miasta ”.
Według Moore'a okolica, która znajdowała się we wczesnych latach trzydziestych, nie robiła dobrych wrażeń. „To nie był ładny widok i nie sprawił, że odwiedzający myśleli, że St. Louis jest jednym z wielkich amerykańskich miast” - mówi. „Budynki nad rzeką były zniszczone i wyglądały na starodawne”. Gdy nowoczesne barki zastąpiły stare parowce z kołami wiosłowymi, niegdyś tętniący życiem port popadł w ruinę, gdy akcja przeniosła się w inne miejsce. „Oprócz upiększania miasta, Smith chciał także przywrócić St. Louisans do pracy podczas Wielkiego Kryzysu ” - mówi Moore. „Po trzecie, Smith chciał, aby ich wysiłki doprowadziły do powstania wyjątkowego pomnika, który przyciągnąłby turystów z całego świata”.
Chociaż propozycje rewitalizacji nabrzeża krążyły od 1898 r., Smith „miał reputację i oddanie, by wprowadzić swoją własną koncepcję w rzeczywistość”, według Moore'a. Celem u podstaw propozycji Smitha było zbudowanie hołdu upamiętniającego legalny punkt zwrotny w historii Stanów Zjednoczonych - bezprecedensową migrację setek tysięcy ludzi w XIX wieku do zachodniej części Missisipi, poprowadzoną przez tętniące życiem miasto St. Louis, ostatnie duże centrum metropolitalne na skraju granicy - mówi Moore.
Konkurs na architekta
I tak w 1947 roku, dwa lata po zakończeniu II wojny światowej, komitet obywatelski St. Louis sponsorował konkurs architektoniczny, który miał zmienić oblicze nabrzeża miasta. O zaszczyt (i słodką nagrodę pieniężną w wysokości 225 000 dolarów) mógł ubiegać się każdy architekt będący obywatelem USA. „Intencją Jefferson National Expansion Memorial Association było, aby obszar pamięci stał się integralną częścią życia społeczności i ożywił piękno i ogólne wrażenie sąsiedniego centrum miasta” - mówi Moore.
W dwuetapowym konkursie wzięło udział elitarne jury składające się z uznanych w kraju architektów, takich jak George Howe i William Wurster, którzy preferowali bardziej nowoczesny styl architektury. Wśród 172 uczestników znalazły się wpływowe nazwiska w architekturze, takie jak Walter Gropius, Charles Eames i Kazumi Adachi, ale sędziowie wylądowali na jednym szczęśliwym kandydacie - w pewnym sensie.
„Kiedy jesienią 1947 roku wybrano pięciu półfinalistów, nazwisko Saarinen skłoniło doradcę konkursu, George'a Howe'a, do telegrafowania do Eliela, że jest jednym z nich i że powinien pracować nad przygotowaniem poprawionego projektu do drugiej rundy sędziowania na początku 1948 roku - mówi Moore. „W studiu Saarinen w Michigan odkorkowano butelki szampana na cześć triumfu. Jednak kilka dni później zażenowany telefon z Howe ujawnił, że Eliel nie znalazł się wśród półfinalistów. Był to jego nieznany wówczas syn, Eero , który jako półfinalista zdobył pożądane miejsce, dzięki swojemu śmiałemu i kreatywnemu projektowi gigantycznego, strzelistego łuku ze stali nierdzewnej. " Jak dobry sport i dobry tata, Eliel wypił drugą butelkę, gdy dowiedział się, że Eero był faktycznym odbiorcą wiadomości.
Wybrano Eero Saarinena
Eero oficjalnie zgarnął najwyższy zaszczyt 18 lutego 1948 r. W artykule 7 marca 1948 r. W St. Louis Post-Dispatch zatytułowanym „The Arch rozpoczął się od środków do czyszczenia rur” (dzięki uprzejmości Gateway Arch National Park Archives), Saarinen napisał, że jego pomysł na łuk zrodził się z poszukiwań naśladowania wyraźnych geometrycznych kształtów istniejących pomników Waszyngtonu, Lincolna i Jeffersona.
„Zaczęliśmy wyobrażać sobie jakąś kopułę, która byłaby znacznie bardziej otwarta niż Pomnik Jeffersona w Waszyngtonie” - napisał Saarinen. „Może to mogłaby być wielka, przebita betonowa kopuła, która dotykała ziemi tylko w trzech punktach… Próbowaliśmy tego w bardzo prymitywny sposób; jedyne, co udało nam się znaleźć, to jakieś czyściki do rur. Ale te trzy nogi wydawało się, że nie pasuje do planu, więc wypróbowaliśmy to z dwiema nogami, jak duży łuk ... Coraz bardziej zaczęło nam świtać, że łuk jest naprawdę bramą, a różni przyjaciele pochylali się, by spojrzeć to, co robiliśmy, od razu zinterpretowaliśmy to jako takie. Stopniowo nazwaliśmy to „Bramą na Zachód” ”.
Ale skonstruowanie gigantycznej, opadającej konstrukcji nie jest łatwe. „Projektując łuk, przeprowadzono wiele badań w celu określenia właściwej krzywizny” - napisał architekt Kevin Roche, który współpracował z Saarinenem nad ostatecznym projektem i wykonał niedokończone plany po jego śmierci w 1961 roku. W dokumencie z Gateway Arch W archiwum Parku Narodowego zatytułowanym „Projektowanie łuku” Roche pisze, że „podczas gdy krzywa była taka jak w przypadku sieci trakcyjnej, takiej jak łańcuch zawieszony do góry nogami, opracowanie obejmowało zbadanie wpływu obciążonej sieci trakcyjnej, która nieznacznie zmodyfikowałaby prostą forma sieciowa. Znowu - wiele modeli, studiów, rysunków przekrojowych, wiele łańcuchów zwisających z sufitu z ciężarkami. "
Rzeczywisty projekt konstrukcyjny Gateway Arch powstał dzięki mądrości inżyniera Freda Severuda, któremu pomagał współpracownik o nazwisku Hannskarl Bandel. W innym dokumencie dostarczonym przez Archiwa Parku Narodowego Gateway Arch, syn Severuda, Fred Jr., napisał o swoim ojcu: „Chociaż Eero Saarinen zaprojektował wygląd łuku, to mój ojciec i jego firma opracowali sposób, w jaki można było zbudować. Bez obliczeń matematycznych opracowanych przez firmę Severud i zastosowania ortotropowych zasad inżynierii (co oznacza, że stalowe ściany wewnętrzne i zewnętrzne łuku są rzeczywistymi elementami konstrukcyjnymi, a nie szkieletem dźwigarów ze stalowymi panelami wisi na nich), dziś nie byłoby łuku. Po wielu latach konsultacji i ciężkiej pracy w końcu rozpoczęto budowę w 1963 r. "
Syn Severuda skrupulatnie wyszczególnił szczegóły wielkiego planu swojego ojca. „Łuk został zbudowany jako dwie konstrukcje wspornikowe, które ostatecznie spotkały się na szczycie” - napisał. „Projekt musiał uwzględniać obciążenia i oddziaływanie konstrukcyjne na różnych etapach, pamiętając jednocześnie o praktycznych aspektach konstrukcji. Na początkowym etapie wspornikowym beton sprężony został umieszczony między poszyciem wewnętrznym i zewnętrznym, do wysokości 300 stóp (91 metrów) poziom, aby zapewnić niezbędną wytrzymałość dla wewnętrznego zakrzywienia nóg. Powyżej 300 stóp (91 metrów) pominięto beton sprężony ”.
Ponieważ konstrukcja była zbyt wysoka, aby zbudować ją za pomocą standardowych dźwigów, załoga musiała użyć czegoś, co nazywa się dźwigiem wspinaczkowym, wraz z wykonawcami, na każdej nodze łuku. „Na wysokości około 500 stóp (152 m), tymczasową kratownicę poziomą umieszczono od nogi do nogi, co spowodowało, że nogi działały razem, co stanowi zupełnie inny stan naprężenia” - napisał.
Kształt krzywej
Ustalenie całej łukowej części łuku również nie było łatwe. „Próba znalezienia krzywej łuku obejmowała zawieszenie liny przymocowanej na jej końcach; zwisająca lina utworzyła krzywą łańcuchową, coś w rodzaju odwróconego łuku” - napisał architekt Bruce Detmers w innym dokumencie z The Gateway Arch National Park Archives . „Dodanie obciążników wzdłuż długości zawieszonej liny zmieniło kształt krzywej. Jednolita lina spowodowała, że krzywa była zbyt płaska na górze. Próby obciążenia zawieszonej liny nie pomogły w uzyskaniu odpowiedniego kształtu. Eero. "
Asystent Severuda, Bandel, w pewnym sensie uratował dzień, według Detmersa. „Wprowadzono numeryczne poprawki we wzorze i sporządzono wykres” - napisał. „Proces kreślenia i tworzenia modeli badawczych zaowocowały ostatecznym projektem łuku. Nogi łuku są bardziej strome i większe u podstawy; wierzchołek łuku jest mniejszy i mniej płaski niż stulecie stulecia o czystej masie, co skutkuje fakt, że Łuk wydaje się szybować. " Ostatni krok w definiowaniu Arch obejmował złożone wzory matematyczne, których obliczenie zajęło wiele godzin. „Mechanicznie obsługiwana maszyna naszego działu księgowości może zwielokrotnić numery śledzenia do kilku miejsc po przecinku” - napisał Detmers. „Według dzisiejszych standardów do obliczenia wymiarów łuku użyto starożytnej technologii.Odetchnąłem z ulgą, gdy dowiedziałem się, że firma Pittsburgh Des Moines Steel, podwykonawca do wykonania konstrukcji Arch, użyła komputera do sprawdzenia naszych obliczeń i nie znalazła żadnych błędów ”.
Prawdziwym problemem (jakby nie było już tak wielu innych do pokonania) było ustalenie, jak zostawić wystarczającą ilość miejsca na ostatni element łączący u góry - jakakolwiek dodatkowa przestrzeń lub niewystarczająca przestrzeń zniszczyłyby całość. I była dodatkowa komplikacja dzięki Matce Naturze. „Ponieważ oprawa ostatniego utworu miała odbywać się w ciepłe dni, pojawił się problem” - napisał syn Severuda. „Nogi miały różną ekspozycję na słońce, co powodowało, że w ciągu dnia miały kilka stóp różne wzniesienie, więc wszystkie pomiary wykonano w nocy, kiedy nie było różnicy temperatur. Zespół konstrukcyjny planował umieścić element również w nocy , kiedy obie strony ustawią się w jednej linii. "
Najwyraźniej burmistrz St. Louis uznał ten plan za szalony. „To miało być jedno z najbardziej znaczących wydarzeń w historii St. Louis; ustawienie musi być zrobione wczesnym popołudniem!” Syn Severuda napisał, opisując niedowierzanie burmistrza. „To spowodowałoby różnicę w elewacji, której nie można było przezwyciężyć; co można zrobić? Mój ojciec obudził się w nocy z rozwiązaniem: użyj wody do schłodzenia gorącej strony! Skontaktowano się z komendantem straży pożarnej i zgodził się zapewnić węże i pompki do natryskiwania gorącej strony. Rezultat? Ostateczna część została umieszczona w ciągu dnia bez problemu ”.
Przenoszenie ludzi na szczyt
Ostatnia kwestia, z którą trzeba się zmierzyć: jak, u licha, inżynierowie mieli sprowadzić odwiedzających na szczyt tego punktu orientacyjnego? Zwykła winda nie może dokładnie poruszać się po potężnej krzywizny. Ten problem został rozwiązany przez Dick Bowser , który porzucił szkołę, który pracował w Montgomery Elevator Company w Moline w stanie Illinois. Jego rozwiązanie: tramwaj łączący funkcje windy z ... diabelskim młynem.
„Odbyło się wiele spotkań z Dickiem, który wpadł na pomysł kapsuły, która mogłaby się obracać podczas podróży ze stacji metra w górę łuku do platformy dla odwiedzających na szczycie” - napisał Roche. „Zbudowaliśmy wiele modeli stacji metra i zbudowaliśmy pełnowymiarowy model pięcioosobowej kapsuły do testów z pasażerami o różnych gabarytach. Zbudowaliśmy również pełnowymiarowy przekrój przez górę łuku tak, aby okna widokowe może być wystarczająco mały, aby nie był widoczny z zewnątrz, ale wystarczająco duży, aby zapewnić odwiedzającym spektakularny widok. W ten model włożono wiele wysiłku, aby zapewnić dzieciom i dorosłym, niezależnie od wzrostu, wygodny dostęp do okien obserwacyjnych ”.
A dziś 6700 odwiedzających codziennie korzysta z innowacyjnego systemu Bowser, aby oglądać widok ze szczytu łuku. Łuk o wysokości 630 stóp (192 m) waży 43 226 ton (39 214 ton), w tym 900 ton (816 ton) stali nierdzewnej, zlikwidowany kosztował 13,4 miliona dolarów i zatrudniał kilkuset pracowników (żaden z nich nie zginął w przetwarzać, pomimo przewidywania 13 zgonów ). Ten punkt orientacyjny nadal jest główną atrakcją w kraju, przyciągając każdego roku 3,5 miliona odwiedzających.
Teraz to jest interesujące
Może na to nie wygląda, ale łuk jest w rzeczywistości tak szeroki, jak wysoki (630 stóp [192 metry] w obu kierunkach). Powodem, dla którego wydaje się dłuższy od góry do dołu, jest złudzenie optyczne - ponieważ rzadko patrzysz na łuk prosto, twoje oczy postrzegają go jako znacznie wyższy niż szeroki.
