Arc Gateway

El Arc Gateway, o la Porta cap a l'Oest, és la part més important del Parc nacional d'Arc Gateway en Sant Luis, Misuri (Estats Units). Es va construir com un monument commemoratiu de l'expansió cap a l'oest dels Estats Units. Conta en 200 metros d'altura màxima, lo que ho convertix en el monument més alt fet per el home en els Estats Units, en l'edifici accessible més alt de l'estat de Misuri i també en la major estructura arquitectònica en forma d'arc catenario esclafat.

S'emplaça en la vora oest del riu Mississipi, a on es va fundar la ciutat de Sant Luis. L'arc va ser dissenyat per l'arquitecte nortamericà d'orige finlandés Eero Saarinen i l'ingenier d'estructures alemà Hannskarl Bandel en 1947. La seua construcció va començar el 12 de febrer de 1963 i va terminar el 28 d'octubre de 1965 i va costar 13 millons de dólars en el seu temps (uns 90 millons de dólars hui en dia). El monument es va obrir al públic el 10 de juny de 1967.

En 2007, va figurar en el lloc 14 de la llista America's Favorite Architecture del American Institute of Architects (AIA).

Disseny

Característiques físiques

Les finestres de l'observatori se situen en l'àpiç de l'arc.

Tant l'altura com l'esgambi de l'arc són 192 metros. L'arc és el monument commemoratiu més alt dels Estats Units i el monument d'acer inoxidable més alt del món.

Les seccions creuades de les pates de l'arc són triànguls equiláteros els costats dels quals es van estretint des de 16 m en les bases fins a 5,2 m en lo alt. Cada mur consistix en una capa d'acer inoxidable cobrint dos murs d'acer de construcció en formigó armat en mig d'estos des del nivell del sol fins a 91m. d'altura, i acer de construcció fins a l'àpiç. L'arc està buit per a acomodar un sistema únic de tramvia que du als visitants fins a un observatori en la seua part més alta.

En giner de 1970, entre temperatures glacials, l'arc va encollir 7,6 cm. El superintendente del Monument Jefferson a l'Expansió Nacional, Harry Pfanz, va dir que la contracció era alguna cosa normal en époques en temps més fret, i que la seguritat del monument no estava en risc.

La càrrega estructural se soporta gràcies a un disseny de revestiment resistent. Cada pata està afonada en formigó en un forat de 13 m d'ample i 18 m de profunditat. L'arc és resistent a terremots i està dissenyat per a balancejar-se fins a 23cm en qualsevol direcció mentres està soportant vents de fins a 240 km/h. L'estructura pesa en total 38.898 tm, de les quals 23.570 tm. són de formigó, 1.957 tm d'acer estructural interior i 804 tm de panels d'acer inoxidable que recobrixen l'exterior de l'arc. Esta cantitat d'acer inoxidable és la major utilisada en un sol proyecte a lo llarc de l'història.

Elements matemàtics

L'arc és una catenària ponderada invertida les bases de la qual són més amples que la secció superior.

La forma geomètrica de l'estructura la va establir Hannskarl Bandel per mig d'equacions que va donar a Saarinen. Bruce Detmers i atres arquitectes varen expressar la forma geomètrica en els plans de l'anteproyecte en esta equació:

$y=A(\cosh \frac{Cx}{L}-1)\iff x=\frac{L}{C}{\cosh }^{-1}(1+\frac{y}{A})$,

en les constants:

$A=\frac{f_c}{Q_b/Q_t-1}=68.7672$

$C={\cosh }^{-1}\frac{Q_b}{Q_t}=3.0022$

a on f_c = és la màxima altura del centroide, Q_b = és la màxima àrea de la secció creuada de l'arc en la seua base, Q_t= és la mínima àrea de la secció creuada de l'arc en la seua altura màxima, i L = és la semianchura del centroide en la base.

Esta funció de coseno hiperbòlic descriu la forma d'una catenària. Una cadena que soporta solament el seu propi pes forma una catenària; d'esta manera, la cadena està estrictament en tensió. Un arc consistent en una catenària invertida que soporta solament el seu propi pes està estrictament en compressió, sense cap força de tall o cisalla. L'Arc Gateway no és una catenària comuna, sino una curva més general de la forma i=Acosh(Bx). Açò la convertix en una curva catenària ponderada invertida: l'arc és més gros en les seues dos bases que en el seu vèrtiç. Saarinen va elegir una catenària ponderada front a una curva catenària normal perque semblava menys puntaguda i menys empinada. En 1959, l'arquitecte va causar certa confusió sobre la forma real de l'arc, quan va escriure: «Este arc no és una verdadera paràbola, com s'ha afirmat a sovint. En lloc d'això, és una curva catenària —la curva que forma una cadena colgante—, una curva en la qual les forces d'espente es mantenen contínuament en el centre de les bases de l'arc». William V. Thayer, un professor de matemàtiques en el Community College de Sant Luis, va escriure més vesprada al Sant Luis Post-Dispatch, el periòdic més important de la ciutat, per a cridar l'atenció sobre el fet de que l'estructura era una catenària ponderada.

Accés públic

Entrada sur al centre de visitants subterràneu.

En abril de 1965, s'esperava que tres millons de turistes visitaren l'arc despuix de la seua finalisació; 619.763 turistes varen visitar la part superior de l'arc en el seu primer any d'obertura. El 15 de giner de 1969, un visitant de Nashville, Tennessee es va convertir en el millonèsim visitant en visitar l'observatori superior; la persona número dèu millons va ascendir a la part superior el 24 d'agost de 1979. En l'actualitat , l'Arc Gateway és una de les atraccions turístiques més visitades del món, en més de quatre millons de visitants anuals, de les quals un milló puja a l'observatori. L'arc va entrar en la llista de Punts de Referència Històrics Nacionals el 2 de juny de 1987, i també està en la llista del Registre Nacional de Llocs Històrics.

El 8 de decembre de 2009, patrocinat per l'organisació sense ànim de lucre CityArchRiver2015, va començar la competició internacional de disseny: «Enquadrant una obra mestra moderna: La Ciutat + L'Arc + El Riu 2015». Estava dirigida a «dissenyar un pla per a millorar el paisage del parc a la vora del riu, facilitar accés als peatons a lo llarc de l'avinguda Memorial Drive i expandir-se per la vora cap a l'est de Sant Luis», aixina com a atraure més visitants. El concurs consistia en tres etapes: una evaluació de la carpeta de treball (superada per 8-10 equips), entrevistes d'equip (superada per 4-5 equips) i estudi de les propostes de disseny. El concurs va contar en quarantanou participants, que despuix de les dos primeres etapes es varen quedar en cinc. El 17 d'agost de 2010, es varen publicar i varen exhibir en el saló d'actes situat baix l'arc els dissenys dels cinc finalistes. El 26 d'agost, els finalistes varen fer el seu defensa final davant un jurat de huit membres, i el 21 de setembre es va comunicar el guanyador: Michael Van Valkenburgh Associates. Els plans de l'empresa inclouen un telecabina a lo llarc del riu Mississipi, estenent-se cap a l'est del riu i soterrando l'avinguda Memorial Drive. El cost inicial estimat pel Servici de Parcs Nacionals, 350 millons de dólars, es va elevar a 578 millons. Estava previst que l'eixecució del disseny finalisara el 28 d'octubre de 2015, coincidint en el 50.º aniversari de la colocació de la part superior de l'arc.

Centre de visitants

Interior del centre de visitants

El centre de visitants subterràneu per a l'arc va ser dissenyat com a part del programa "Missió 66" del Servici de Parcs Nacionals. El centre, que consta de , està situat just baix l'arc, entre les seues pates. Encara que la construcció d'este centre de visitants va començar al mateix temps que la de l'arc, no va concloure fins a 1976 per una falta de fondos; no obstant, el centre va obrir el 10 de juny de 1967 en numeroses exposicions. L'accés al centre de visitants es realisa a través de rampes adjacents a cada pata de l'arc.

El centre alberga oficines, quarts de màquines i sala per als tramvies dels arcs, aixina com les seues principals atraccions: el Museu de l'Expansió cap a l'Oest i dos salons d'actes en els que es proyecten documentals sobre l'arc. El més vell va obrir les seues portes en maig de 1972, mentres que el nou, cridat «Odissea», es va construir en la década dels 90 i conta en una pantalla d'altura equivalent a un edifici de quatre plantes. La seua construcció va obligar a expandir el complex subterràneu, i els treballadors varen tindre que excavar en roca sòlida mentres es minimisava en lo possible l'interrupció de l'us habitual del museu, de manera que permaneixquera obert. El museu alberga centenars de mostres sobre l'expansió cap a l'oest dels Estats Units en el XIX, i va obrir les seues portes el 10 d'agost de 1977.

Observatori

Observatori en la part superior de l'Arc Gateway

Prop de la part superior de l'arc, els passagers ixen del compartimento del tramvia i pugen per una chicoteta costera per a entrar en l'observatori estovat. Hi ha 32 finestres (16 en cada costat), que medixen 18x69 cm i des de les quals es tenen unes vistes a lo llarc del riu Mississipi i el sur d'Illinois en el seu prominents monts de la cultura misisipiana cap a l'est en el jaciment arqueològic amerindio de Cahokia, aixina com la ciutat de Sant Luis i el comtat de Sant Luis cap a l'oest, més allà de la ciutat. La coberta d'observació, de 20 m de llarc i 2,1m d'ample, té una capacitat d'uns 160 passagers, equivalent a la capacitat de quatre tramvies. En un dia clar, es pot aplegar a vore fins a 48 km de distància des de l'observatori.

Formes de pujada

Interior d'una càpsula del tramvia de l'Arc Gateway

Existixen tres modos de transport de pujada en l'arc: dos conjunts d'escales d'emergència (un en cada pata) d'1,076 escalons cada u, un ascensor fins als 91m. d'altura i un tramvia en cada pata.

Zona d'espera del tramvia nort

Per una falta de fondos en març de 1962, el Servici de Parcs Nacionals no va acceptar traure a subasta el sistema de tren intern de l'Arc Gateway. La cuasi-governamental Agència de Desenroll Biestatal (de Misuri i Illinois) va propondre que s'emeteren abonaments públics per a obtindre els fondos requerits. Del 13 al 14 de març, Hartzog i el coronel R.E.Smyser Jr., el director de l'agència, varen estudiar la situació i el 14 de maig, Wirth va firmar l'acort entre el Departament d'Interior i l'Agència de Desenroll Biestatal. Esta última va tindre que recaptar 1,97 millons de dólars per a la construcció del sistema de tramvies, que va ser eixecutada per l'empresa MacDonald Construction Company.

L'Agència biestatal va aportar 3,3 millons de dólars en abonaments i ha controlat el sistema de tramvia des de llavors. El tramvia en la pata nort va començar a funcionar en juny de 1967, pero els visitants es veen obligats a fer coa durant esperes de fins a tres hores, fins que el 21 d'abril de 1976 va escomençar a funcionar un sistema de reserves. En 2007, els tramvies havien recorregut 400,000 km pipe, havent transportat a més de 25 millons de passagers.

Cada tramvia és una cadena de huit compartimento de cinc assents en forma ovular, en una chicoteta finestra en les portes. Com cada tramvia té una capacitat de quaranta persones i hi ha dos tramvies (un en cada pata de l'arc), es poden transportar huitanta passagers al mateix temps, en un ritme d'eixida d'un tramvia cada dèu minuts. Els habitàculs es balancegen com els de una nòria mentres pugen o baixen per l'arc. Gràcies a esta manera de moure's, s'ha estés l'idea de que el tramvia és «mitat nòria, mitat ascensor». La pujada completa dura quatre minuts, i la baixada, tres minuts. En la part més alta, els passagers desembarquen en l'observatori, que té 20 m de llarc.

Vore també

• Gateway International Raceway