How big is Gateway Arch?

Gateway Arch to łuk ze stali nierdzewnej nad rzeką Missisipi w St. Louis w stanie Missouri. Ma 192 metry wysokości i tyle samo szerokości: odległość między jego dwoma ramionami przy gruncie wynosi 192 metry. Zaprojektował go fińsko-amerykański architekt Eero Saarinen, a ukończono go w 1965 roku.

Rozmiar

Narodowa Służba Parków (National Park Service), która opiekuje się łukiem, podaje jego wysokość jako 192 metry. Odległość od jednego ramienia do drugiego przy gruncie również wynosi 192 metry, więc łuk jest dokładnie tak szeroki, jak wysoki. Służba Parków przyjmuje 10 stóp na każde piętro budynku, co daje łukowi wysokość 63 pięter.

Przekrój każdego ramienia ma kształt pustego w środku trójkąta, a ściany składają się z dwóch warstw stali. Warstwa zewnętrzna to polerowana stal nierdzewna, a wewnętrzna to stal węglowa. Trójkątne przekroje są największe u podstawy i zmniejszają się ku górze. Betonowe fundamenty sięgają 18 metrów w głąb ziemi, a połowa tej głębokości przypada na lite podłoże skalne.

Porównania rozmiarów

Odległość między ramionami przy gruncie jest 1,75 raza większa niż długość boiska do futbolu amerykańskiego, które razem ze polami punktowymi ma 110 metrów długości.
Łuk jest o około 23 metrów wyższy niż Pomnik Waszyngtona, który ma 169 metrów wysokości.
Jest mniej więcej dwa razy wyższy niż Statua Wolności, która od ziemi do czubka pochodni mierzy 93 metry.
Wieża Eiffla, która ma 330 metrów wysokości, jest około 1,7 raza wyższa od łuku.

Dlaczego łuk ma taki kształt

Krzywizna łuku opiera się na krzywej łańcuchowej, czyli kształcie, jaki przyjmuje łańcuch lub lina, gdy zwisa między dwoma punktami. Saarinen zastosował ważoną krzywą łańcuchową. Odpowiada ona wyobrażonemu łańcuchowi, którego ogniwa na końcach są cięższe niż pośrodku, co sprawia, że łuk jest bardziej zaokrąglony niż przy zwykłej krzywej łańcuchowej. Służba Parków opisuje ważoną krzywą łańcuchową jako najmocniejszy rodzaj łuku, ponieważ nacisk jego ciężaru przechodzi w dół przez ramiona do fundamentów.

Wewnątrz łuku nie ma szkieletu. Stalowa powłoka sama podtrzymuje swój ciężar. Do wysokości 91 metrów przestrzeń między dwiema warstwami stali jest wypełniona betonem. Wyżej łuk jest pusty w środku i usztywniony stalą. Utrzymanie większości ciężaru nisko zmniejsza kołysanie. Inżynierowie konstrukcji donieśli, że wiatr o prędkości 240 kilometrów na godzinę przesunąłby wierzchołek tylko o 46 centymetrów.

Jak zbudowano łuk

Projekt Saarinena wybrano spośród 172 zgłoszeń w konkursie architektonicznym. Łuk symbolizuje wizję Thomasa Jeffersona dotyczącą narodu rozciągającego się przez cały kontynent, oraz rolę St. Louis jako bramy na amerykański Zachód w XIX wieku. Budowę rozpoczęto 12 lutego 1963 roku, a łuk ukończono 28 października 1965 roku.

Oba ramiona rosły jednocześnie, bez rusztowań. Powyżej 22 metrów każdą nową sekcję, o wysokości 3,7 metra i masie około 45 ton, podnosiły dźwigi, które wspinały się po zakrzywionych ramionach. Na poziomie 162 metrów między ramionami umieszczono stalową kratownicę o długości 78 metrów, aby usztywnić je nawzajem, gdy dodawano ostatnie sekcje. Dziś zwiedzający wjeżdżają do sali widokowej na szczycie w kolejkach złożonych z ośmiu małych kapsuł, z których każda mieści pięć osób.