How the St. Louis Arch Stands Against All Odds

Weniger als ein halber Millimeter (0,01 Zoll): Mit dieser Fehlerquote mussten Schweißer arbeiten, wenn sie das letzte Stück des hoch aufragenden St. Louis-Denkmals einfügten, das früher als Gateway Arch bekannt war. Das stürzende Wahrzeichen von 192 Metern erscheint glatt und nahtlos, aber seine beiden Beine wurden getrennt von Edelstahl gebaut, der per Zug aus Pennsylvania verschifft wurde. Als der Bau 1961 begann, sagten viele voraus, dass ein epischer Misserfolg unvermeidlich sei – wie könnten die Arbeiter schließlich sicherstellen, dass sie genau den richtigen Platz für das letzte Stück lassen, ohne dass Spielraum für Fehler besteht?

Irgendwie hat das Team es geschafft und den dauerhaften Ruf des Gateway Arch als Amerikas höchstes Denkmal und der höchste Bogen der Welt gesichert. Das ehrgeizige Unterfangen war das Produkt des wettbewerbsgewinnenden Entwurfs des amerikanisch-finnischen Architekten Eero Saarinen. Aber die größere Geschichte über den Ursprung des Bogens ist irgendwie wild.

“Der Gateway Arch National Park ist ein ungewöhnlicher Standort für den National Park Service”, sagt der NPS-Historiker Bob Moore. “Seine Ursprünge waren ebenso ungewöhnlich. Die Idee für den Park wurde in den frühen 1930er Jahren von einem mit Brille versehenen Anwalt mittleren Alters und selbsternannten” Gutmenschen “namens Luther Ely Smith geboren, der die heruntergekommene Straße verschönern wollte In der Zeit, bevor die kommerzielle Luftfahrt üblich war, war das Flussufer der erste Blick, den diejenigen in Autos und Zügen hatten, als sie sich der Stadt näherten. “

Laut Moore machte die Gegend in den frühen 30er Jahren keine guten Eindrücke. “Es war kein schöner Anblick und ließ die Besucher nicht glauben, dass St. Louis eine der großen amerikanischen Städte ist”, sagt er. “Die Gebäude am Fluss waren heruntergekommen und hatten ein uraltes Aussehen.” Als moderne Lastkähne die alten Schaufelraddampfer ersetzten, verfiel der einst geschäftige Hafen, als die Aktion an einen anderen Ort verlegt wurde. “Neben der Verschönerung der Stadt wollte Smith auch St. Louisans während der Weltwirtschaftskrise wieder an die Arbeit bringen”, sagt Moore. “Drittens wollte Smith, dass ihre Bemühungen zu einem einzigartigen Denkmal führen, das Touristen aus aller Welt anzieht.”

Obwohl seit 1898 Vorschläge zur Wiederbelebung des Flussufers im Umlauf waren, hatte Smith laut Moore “den Ruf und das Engagement, sein eigenes Konzept in die Realität umzusetzen”. Das Ziel von Smiths Vorschlag war es, eine Hommage an ein legitimes Wahrzeichen der US-Geschichte zu errichten – die beispiellose Migration von Hunderttausenden von Menschen in den Trans-Mississippi-Westen im 19. Jahrhundert, die durch die geschäftige Stadt St. Louis, die letzte große Metropole am Rande der Grenze “, sagt Moore.

Der Wettbewerb um einen Architekten

Und so veranstaltete ein Bürgerkomitee in St. Louis 1947, zwei Jahre nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs, einen Architekturwettbewerb, um das Gesicht des Flussufers der Stadt zu verändern. Alle Architekten, die US-Bürger waren, konnten um die Ehre (und den süßen Geldpreis von 225.000 US-Dollar) kämpfen. “Es war die Absicht der Jefferson National Expansion Memorial Association, dass die Gedenkstätte ein wesentlicher Bestandteil des Lebens der Gemeinde wird und die Schönheit und den Gesamteindruck der angrenzenden Innenstadt wiederbelebt”, sagt Moore.

Der zweistufige Wettbewerb umfasste eine Elite-Jury aus national anerkannten Architekten wie George Howe und William Wurster, die den moderneren Architekturstil favorisierten. Einflussreiche Namen in der Architektur wie Walter Gropius, Charles Eames und Kazumi Adachi waren unter den 172 Teilnehmern, aber die Richter landeten auf einem glücklichen Anwärter – einer Art.

“Als die fünf Halbfinalisten im Herbst 1947 ausgewählt wurden, veranlasste der Name Saarinen den Wettbewerbsberater George Howe, Eliel zu telegraphieren, dass er einer von ihnen sei und dass er daran arbeiten sollte, ein überarbeitetes Design für eine zweite Runde vorzubereiten Anfang 1948 zu urteilen “, sagt Moore. “Im Saarinen-Studio in Michigan wurden Champagnerflaschen zu Ehren des Triumphs entkorkt. Ein paar Tage später ergab ein verlegener Telefonanruf von Howe, dass Eliel nicht zu den Halbfinalisten gehörte. Es war sein damals unbekannter Sohn Eero , der als Halbfinalist mit seinem kühnen und kreativen Design eines gigantischen, hochfliegenden Edelstahlbogens den begehrten Platz gewann. ” Wie ein guter Sport und ein guter Vater knallte Eliel eine zweite Flasche, als er erfuhr, dass Eero der eigentliche Empfänger der Nachrichten war.

Eero Saarinen wird gewählt

Eero hat am 18. Februar 1948 offiziell die höchste Auszeichnung erhalten. In einem Artikel für den St. Louis Post-Dispatch vom 7. März 1948 mit dem Titel “Der Bogen begann mit Pfeifenreinigern” (mit freundlicher Genehmigung des Gateway Arch National Park Archives), Saarinen schrieb, dass seine Idee für den Bogen aus einer Suche stammte, um die unterschiedlichen geometrischen Formen der vorhandenen Denkmäler für Washington, Lincoln und Jefferson nachzuahmen.

“Wir stellten uns eine Art Kuppel vor, die viel offener war als das Jefferson Memorial in Washington”, schrieb Saarinen. “Vielleicht könnte es eine große Kuppel aus durchbohrtem Beton sein, die den Boden nur an drei Punkten berührte … Wir haben es auf sehr grobe Weise versucht; die einzigen Dinge, mit denen wir es schaffen konnten, waren einige Pfeifenreiniger. Aber die drei Beine schien nicht in den Plan zu passen, also versuchten wir es mit zwei Beinen, wie ein großer Bogen … Immer mehr wurde uns klar, dass der Bogen wirklich ein Tor war, und verschiedene Freunde, die sich bückten, um nachzuschauen Bei dem, was wir taten, wurde es sofort als solches interpretiert. Allmählich nannten wir es das ‘Tor zum Westen’. “

Der Bau einer riesigen Sturzflugstruktur ist jedoch nicht ganz einfach. “Bei der Gestaltung des Bogens wurden viele Studien durchgeführt, um die richtige Krümmung zu bestimmen”, schrieb der Architekt Kevin Roche, der mit Saarinen am endgültigen Entwurf arbeitete und die unvollendeten Pläne nach Saarinens Tod 1961 zum Abschluss brachte. In einem Dokument aus dem Gateway Arch Das Archiv des Nationalparks mit dem Titel “Designing the Arch” schreibt Roche: “Während die Kurve die einer Oberleitung war, wie sie von einer kopfüber hängenden Kette gebildet wird, umfasste die Entwicklung die Untersuchung der Auswirkungen einer gewichteten Oberleitung, die die einfache leicht modifizieren würde.” Oberleitungsform. Wieder – viele Modelle, Studien, Schnittzeichnungen, viele Ketten hingen mit Gewichten von der Decke. “

Das eigentliche strukturelle Design des Gateway Arch wurde mit freundlicher Genehmigung des Ingenieurs Fred Severud erstellt, der von einem Mitarbeiter namens Hannskarl Bandel unterstützt wurde. In einem anderen Dokument, das vom Archiv des Gateway Arch National Park zur Verfügung gestellt wurde, schrieb Severuds Sohn Fred Jr. über seinen Vater: “Obwohl Eero Saarinen das Aussehen des Bogens entworfen hat, waren es mein Vater und seine Firma, die die Art und Weise ausgearbeitet haben, wie es funktioniert könnte gebaut werden. Ohne die mathematischen Berechnungen der Firma Severud und die Verwendung orthotroper Konstruktionsprinzipien (was bedeutet, dass die Stahlinnen- und -außenwände des Bogens die eigentlichen Bauteile sind und nicht ein Skelett von Trägern mit den Stahlplatten an ihnen hängen), würde es heute keinen Bogen mehr geben. Nach vielen Jahren der Beratung und harter Arbeit wurde 1963 endlich mit dem Bau begonnen. “

Severuds Sohn erläuterte akribisch die Einzelheiten des großen Plans seines Vaters. “Der Bogen wurde als zwei freitragende Strukturen gebaut, die sich schließlich oben trafen”, schrieb er. “Bei der Konstruktion mussten die Belastungen und strukturellen Einflüsse in den verschiedenen Phasen berücksichtigt werden, wobei die praktischen Aspekte der Konstruktion zu berücksichtigen waren. In der ersten Auslegerphase wurde vorgespannter Beton zwischen der Innen- und Außenhaut bis zu einer Höhe von 300 Fuß platziert (91 Meter) Höhe, um die notwendige Festigkeit für die Einwärtskrümmung der Beine bereitzustellen. Oberhalb von 91 Metern (300 Fuß) wurde der nachgespannte Beton weggelassen. “

Da die Struktur zu hoch war, um mit Standardkranen gebaut zu werden, musste die Besatzung zusammen mit den Auftragnehmern an jedem Bein des Bogens einen sogenannten Kletterkran verwenden. “In einer Höhe von etwa 152 Metern wurde von Bein zu Bein ein vorübergehender horizontaler Federbeinbinder platziert, wodurch die Beine zusammenwirken, was eine völlig andere Belastungsbedingung darstellt”, schrieb er.

Die Form der Kurve

Es war auch nicht einfach, den gesamten Teil des Bogens herauszufinden. “Der Versuch, zu einer Kurve für den Bogen zu gelangen, beinhaltete das Aufhängen eines an seinen Endpunkten befestigten Seils. Das durchhängende Seil bildete eine Oberleitungskurve, eine Art umgedrehter Bogen”, schrieb der Architekt Bruce Detmers in einem anderen Dokument aus dem Archiv des Gateway Arch National Park . “Das Hinzufügen von Gewichten entlang der Länge des aufgehängten Seils veränderte die Form der Kurve. Ein gleichmäßiges Seil führte zu einer Kurve, die oben zu flach war. Die Versuche, das aufgehängte Seil zu beschweren, waren nicht hilfreich, um zu einer Form zu gelangen, die zufriedenstellend war Eero. “

Laut Detmers hat Severuds Assistent Bandel den Tag in gewisser Weise gerettet. “In der Formel wurden numerische Anpassungen vorgenommen und aufgezeichnet”, schrieb er. “Der Plotprozess und der Prozess der Erstellung von Studienmodellen führten zur endgültigen Gestaltung des Bogens. Die Beine des Bogens sind an der Basis steiler und größer; die Oberseite des Bogens ist kleiner und weniger flach als ein reines, gleichmäßig gewichtetes hundertjähriges Bestehen die Tatsache, dass der Bogen zu steigen scheint. ” Der letzte Schritt bei der Definition des Bogens umfasste komplexe mathematische Formeln, deren Berechnung Stunden dauerte. “Die mechanisch betriebene Maschine unserer Buchhaltungsabteilung könnte Tracking-Zahlen mit mehreren Dezimalstellen multiplizieren”, schrieb Detmers. “Nach heutigen Maßstäben wurde diese alte Technologie verwendet, um die Abmessungen des Bogens zu berechnen. Ich war sehr erleichtert zu erfahren, dass Pittsburgh Des Moines Steel, der Subunternehmer für die Herstellung der Bogenstruktur, einen Computer zur Überprüfung unserer Berechnungen verwendete und keine Fehler fand.”

Das eigentliche Problem (als ob es nicht schon so viele andere zu überwinden gäbe) war herauszufinden, wie man gerade genug Platz für das letzte Verbindungsstück oben lässt – jede Menge zusätzlichen Platzes oder unzureichenden Platzes würde das Ganze ruinieren. Und dank Mutter Natur gab es eine zusätzliche Komplikation. “Da die Einstellung des letzten Stücks bei warmem Wetter erfolgen sollte, trat ein Problem auf”, schrieb Severuds Sohn. “Die Beine waren unterschiedlich der Sonne ausgesetzt, was dazu führte, dass sie tagsüber mehrere Fuß unterschiedlich hoch waren. Daher wurden alle Messungen nachts durchgeführt, wenn es keinen Temperaturunterschied gab. Das Bauteam plante, das Teil auch nachts zu platzieren , wenn beide Seiten sich anstellen würden. “

Anscheinend hielt der Bürgermeister von St. Louis diesen Plan für verrückt. “Dies sollte eines der bedeutendsten Ereignisse in der Geschichte von St. Louis sein. Die Einstellung muss am frühen Nachmittag erfolgen!” Severuds Sohn schrieb und beschrieb die Ungläubigkeit des Bürgermeisters. “Dies würde einen Höhenunterschied verursachen, der nicht überwunden werden konnte; was könnte getan werden? Mein Vater wachte nachts mit der Lösung auf: Verwenden Sie Wasser, um die heiße Seite abzukühlen! Der Feuerwehrchef wurde kontaktiert und erklärte sich bereit, für die Versorgung zu sorgen.” Schläuche und Pumpen zum Sprühen der heißen Seite. Das Ergebnis? Das letzte Stück wurde tagsüber ohne Probleme platziert. “

Menschen an die Spitze bringen

Das letzte Problem, mit dem man sich auseinandersetzen muss: Wie um alles in der Welt sollten die Ingenieure Besucher an die Spitze des Wahrzeichens bringen? Ein normaler Aufzug kann eine hoch aufragende Krümmung nicht genau steuern. Dieses Problem wurde von Dick Bowser gelöst, einem Studienabbrecher, der bei der Montgomery Elevator Company in Moline, Illinois, arbeitete. Seine Lösung: eine Straßenbahn, die die Funktionen eines Aufzugs mit … einem Riesenrad kombiniert.

“Es gab viele Treffen mit Dick, der auf die Idee kam, dass sich die Kapsel drehen könnte, wenn sie von der U-Bahnstation das Bein des Bogens hinauf zur Besucherplattform oben fährt”, schrieb Roche. “Wir haben viele Modelle der U-Bahnstation gebaut und ein Modell der Fünf-Personen-Kapsel in voller Größe gebaut, um sie mit Passagieren verschiedener Größen zu testen. Wir haben auch einen Querschnitt in voller Größe durch die Oberseite des Bogens gebaut, so dass die Sichtfenster könnte klein genug sein, um von außen nicht sichtbar zu sein, aber groß genug, um dem Besucher eine spektakuläre Aussicht zu bieten. Dieses Modell hat große Anstrengungen unternommen, um sicherzustellen, dass Kinder und Erwachsene aller Größen die Sichtfenster bequem erreichen können. “

Und noch heute nutzen täglich 6.700 Besucher das innovative System von Bowser, um die Aussicht von der Spitze des Bogens aus zu genießen. Der 192 Meter hohe Bogen wiegt 43.226 Tonnen (39.214 Tonnen), darunter 900 Tonnen (816 Tonnen) Edelstahl, kostete 13,4 Millionen US-Dollar und beschäftigte mehrere hundert Arbeiter (von denen keiner in der USA starb) Prozess, trotz Vorhersagen von 13 Todesfällen). Das Wahrzeichen ist nach wie vor eine wichtige nationale Attraktion und zieht jedes Jahr 3,5 Millionen Besucher an.

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