ما حجم قوس البوابة؟

قوس البوابة قوس من الفولاذ المقاوم للصدأ يقع بجوار نهر المسيسيبي في سانت لويس بولاية ميزوري. يبلغ ارتفاعه 192 مترًا، ويساوي عرضه ارتفاعه: إذ تبعد ساقاه إحداهما عن الأخرى 192 مترًا عند مستوى الأرض. صممه المهندس المعماري الفنلندي الأمريكي إيرو سارينن، واكتمل بناؤه عام 1965.

الحجم

تذكر دائرة المتنزهات الوطنية، التي ترعى القوس، أن ارتفاعه 192 مترًا. والمسافة من إحدى الساقين إلى الأخرى عند مستوى الأرض هي 192 مترًا أيضًا، فعرض القوس يساوي ارتفاعه تمامًا. وتحسب الدائرة 10 أقدام لكل طابق في مبنى، ما يجعل ارتفاع القوس 63 طابقًا.

مقطع كل ساق مثلث مجوف، وجدرانها مصنوعة من طبقتين من الفولاذ. الطبقة الخارجية من الفولاذ المقاوم للصدأ المصقول، والطبقة الداخلية من الفولاذ الكربوني. وتكون المقاطع المثلثة أكبر ما تكون عند القاعدة، ثم تصغر باتجاه القمة. وتمتد الأساسات الخرسانية إلى عمق 18 مترًا في الأرض، ونصف هذا العمق في صخر أساس صلب.

مقارنات الحجم

تبلغ المسافة بين الساقين عند مستوى الأرض 1.75 ضعف طول ملعب كرة قدم أمريكية، البالغ طوله 110 أمتار مع احتساب منطقتي النهاية.
يزيد ارتفاع القوس على ارتفاع نصب واشنطن، البالغ 169 مترًا، بنحو 23 مترًا.
ارتفاع القوس نحو ضعف ارتفاع تمثال الحرية، البالغ 93 مترًا من الأرض حتى طرف الشعلة.
يبلغ ارتفاع برج إيفل، وهو 330 مترًا، نحو 1.7 ضعف ارتفاع القوس.

لماذا للقوس هذا الشكل

ينبني انحناء القوس على المنحنى السلسلي، وهو الشكل الذي تتخذه سلسلة أو حبل عندما يتدلى بين نقطتين. واستخدم سارينن منحنى سلسليًّا مثقلًا. ويتبع هذا المنحنى سلسلة خيالية تكون حلقاتها أثقل عند الطرفين منها في الوسط، ما يجعل القوس أكثر استدارة من المنحنى السلسلي العادي. وتصف الدائرة المنحنى السلسلي المثقل بأنه أقوى أنواع الأقواس، لأن دفع وزن القوس ينتقل نزولًا من خلال الساقين إلى الأساسات.

ولا يوجد داخل القوس هيكل. فغلافه الفولاذي يحمل وزنه بنفسه. وحتى ارتفاع 91 مترًا، يُملأ الفراغ بين طبقتي الفولاذ بالخرسانة. وفوق ذلك يكون مجوفًا ومدعّمًا بالفولاذ. ويقلل إبقاء معظم الوزن في الأسفل من التمايل. وأفاد المهندسون الإنشائيون بأن ريحًا سرعتها 240 كيلومترًا في الساعة ستحرك القمة 46 سنتيمترًا فقط.

كيف بُني القوس

اختير تصميم سارينن من بين 172 عملًا مشاركًا في مسابقة معمارية. ويرمز القوس إلى رؤية توماس جيفرسون لأمة تمتد على اتساع القارة، وإلى دور سانت لويس بوصفها بوابة إلى الغرب الأمريكي في القرن التاسع عشر. بدأ البناء في 12 فبراير 1963، واكتمل القوس في 28 أكتوبر 1965.

ارتفعت الساقان في وقت واحد، من دون سقالات. وفوق ارتفاع 22 مترًا، رفعت رافعات تتسلق الساقين المنحنيتين كل مقطع جديد، يبلغ ارتفاعه 3.7 متر ويزن نحو 45 طنًا. وعند مستوى 162 مترًا، وُضع جائز شبكي فولاذي طوله 78 مترًا بين الساقين لتدعيم كل منهما بالأخرى أثناء إضافة المقاطع الأخيرة. ويصعد الزوار اليوم إلى غرفة مراقبة في أعلى القوس في عربات مكوّنة من ثماني كبسولات صغيرة، تتسع كل منها لخمسة أشخاص.