El Gateway: una curva catenaria que cobra vida desde la arquitectura y la ingeniería
Diseñado en 1947 por el arquitecto Eero Saarinen, este arco de 200 metros de alto y 192 de ancho ubicado en St. Louis, Estados Unidos, es un monumento que admite un intenso uso interior.
Si bien no tiene la fama de la torre Eiffel ni de la Estatua de la Libertad, el Gran Arco de la ciudad de St. Louis, en el Estado de Misuri, Estados Unidos, es uno de los monumentos emblemáticos del planeta e ícono de esa ciudad norteamericana.
Lo singular de la obra es que se trata de mucho más que un monumento. Además de su fuerte expresividad, tiene un uso interior. Sus patas son huecas y en ellas se ubican distintos modos de transporte —escaleras, ascensores y tranvías— para transportar a los visitantes hasta una sala mirador que se ubica en el punto más elevado del arco, a casi 200 metros de altura.
Los entendidos encuadran a esta obra dentro del expresionismo estructural y es el resultado de un concurso realizado en 1947 en memoria de los pioneros que desde esa ciudad partieron hacia el Oeste norteamericano. El arco fue construido entre 1963 y 1965, con una inversión de 90 millones de dólares.
Conocido como Gateway Arch, su diseño pertenece a Eero Saarinen (1910-1961), ganador de aquel concurso, prestigioso arquitecto finlandés, con quien colaboró el ingeniero alemán Hannskarl Bandel, responsable de su resolución geométrica y estructural.
El concurso
En 1947, el jurado del concurso tuvo la tarea de analizar un total de 172 trabajos. Estuvo integrado por destacadas figuras del ámbito artístico y arquitectónico: Charles Nagel, director del Museo de Brooklyn, Fiske Kimball, director del Museo de Arte de Filadelfia; Herbert Hare, arquitecto; William Wurster, decano de arquitectura del Instituto Tecnológico de Massachusetts; Richard Nuetra, arquitecto; Roland Wank, arquitecto jefe de la Autoridad del Valle de Tennessee y Louis LaBeaume, arquitecto que redactó las reglas del concurso.
Luego de dos rondas selectivas hubo cuatro propuestas finalistas. El diseño de Eero Saarinen ganó por unanimidad, aunque un juez cuestionó la viabilidad de la propuesta. Otro jurado escribió que el arco era “relevante, hermoso, tal vez inspirado sea la palabra correcta”, y un tercero lo mencionó como “una forma abstracta peculiarmente feliz en su simbolismo”.
Una curiosidad del concurso fue que también participó Eliel Saarinen, el padre de Eero, ambos integrantes del mismo estudio. La propuesta de Eliel –una arcada rectangular de tres patas— no superó la primera rueda. Fue la primera y única vez que padre e hijo se encontraban en frentes opuestos y lo hacían en uno de los concursos más prestigiosos de la posguerra, con participantes de la talla de Walter Gropius, Charles Eames, Skidmore, Owings & Merril, Louis Kahn, Eugebne Mackey, Edward D. Stone, Charles Eames, George Foster, Paul Valenti y Kazumi Adachi.
Una parte
El arco forma parte del Jefferson National Expansión Memorial o Puerta hacia el Oeste, que evoca el papel que tuvo el presidente Thomas Jefferson para extender el país “de océano a océano” y la puerta que significó St. Louis en esa expansión. Se trata de un parque de 36,8 hectáreas ubicado junto al río Misisipi y que incluye también al histórico Palacio de Justicia.
El Gran Arco es el elemento destacado de ese espacio, es el monumento más alto de los Estados Unidos y la mayor estructura del mundo con forma de catenaria. Está revestido en acero inoxidable y su estructura es de hierro con partes de hormigón.
Su sección es un triángulo equilátero, con lados de 16 metros en la base, los cuales se van estrechando hasta llegar a 5,20 metros en la parte más elevada, aligerando así su peso.
La obra se cimenta en dos bases de hormigón armado que se asientan a 18 metros de profundidad y el arco está diseñado para balancearse hasta 23 centímetros en cualquier dirección y soportar vientos de hasta 240 km/h.
Cada pata es triangular, hueca y de sección variable, teniendo sus paredes diferentes espesores según la altura. Es una estructura prefabricada y montada en tramos, algunos de los cuales fueron reforzados con hormigón armado. Por su interior circulan dos tranvías que transportan a los visitantes hasta el observatorio ubicado en la parte superior.
Cada tranvía tiene ocho compartimentos en forma de óvalo, con cinco asientos cada uno y una pequeña ventana. Los habitáculos se balancean de tal modo durante los cuatro minutos que dura el viaje que se dice que el transporte es “mitad noria, mitad ascensor”.
El punto final del recorrido es un local de 20 metros por 2,10 metros. Los pasajeros descienden del transporte, caminan por una pequeña cuesta y llegan a un observatorio de techo arqueado y con 16 ventanas en cada lado, las cuales permiten vistas de hasta 40 kilómetros a la redonda.
El arco recibe cuatro millones de visitantes anuales (la torre Eiffel recibe siete millones) y dispone de un centro de visitantes subterráneo de 6500 m2, situado entre sus patas.
Cadena invertida
El Gateway Arch tiene la forma de una catenaria invertida, la cual fue definida por el ingeniero Hannskarl Bandel (1925-1993) a través de ecuaciones que luego manejó el equipo de Saarinen. Se trata de una forma geométrica que soporta su propio peso trabajando estrictamente a compresión, sin soportar esfuerzos de corte ni de flexión.
Hannskarl Bandel (1925-1993) era un ingeniero especializado en estructuras que participó de obras emblemáticas como Las torres de Marina City, el Toronto City Hall, el Centro John F. Kennedy, la Catedral de Cristal del MIT y la cubierta del Madison Square Garden. También trabajó en los puentes atirantados Sunshine Skyway de Florida y el Glebe Island de Sydney, Australia.
Catenaria es el nombre que recibe una curva que adopta una cuerda de densidad uniforme sujeta por sus dos extremos y sometida únicamente a la fuerza de la gravedad. En sentido estricto no es una curva, sino una familia de curvas.
Su geometría fue estudiada en el siglo XVII y los primeros matemáticos supusieron que se trataba de una parábola. Christiaan Huygens (1629-1695) astrónomo, físico y matemático neerlandés fue quien planteó que no seguía esa forma, aunque no logró encontrar su ecuación. Esa fórmula fue finalmente obtenida en 1691 por Gottfried Leibniz y Johann Bernoulli.
La catenaria es una curva plana y de la condición de equilibrio de cada punto se desprende la ecuación diferencial que define su pendiente. Esta corresponde a una parábola +, un término de cuarto orden, de allí que ambas gráficas resulten parecidas. Es una curva que minimiza las tensiones y evita la aparición de esfuerzos distintos de los de compresión, por lo cual es conveniente para el funcionamiento estructural de un arco.
En términos estrictos, la forma del Gateway no es una catenaria común, sino que sigue la forma y = Acosh (Bx), correspondiente a una catenaria ponderada invertida, la cual Saarinen adoptó por ser “menos puntiaguda y empinada”. Ese es el diseño real de esta gran puerta.
El arco de Saarinen, ¿una copia o una forma universal?
A fines del siglo XX un grupo de investigadores que preparaba una muestra sobre la historia del Gateway hizo un particular hallazgo. En 1933, casi 15 años del concurso que ganó Saarinen, Geneva Abbott, una estudiante de 17 años, publicó un dibujo en dos páginas del anuario del Central High School, en el cual imaginaba como sería St. Louis en el futuro.
La ilustración muestra un gran arco parabólico y brillante, que pareciera ser de acero inoxidable o aluminio, sobre el margen del río Misisipi. Ese arco no es, al decir de sus descubridores, “ni vago ni anodino”, sino que es casi el Gateway tal como es hoy, incluso con sus bases triangulares y la forma de las patas.
En la esquina superior del dibujo, Abbott reprodujo versos del poema Ulises, de Alfred Tennyson, que dice: “y, sin embargo, toda experiencia es un arco a través del cual/se vislumbra un mundo ignoto, cuyo horizonte huye/una y otra vez cuando avanzo”.
No fue el único detalle que tuvo el proyecto. A poco de conocida la propuesta ganadora, el arquitecto italiano Adalberto Libera (1903-1963) amenazó con demandar a Saarinen, asegurando que su proyecto era una copia del arco que él había diseñado para la Exposición de Roma de 1942.
Saarinen ni atendió esa sugerencia: “¿Cómo puede alguien atribuirse el mérito de algo que ha existido durante miles de años? El arco es universal, en muchos sentidos’”, respondió.
Un diseñador de peso
Eero Saarinen fue uno de los grandes diseñadores del siglo XX. Parte de su éxito se debió a su habilidad para fusionar diferentes elementos en un todo: escultura, diseño y arquitectura, presente y futuro, organicismo y abstracción.
Si bien nació en Finlandia, se formó en la Universidad de Yale, en Estados Unidos. Fue líder de los arquitectos modernos de segunda generación. Entre sus proyectos se encuentran el Aeropuerto Internacional Dulles en Washington, DC, el Gateway Arch en St. Louis, el Edificio CBS de Nueva York y la mítica Terminal TWA en el Aeropuerto Internacional Kennedy.
En la década del treinta trabajó con Charles Eames en el diseño de muebles que se adaptaran a las formas del cuerpo humano. Su contribución dejó una fuerte huella: la mesa y la silla Tulip, y la butaca Womb, hoy objetos de culto para los amantes del diseño. También es célebre la serie de asientos que creó junto a Charles Eames para el concurso Organic Design in Home Furnishing.