הצגת המקור של הדף "קשת השער"

{{מבנה
| שם בשפת המקור = Gateway Arch
| תמונה = St Louis Gateway Arch.jpg
| כיתוב = מבט מהגדה המזרחית של [[מיסיסיפי (נהר)|נהר המיסיסיפי]], לפני השיפוצים שהסתיימו ב-2018. בחזית ניתן לראות על הגדה את המושבים של [[אמפיתיאטרון]] המופעים.
| על שם = המתיישבים שפרצו את הדרך מערבה במאה ה-19
| תאריך התחלה = [[1963]]
| תאריך סיום = [[1965]]
| אדריכל = [[אירו סארינן]]
| קואורדינטות = {{coord|38|37|28.56|N|90|11|5.89|W|display=inline,title|type:landmark}}
| מפה = {{מממו|מיזורי|ארצות הברית|כיוון כתב=ימינה}}{{מפה דינמית|זום=11}}
}}
[[קובץ:St Louis night.jpg|שמאל|ממוזער|250px|קשת השער בלילה]]
'''קשת השער''' (ב[[אנגלית]]: '''Gateway Arch'''), הידועה גם כ"'''קשת השער למערב'''", היא ה[[מבנה]] הידוע ביותר בעיר [[סנט לואיס]] שב[[מיזורי]], [[ארצות הברית]]. ה[[קשת (מבנה)|קשת]] היא חלק מ[[הפארק הלאומי קשת השער]] וממוקמת על הגדה ה[[מערב]]ית של נהר ה[[מיסיסיפי (נהר)|מיסיסיפי]].

הקשת נבנתה בשנים [[1963]]{{כ}}-[[1965]] על שטח פארק שהוכרז כבר ב-[[1935]] לציון [[רכישת לואיזיאנה]] ו[[משלחת לואיס וקלארק|מסעם הנועז של צמד החוקרים לואיס וקלארק]]. הפארק משתרע על שטח של 368 [[דונם]], וכולל מלבד הקשת גם את [[בית משפט|בית המשפט]] הישן של סנט לואיס, ואת [[מוזיאון ההתרחבות מערבה]] השוכן במבנה תת-קרקעי מתחת לקשת. במבנה התת-קרקעי גם מוצגים [[IMAX|סרטי IMAX]], בעיקר בנושאי טבע ובית קולנוע נוסף המציג סרטים על הקשת.

הקשת היא אחת מאטרקציות התיירות החשובות ב[[ארצות הברית]] ופוקדים אותה כשלושה מיליון תיירים מדי שנה, שנייה רק ל[[אנדרטת לינקולן]] במספר התיירים השנתי במבנה כלשהו. הקשת מסמלת את "שער הכניסה" ל[[מערב ארצות הברית]] ומוקדשת למתיישבים שפרצו את הדרך מערבה ב[[המאה ה-19|מאה ה-19]]. מתיישבים אלה החלו את מסעם מערבה בעיר סנט לואיס.

הקשת נחשבת למבנה [[אדריכלות|אדריכלי]] מרשים שזיכה את מתכנניו בפרסום רב. גובה הקשת הוא 192 מטרים. המרחק בין שתי רגלי הקשת בבסיס גם הוא 192 מטרים. הקשת היא המבנה הגבוה ביותר בסנט לואיס, ועל פי חוק נאסר לבנות בעיר מבנה גבוה יותר.

== המבנה ==
[[קובץ:Stlouisarchnps.jpg|שמאל|ממוזער|300px|קשת השער מאחורי בניין בית המשפט הישן]]
[[קובץ:Gateway arch.jpg|שמאל|ממוזער|440px|קשת השער - מבט מהמדשאה כלפי מעלה]]
המבנה בנוי בצורת [[קשת (מבנה)|קשת]] בעלת יציבות רבה ושימוש אופטימלי בחומר. צורת הקשת המדויקת היא של [[קו השרשרת]] - הצורה המתקבלת כאשר תולים כבל או שרשרת באופן חופשי - במהופך, כך שהמרחק בין שני הקצוות שווה לגובה הקשת. את הקשת תכנן ה[[אדריכל]] ה[[פינלנד|פיני]]-אמריקאי [[אירו סארינן]], שזכה בתחרות על תכנון האנדרטה ב-[[1947]], יחד עם מהנדס הבניין האנסקארל באנדל (Hannskarl Bandel). באנדל, שהיה מופקד על תכנון שלד המבנה, חוזקו ויציבותו, זכה לפרסום רב בעקבות בניית הקשת.

הקשת נראית פשוטה ו[[מינימליזם|מינימליסטית]] אך תכנונה, ובעיקר תכנון [[בנייה|בנייתה]], היה פרויקט מורכב ביותר. היא בנויה מ-71 חוליות בכל אחד משני צדיה, המחוברות זו מעל זו ונפגשות בחלק העליון. כל חוליה תוכננה ויוצרה בנפרד במפעל והובאה לאתר לצורך הרכבתה במעלה הקשת. כל חוליה היא משולש חלול העשוי [[פלדת אל-חלד]] שבתוכו נדחס [[בטון]] ובמרכזו חלל [[אוויר]]. בתוך חלל אוויר זה נוסעות קרוניות מיוחדות, המשמשות כ[[מעלית|מעליות]] העולות לתצפית תיירותית שנמצאת בחלל שבחוליות הקשת העליונות. הקרוניות תוכננו להסתובב במתקן ההסעה כך שהיושבים בו יישארו במצב אופקי במהלך העלייה לאורך הקשת העקמומית. מידותיהן של החוליות מחושבות באמצעות [[קוסינוס היפרבולי]], המתאר את קו השרשרת. חתך כל חוליה הוא [[משולש שווה-צלעות]] שאחד מקודקודיו פונה אל מרכז הקשת וצלעו הנגדית פונה אל חוץ המבנה. בכך התקבלה צורה אסתטית ויציבה, והמבנה מסוגל להתנגד לרוחות טוב יותר, משום שרוח הנושבת בניצב למישור הקשת גורמת לה להילחץ אל תוך עצמה.

הבעיה העיקרית בתכנון הקשת הייתה חוסר יציבותה של הקשת במהלך הבנייה. קשת היא מטבעה מבנה חזק ויציב, אך עד השלמתה, ולפני הנחת [[אבן ראשה|אבן הראשה]] שלה, היא אינה יציבה. גובה הקשת הוא 192 מטר, ובשל גובהה לא ניתן היה להקים פיגומים חיצוניים. בניית הקשת בוצעה לבסוף בשלושה שלבים:
* בשלב הראשון, שבו רגלי הקשת ב[[זווית]] כמעט מאונכת לקרקע, חוברו החוליות זו מעל זו ללא חשש לחוסר יציבות. בנוסף, הבטון שנדחס לתוך מבנה הפלדה הוסיף משקל ויציבות.
* בשלב השני, שבו החוליות הבאות כבר סטו מאוד מבסיס הקשת, נמתחו בחלקה החיצוני של הקשת כבלי דריכה, שמתחו את הרגל באופן כזה שלא יכלה ליפול או לסטות. כבלים אלו שימשו גם את ה[[עגורן|עגורנים]] המיוחדים שחוברו לקצה החוליה האחרונה שהוצבה, והעלו את החוליה הבאה. עגורנים אלו, שיכלו להיתפס סביב החוליות הקיימות של הקשת על אף רוחבן המשתנה, ולטפס במעלה הקשת תוך כדי בנייה, תוכננו אף הם במיוחד לצורך בניית הקשת.
* בשלב השלישי, לאחר שבכל צד חוברו 48 מתוך 71 החוליות של הקשת, כשכבלי המתיחה כבר לא יכלו עוד למתוח באופן יעיל את חוליות הקשת הבאות, שכיוונן כבר היה אופקי יותר, נבנה [[מסבך]] [[פלדה]] ארוך, שתמך בין שתי רגלי הקשת החופשיות. המסבך מנע משתי הרגליים ליפול אחת לכיוון השנייה וכך אפשר היה להמשיך לחבר חוליות נוספות כמו בשלב הקודם. לקראת חיבור שני צדי הקשת נבנה מסבך נוסף, קטן יותר, שסייע ליציבות בשלבים הסופיים. היום שבו הועלתה החוליה האחרונה, "[[אבן הראשה]]", היה יום חג בסנט לואיס - אלפים הצטופפו לצפות בחוליה שהועלתה בלוויית [[דגל ארצות הברית]]. למרות כל החישובים, לא היו שתי הרגליים מאוזנות בדיוק זו מול זו. העובדים נאלצו להרטיב את אחת הרגליים בזרנוקי מים במשך כמה שעות, על מנת שתתקרר ותתכווץ כלפי הרגל השנייה, כדי שאפשר יהיה לחבר אותן.

לאחר גמר הבנייה הוסרו העגורנים, כבלי המתיחה והמסבכים.

ב[[מוזיאון]] הנמצא בקשת מוקרן סרט המציג את הרקע להקמת הקשת, את מהלך הבנייה, את הבעיות ההנדסיות שעמדו בפני המתכננים ואת יום סיום הבנייה. במשך הבנייה לא נהרג אף עובד, אף על פי שבטרם הבנייה העריכו שפרויקט בסדר גודל כזה יכול לגבות 10–50 קורבנות.

==נתונים טכניים==
צורתה של הקשת היא לפי נוסחת [[קו השרשרת]] (עקומה קטנרית - catenary), שהיא צורתה הטבעית של שרשרת התלויה בהשפעת [[כוח המשיכה]] בין שני קצוות, אולם בהיפוך. צורה זו מקנה לקשת יציבות מרבית.{{הערה|1=[http://mathworld.wolfram.com/Catenary.html Catenary / Eric W. Weisstein] באתר [http://mathworld.com MathWorld] {{אנגלית}}}}{{הערה|1=[http://demonstrations.wolfram.com/JeffersonNationalExpansionMemorial Jefferson National Expansion Memorial] - הדגמה אינטראקטיבית של הנושא, באתר [http://demonstrations.wolfram.com Wolfram Demonstrations Project] {{אנגלית}}}}
[[קובץ:Gateway Arch tram car.JPG|שמאל|ממוזער|200px|צורתה הפנימית של כל קרונית]]
* רוחב בסיס הקשת: 192 [[מטר]]
* גובה הקשת: 192 מטר
* רוחב הקשת בבסיס המבנה: 16.64 מטר
* רוחב הקשת בראש המבנה: 5.18 מטר
* משקל הפלדה: 4,644 [[קילוגרם|טון]]
* משקל הבטון: 34,570 טון
* מספר המדרגות במבנה: 1,076
* מעליות: שתיים. בכל אחת שמונה קרוניות, הבנויות כתאי נוסעים המכילים חמישה מושבים כל אחד.

{|align=center
|<gallery widths="220px" heights="140px" perrow="2">
 קובץ:JNEM Observation deck.jpg|נקודת התצפית בחוליות העליונות של הקשת
 קובץ:STL JNEM north tram upper station.jpg|היציאה מהקרוניות בראש הקשת לכיוון נקודת התצפית
</gallery>
|}
{{-}}

==המתמטיקה של מבנה הקשת==
[[קובץ:Gateway Arch edit1.jpg|שמאל|ממוזער|250px|קשת השער משתקפת במימי המיסיסיפי]]
כאמור, הקשת בנויה בצורת קו שרשרת הפוך, צורה שנותנת יציבות מרבית לקשתות. הנוסחה שהוגשה עם תוכניות הבנייה פשוטה למדי:

<math>Y=A \left ( \cosh \frac {X}{L} C- 1 \right )</math>

נוסחה זו{{הערה|1=[http://www.jug.net/wt/arch.htm The Mathematics and Architecture of The Saint Louis Arch /William V. Thayer]}} מתארת את הצנטרואיד (קו [[מרכז מסה|מרכז הכובד]]) של הקשת שעובר בתוכה, וקושרת בין <math>\ X</math> - המרחק האופקי מקצה אחד של הצנטרואיד, ל-<math>\ Y</math> - גובה הצנטרואיד של הקשת באותה נקודה:

<math>\ L</math>, <math>\ A</math> ו-<math>\ C</math> הם קבועים שנגזרים מתוך ממדי הקשת:

:<math>A = \frac {f_c}{\frac{Q_b}{Q_t}-1} = 68.7672 </math>

:<math>C = \cosh^{-1} \frac {Q_b}{Q_t} = 3.0022 </math>
*<math>\ f_c</math> הוא הגובה המרבי של צנטרואיד הקשת: 625.0925 [[רגל (יחידת מידה)|רגל]]
*<math>\ Q_b</math> הוא [[שטח החתך]] המרבי של הקשת בבסיסה: 1262.6651 רגל מרובע
*<math>\ Q_t</math> הוא שטח החתך המינימלי בראש הקשת: 125.1406 רגל מרובע
*<math>\ L</math> הוא חצי מרוחב הצנטרואיד בבסיס הקשת: 299.2239 רגל

==פעלולים==
חל איסור מוחלט על [[טיפוס (ספורט)|טיפוס]], [[צניחה]] על ראש הקשת, [[קפיצת בנג'י]] ממנה, [[קפיצת בסיס]] או [[טיסה]] בין רגלי הקשת, והעובר על כך מסתכן ב[[קנס]] גבוה וב[[מאסר]] בפועל. למרות זאת, עם השנים נמצאו כמה [[פעלולן|הרפתקנים]] שניסו את כוחם ב[[פעלול]]ים מסוכנים:
* ב-[[1980]] ניסה קנת' סווירס לצנוח על ראש הקשת ומשם לקפוץ לקרקע, ואולם הוא גלש אל מותו לאורך אחת מרגלי הקשת.
* 11 מטוסים קלים עברו בין רגלי הקשת במשך השנים. הראשון עשה זאת פחות משנה לאחר השלמתה.
* הפעלול אשר נחשב למדהים ביותר התקיים ב-[[14 בספטמבר]] [[1992]]. ג'ון וינסנט מ[[ניו אורלינס]] טיפס במשך ה[[לילה]] על הצד החיצוני של הקשת כשהוא נעזר במצמדי [[ואקום|יניקה]] שבאמצעותם נצמד ללוחות ה[[פלדה]]. הוא הגיע לראש הקשת, [[צילום|הצטלם]], [[מצנח|צנח]] מראש הקשת ב[[קפיצת בסיס]] והסתלק. הוא השאיר עותקים של ה[[צילום|צילומים]] בתחנות ה[[טלוויזיה]] המקומיות. כעבור זמן מה נתפס וינסנט, ונידון למאסר של מספר חודשים.

==אירועים==
[[קובץ:Fireworks by the Arch.JPG|שמאל|ממוזער|280px|מופע זיקוקים מעבר לקשת השער]]
רחבת הקשת ופארק ג'פרסון מהווים מוקד לאירועים המוניים בעיר סנט לואיס. המפורסם שבאירועים אלה הוא סוף השבוע של [[יום העצמאות של ארצות הברית]], החל ב-[[4 ביולי]]. האירועים ביום זה הם הגדולים ביותר בארצות הברית וכוללים מופעי בידור, להקות זמר, מתקני משחקים לילדים, [[פארק שעשועים]] נייד ודוכני מזון ומשקה. פעמיים ביום מתקיים [[מפגן אווירי]] של מיטב טייסי הפעלולים בארצות הברית. המפגן האווירי נפתח במפגן [[צניחה חופשית]] כאשר הצנחנים עוברים בין רגלי הקשת, בדרך לנקודת הנחיתה. חברת [[בואינג]], שלה מפעל תכנון והרכבה של מטוסים צבאיים בעיר, מממנת תצוגה של מטוסי קרב דוגמת מטוס הקרב-הפצצה [[מקדונל דאגלס AV-8B הרייר II]] הממריא אנכית, או ה[[מפציץ]] האסטרטגי [[B-2]]. שיאם של האירועים במופע [[זיקוקין די-נור]] מרהיב שנמשך כ-30 דקות, והוא הארוך ביותר בארצות הברית.

==קישורים חיצוניים==
{{ויקישיתוף בשורה}}
* {{אתר רשמי}}
{{רשתות חברתיות}}
* [http://www.nps.gov/jeff/ אתר הזיכרון הלאומי להתרחבות על שם ג'פרסון], האתר הרשמי
* [http://www.nps.gov/jeff/planyourvisit/gateway-arch-fact-sheet.htm קשת השער - דף נתונים]
* {{בריטניקה}}
* [https://www.youtube.com/watch?v=cBG2S8FW5KM סרטון] מקיף באתר [[יוטיוב]].
* {{אאוריקה|מהי קשת השער של מיזורי?|57978}}

==הערות שוליים==
{{הערות שוליים}}

{{בקרת זהויות}}

[[קטגוריה:ארצות הברית: אנדרטאות לאומיות]]
[[קטגוריה:ארצות הברית: מוזיאונים]]
[[קטגוריה:סנט לואיס: מבנים]]
[[קטגוריה:אנדרטאות ומבנים המנציחים את נשיאי ארצות הברית]]
[[קטגוריה:מבנים ואתרים שתכנן אירו סארינן]]
[[קטגוריה:קשתות וקמרונים]]