Vòm ngõ vào
Thời điểm: 1948- 65
Địa điểm: St Louis, Missouri, Mỹ
Vòm hiểu theo nghĩa một công trình tưởng niệm theo chiều thẳng đứng trên một trục và một công trình tưởng niệm nằm trên trục khác. Lúc này tôi nghĩ chúng ta đang có những tiếp cận được thực hiện hợp lý đến mức trong cả ngàn năm công trình này vẫn còn là mối quan hệ tốt giữa công trình tưởng niệm, dòng sông, công viên và thành phố.
Eero Saarlnen, 1962
Năm 1948 tổ chức một cuộc thi thiết kế kiến trúc quốc gia cho Công trình tưởng niệm sự phát triển về miền Tây của Jefferson dự định đặt ở một nơi bên bờ phía tây sông Mis- sissippi trong thành phố St Louis, đài kỷ niệm là một công trình để tưởng nhớ Thomas Jefferson, tổng thống-kiến trúc sư duy nhất của Mỹ, biểu tượng để tưởng nhớ tầm quan trọng của thành phố đặc trưng này như một nơi từ đây Meriwether Lewis và William Clark dấn thân vào cuộc hành trình lịch sử để vẽ bản đồ phần miền Tây nước Mỹ.
ü Bản vẽ trong thiết kế Vòm ngõ vào của Saarien:dự định như một công trình tưởng niệm cuộc Nội chiến nằm ngay trung tâm một công viên ven sông vừa xây dựng.
Công trình tưởng niệm được xem và công trình đánh dấu trong cảnh quan chủ yếu là đồng bằng rộng bao la của miền trung tây nước Mỹ, và ở mức độ địa phương hơn, là mốc ranh giới của thành phố. Thiết kế đoạt giải trong cuộc thi của kiến trúc sư người Mỹ gốc Phần Lan Eero Saarinen nổi tiếng gồm một vòm cao hình parabol 180m (590ft) xây dựng trên một con đê Hình dáng của vòm cao độc lập là biểu tượng của tính hiện đại thường được các kiến trúc sư khác áp dụng. Nổi tiếng nhất là yếu tố chi phối chịu ảnh hường của Le Corbusier mặc dù thiết kế Cung điện Xô viết dự thi nhưng không được thi công năm 1931.
Thời gian chậm trễ kéo dài từ lúc chọn thiết kế của Saarinen và thi công vòm, và điều này tạo cơ hội cho các nhà thiết kế nghiên cứu và hoàn thiện đồ án. Thiết kế sau cùng hoàn tất năm 1958.
Công trình tưởng niệm, đặt trên một trục cùng với Trụ sở tòa án cũ, hình thành một công viên trung tâm ven sông có diện tích 33ha (82acre). Với sự chấp thuận đề xuất di dời tuyến đường sắt hiện có phía sau con đê rồi bố trí trong một hầm chui, thiết kế công viên cũng chỉnh sửa lại. Công viên mới có các lối đi và tường cong, và sơ đồ trồng cây hình thành một khu rừng nhỏ, khiến chúng ta liên tưởng đến vùng đất hoang vu của nước Mỹ. Vòm nằm ở cao trình cao hơn và quy hoạch bên trong vùng đất khẩn hoang - ám chỉ sự khẩn hoang làm trại của những nhà thám hiểm. Vòm cũng phải cao và rộng hơn. Như thể phải tái khẳng định sự hoành tráng tác động sâu sắc của một điệu bộ đơn giản, hệ thống vòm có dạng dây cáp treo đảo ngược kéo dài độ cao đến 192m (630ft), trở thành công trình tưởng niệm cao nhất nước Mỹ.
Số liệu thực tế
Chiều cao: 192m
Chiều rộng ở móng: 192m
Móng: sâu khoảng 13,7m
Vật liệu: bê tông cốt thép, thép
Trọng lượng: 43.000 tấn
Chi phí: 13.000.000$
Sức chứa tối đa: 160 người
ü Vòm ngõ vào nối kết cảnh quan thành phố St Louis từ bên kia sông Mississippi.
Thiết kế và thi công
Thiết kế chi tiết công trình tưởng niệm được phát triển trong sự cộng tác khăng khít giữa kiến trúc sư và kỹ sư - Saarinen làm việc với kiến trúc sư đồng nghiệp John Dinkeloo và kỹ sư kết cấu Fred Severud. Họ cùng nhau phát triển một khái niệm kết cấu dựa trên ống rỗng, uốn cong, đơn giản thi công bằng một vật liệu và có móng sâu để ổn định hình dạng.
Mặt cắt ngang của vòm là hình tam giác đều thon dần từ 16,45m (54ft) ở cạnh đáy xuống còn 5,2m (17ft) ở phần đỉnh. Thép không rỉ được chọn làm vật liệu bao phủ chính do cường độ kéo, hoàn thiện bề mặt và khả năng chịu kéo của thép. Vì thế vỏ ngoài bằng thép không rỉ dày 0,6cm (0,25in), trong khi lớp vỏ trong bằng thép carbon dày 1cm (0,4in). Bù lông chịu kéo bằng thép liên kết hai lớp vỏ lại và tác động đến sự kết dính của thép và bê tông đặt trong khoảng trống ở giữa. Cả thép lẫn hai lớp vỏ đều có bộ phận tăng cứng và bê tông dự ứng lực.
ü Lắp đặt đá đỉnh vòm chế tạo đặc biệt để hoàn tất vòm vào ngày 20/10/1965.
ü Cẩu đặt trên máy cẩu di động thiết kế để di chuyển dần lên vòm trong các giai đoạn thi công sau cùng.
Panel tường tiền chế thành từng mảng, sử dụng 886 tấn vật liệu, các mặt cắt hàn dính với nhau tại chỗ. Cách mặt đất khoảng 90m (300n), ở một điểm nơi các tải trọng bên giảm và trọng lượng bản thân tới hạn hơn khi vòm nằm theo phương ngang nhiều hơn, bê tông được khử trong khi các lớp vỏ kim loại bên trong và ngoài được liên kết bằng các vách thép cứng.
Thi công vòm là một quá trình phức tạp, khó khăn, phải nghĩ ra các hệ thống đặc biệt để sản xuất và vận chuyển từng phân mảnh. Sáu mảnh thép định hình đầu tiên được cẩu đặt dưới đất ráp vào đúng vị trí trong khi những mảnh còn lại phải sử dụng các cẩu rời đặt trên máy trục di động nhích dần lăn trên vòm khi ráp mỗi mảnh thép định hình vào vị trí. Bằng cách thi công hai cạnh của kết cấu hoàn chỉnh, đá đỉnh vòm - rộng 2,6m (8,5ft) và nặng 80 tấn - chèn vào để hoàn tất vòm.
Muốn thế, phải thiết kế cột chống đặc biệt theo phương nằm ngang để giữ chặt hai chân vòm cách nhau một khoảng cách chỉ 0,6m (2ft). Ngoài ra, sử dụng vòi rồng để đổ nước vào lớp phủ bằng thép không rỉ để giảm thiểu sự giản nỡ nhiệt độ. Sau nhiều lần trì hoãn, một vài kiện cáo, đình công do sợ công trình đổ sụp và những người ủng hộ dân quyền tìm cách trèo lên vòm - mảnh cuối cùng lắp vào vị trí vào ngày 20/10/1965.
Như nhiều kiến trúc sư và nhà thiết kế khác trong thời kỳ này, Saarinen rất quan tâm đến việc chuyển giao công nghệ từ các ngành công nghiệp khác sang thi công xây dựng. Khi phát triển hình dáng và chi tiết thi công vòm ông áp dụng kỹ thuật sản xuất lớp vỏ chịu lực trong ngành công nghiệp máy bay vào thiết kế công trình tưởng niệm phi thường này.
Phát triển thiết kế đoạt giải trong cuộc thi thiết kế Công trình tưởng niệm sự phát triển về miền Tây của Jefferson hầu như kéo dài trong suốt sự nghiệp của Eero Saarine. Quá trình thiết kế lại là hoàn thiện là đặc điểm tiếp cận thiết kế của ông. Ông mất năm 1961, dự án được bạn đồng nghiệp và những người nối tiếp Kevin Roche và John Oinkeloo giám sát cho đến khi hoàn tất.
