Millised nurgad ja kaared on tugevaimad?

Vaadates ajaloolisi monumente, mis on tehtud aastakümneid ja isegi sajandeid tagasi, on ilmne, et iidsetel ehitajatel olid põhjalikud teadmised nurkade ja kaare kohta. Ehitajad pidid teadma, milline on sellise konstruktsiooni loomiseks õige kuju, et see püsiks aja jooksul vastupidavana ja kuidas tugevdada konstruktsiooni nurkade ja kaaredega. Tugevaimate kujude ja kaarte tundmine on vajalik mis tahes iseseisva konstruktsiooni ehitamisel.

Määratletud kui kaar, millel on kaks keskpunkti ja pidevalt muutuvad raadiused, näete ellipsi kaare paljudes struktuurides, näiteks maja uksekaar või veest leitud kaared sild. Telliskivimüüris peetakse seda üheks tugevaimaks kaaraks.

Kontaktvõrgu kaaret peetakse tugevaimaks kaareks enda toetamisel. St. Louis Gateway Arch on suurte hoonete andmetel kontaktvõrgukaar. 1960. aastatel ehitatud nii laiuse kui ka aluse juures 630 jalga, on see seisnud enam kui 50 aastat, alates 2011. aastast. Kontaktvõrgu kaare määrab selle kuju, mis sarnaneb rippuva ahelaga.

Loodusliku ovaalse kujuga kivimüürlased peavad parabooli kaar kõige tugevamaks kaareks. Selles kaares on mõlemad otsad kinnitatud fikseeritud laagrisse, samal ajal kui kaare koorem on ühtlaselt jaotunud. Tehnilises mõttes on paraboolses kaares "ainult normaalsed jõud ja paindemomendid, kuid mitte nihkejõud", vastavalt G.U.N.T. Hamburg "Parabooli kaar". Kunstnik Gaudi oli tuntud oma töös parboolsete kaarte kasutamise poolest, teatab Artiiv.

Kujude ja nurkade korral peetakse kolmnurka sageli tugevaimaks kujuks, kuna kõik nurgad on fikseeritud ja ühendatud teise punktiga. Kuigi kõigil hulknurkadel on sama tunnusjoon, on kolmnurga erinevus selles, et selle nurgad ei muutu nagu teisedki hulknurgad. Kolmnurki kasutatakse sageli muude kujundite, eriti ruutude tugevdamiseks. Diagonaalnurga, sisuliselt 45-kraadise nurga lisamisega koosneb ruut vastandlikest kolmnurkadest ja on palju tugevam. Mis tahes kuju tugevamaks muutmiseks ühendage punktid tuginurkadega, peamiselt 45-kraadiste nurkadega. Lõpuks koosnevad kujundid mitmest väikesest kolmnurgast.