Millaiset kulmat ja kaaret ovat vahvimpia?

Kun tarkastellaan historiallisia monumentteja, jotka on tehty vuosikymmeniä ja jopa vuosisatoja sitten, on selvää, että muinaisilla rakentajilla oli edistyksellinen tuntemus kulmista ja kaareista. Rakentajien oli tiedettävä oikea muoto sellaisen rakenteen luomiseksi, jotta se pysyisi tukevana ajan mittaan ja kuinka rakennetta vahvistettiin kulmilla ja kaareilla. Vahvimpien muotojen ja kaarejen tuntemus on välttämätöntä, kun joudutaan rakentamaan mikä tahansa itsenäinen rakenne.

Määritetty kaareksi, jolla on kaksi keskustaa ja jatkuvasti muuttuvat säteet, näet elliptisen kaari monissa rakenteissa, kuten talon oviaukon kaari tai vedestä löytyvät kaarit silta. Tiilimuurauksessa sitä pidetään yhtenä vahvimmista kaareista.

Ajoketjukaaria pidetään vahvimpana kaarena itsensä tukemisessa. St. Louis Gateway Arch on iso rakennusten mukaan ajokaari. Se on rakennettu 1960-luvulla 630 metrin etäisyydellä sekä leveydeltään että pohjassaan. Se on seisonut yli 50 vuotta vuodesta 2011. Ajokaari on määritelty muodoltaan, joka muistuttaa roikkuvaa ketjua.

Muotoiltu kuin luonnollinen soikea, kivimuurarit pitävät parabolista kaaria kaikkien vahvimpana kaarena. Tässä kaarissa molemmat päät on asennettu kiinteään laakeriin, kun taas kaarissa on tasaisesti jakautunut kuorma. Teknisessä mielessä parabolisessa kaaressa "esiintyy vain normaaleja voimia ja taivutusmomentteja, mutta ei leikkausvoimia", mukaan G.U.N.T. Hampuri "parabolisessa kaarissa". Taiteilija Gaudi tunnetaan parbolisten kaarejen käytöstä työssään, raportit Artchive.

Muotoissa ja kulmissa kolmiota pidetään usein vahvinta muotoa, koska kaikki kulmat ovat kiinteitä ja kytketty toiseen pisteeseen. Vaikka kaikilla monikulmioilla on sama ominaisuus, ero kolmion suhteessa on, että sen kulmat eivät muutu, kuten muutkin monikulmiot. Kolmioita käytetään usein muiden muotojen, erityisesti neliöiden, vahvistamiseen. Lisäämällä diagonaalikulma, olennaisesti 45 asteen kulma, neliö muodostuu sitten vastakkaisista kolmioista ja ovat paljon vahvempia. Jotta mikä tahansa muoto vahvistuisi, yhdistä kärjet tukikulmilla, ensisijaisesti 45 asteen kulmalla. Lopulta muodot käsittävät useita pieniä kolmioita.