Jakie rodzaje kątów i łuków są najsilniejsze?

Patrząc na zabytki, które powstały dziesiątki, a nawet wieki temu, widać, że starożytni budowniczowie mieli zaawansowaną wiedzę na temat kątów i łuków. Budowniczowie musieli znać odpowiedni kształt, aby stworzyć taką konstrukcję, aby zachować jej wytrzymałość podczas próby czasu oraz jak wzmocnić konstrukcję za pomocą kątowników i łuków. Znajomość najmocniejszych kształtów i łuków jest niezbędna w obliczu zadania budowy dowolnej konstrukcji wolnostojącej.

Zdefiniowany jako łuk z dwoma środkami i ciągle zmieniającymi się promieniami, można zobaczyć eliptyczny łuk w wielu konstrukcjach, takich jak łuk drzwi do domu lub łuki znalezione na wodzie most. W murze ceglanym uważany jest za jeden z najsilniejszych łuków.

Łuk łańcuchowy uważany jest za najsilniejszy łuk podtrzymujący sam siebie. Według Great Buildings, St. Louis Gateway Arch jest łukiem sieciowym. Zbudowany w latach 60. na 630 stóp szerokości i u podstawy, stoi od ponad 50 lat, począwszy od 2011 roku. Łuk łańcuchowy jest określony przez swój kształt, który przypomina wiszący łańcuszek.

Kamieniarze w kształcie naturalnego owalu uważają łuk paraboliczny za najsilniejszy ze wszystkich. W tym łuku oba końce są osadzone w stałym łożysku, podczas gdy łuk ma równomiernie rozłożone obciążenie. Z technicznego punktu widzenia w łuku parabolicznym „występują tylko siły normalne i momenty zginające, ale nie występują siły ścinające”, zgodnie z GUNT Hamburg w „Łuku Parabolicznym”. Artysta Gaudi był znany z wykorzystywania w swoich pracach łuków parabolicznych Archiwum.

W kształtach i kątach trójkąt jest często uważany za najsilniejszy kształt, ponieważ wszystkie kąty są ustalone i połączone z innym punktem. Chociaż wszystkie wielokąty mają tę samą charakterystykę, różnica w trójkącie polega na tym, że jego kąty nie podlegają zmianom, tak jak inne wielokąty. Trójkąty są często używane do wzmacniania innych kształtów, zwłaszcza kwadratów. Dodając kąt przekątny, zasadniczo kąt 45 stopni, kwadrat składa się z przeciwległych trójkątów i jest znacznie silniejszy. Aby wzmocnić dowolny kształt, połącz punkty za pomocą kątów wspierających, głównie kątów 45 stopni. Ostatecznie kształty składają się z kilku małych trójkątów.