Olhando para os monumentos históricos que foram feitos décadas e até séculos atrás, é evidente que os construtores antigos tinham um conhecimento avançado de ângulos e arcos. Os construtores precisavam conhecer a forma correta para criar uma estrutura desse tipo, a fim de mantê-la resistente durante o teste do tempo e como reforçar a estrutura com ângulos e arcos. O conhecimento das formas e arcos mais fortes é necessário quando confrontado com a tarefa de construir qualquer estrutura independente.
O St. Louis Gateway Arch exibe um dos tipos mais fortes de arcos possíveis.Arco elíptico
Definido como um arco com dois centros e raios em constante mudança, é possível ver um arco elíptico em muitas estruturas, como o arco de uma porta de entrada para uma casa ou os arcos encontrados em uma ponte de água. Na alvenaria de tijolo, é considerado um dos arcos mais fortes.
Arco da catenária
O arco da catenária é considerado o arco mais forte em se sustentar. O St. Louis Gateway Arch é um arco de catenária, de acordo com Grandes Edifícios. Construído na década de 1960, com 630 pés de largura e base, está em pé há mais de 50 anos, a partir de 2011. O arco da catenária é definido por sua forma, que se assemelha a uma corrente suspensa.
Arco Parabólico
Com a forma de um oval natural, os pedreiros consideram o arco parabólico o arco mais forte de todos. Nesse arco, as duas extremidades são montadas em um mancal fixo, enquanto o arco possui uma carga uniformemente distribuída. Em termos técnicos, no arco parabólico "apenas forças normais e momentos fletores ocorrem, mas nenhuma força de cisalhamento", de acordo com G.U.N.T. Hamburgo em "Arco Parabólico". O artista Gaudi era conhecido pelo uso de arcos parbólicos em seu trabalho, relata Artchive.
Ângulos de 45 graus
Em formas e ângulos, o triângulo é freqüentemente considerado a forma mais forte, pois todos os ângulos são fixos e conectados a outro ponto. Embora todos os polígonos tenham essa mesma característica, a diferença em um triângulo é que seus ângulos não estão sujeitos a alterações, assim como outros polígonos. Triângulos são freqüentemente usados para fortalecer outras formas, especialmente quadrados. Ao adicionar um ângulo diagonal, essencialmente um ângulo de 45 graus, o quadrado é composto de triângulos opostos e é muito mais forte. Para tornar qualquer forma mais forte, conecte os pontos com ângulos de suporte, principalmente ângulos de 45 graus. No final, as formas compreendem vários pequenos triângulos.
