Με την εξέταση των ιστορικών μνημείων που έγιναν δεκαετίες και ακόμη και αιώνες πριν, είναι προφανές ότι οι αρχαίοι οικοδόμοι είχαν μια προηγμένη γνώση γωνιών και καμάρες. Οι οικοδόμοι έπρεπε να γνωρίζουν το σωστό σχήμα για να δημιουργήσουν μια τέτοια δομή προκειμένου να τη διατηρήσουν σταθερή μέσα από τη δοκιμασία του χρόνου και πώς να ενισχύσουν τη δομή με γωνίες και καμάρες. Η γνώση των ισχυρότερων σχημάτων και τόξων είναι απαραίτητη όταν αντιμετωπίζουμε το έργο της κατασκευής οποιασδήποτε ελεύθερης δομής.
Το St. Louis Gateway Arch παρουσιάζει έναν από τους ισχυρότερους τύπους πιθανών καμάρες.Elliptical Arch
Καθορισμένη ως τόξο με δύο κέντρα και συνεχώς μεταβαλλόμενες ακτίνες, μπορείτε να δείτε μια ελλειπτική καμάρα σε πολλές κατασκευές, όπως η αψίδα μιας πόρτας σε ένα σπίτι ή οι αψίδες που βρέθηκαν σε μια υδατοφράκτη. Στην τοιχοποιία τούβλου, θεωρείται ως μία από τις ισχυρότερες καμάρες.
Catenary Arch
Η αλυσιδωτή καμάρα θεωρείται ως η ισχυρότερη καμάρα στην υποστήριξη. Το St. Louis Gateway Arch είναι ένα αψιδωτό τόξο, σύμφωνα με τα Μεγάλα Κτίρια. Χτισμένο στη δεκαετία του 1960 στα 630 πόδια τόσο σε πλάτος όσο και στη βάση του, στέκεται εδώ και πάνω από 50 χρόνια, από το 2011. Η αλυσιδωτή αψίδα ορίζεται από το σχήμα του, το οποίο μοιάζει με μια κρεμαστή αλυσίδα.
Παραβολική Αψίδα
Σχηματίζονται σαν ένα φυσικό οβάλ, πέτρινοι τοίχοι θεωρούν το παραβολικό τόξο ως το ισχυρότερο τόξο όλων. Σε αυτό το τόξο και τα δύο άκρα είναι τοποθετημένα σε σταθερό έδρανο, ενώ η αψίδα έχει ομοιόμορφα κατανεμημένο φορτίο. Από τεχνική άποψη, στο παραβολικό τόξο "συμβαίνουν μόνο κανονικές δυνάμεις και στιγμές κάμψεως αλλά δεν υπάρχουν δυνάμεις διάτμησης", σύμφωνα με το G.U.N.T. Αμβούργο στο "Parabolic Arch." Ο καλλιτέχνης Gaudi ήταν γνωστός για τη χρήση του parbolic τόξα στο έργο του, αναφέρει Artchive.
Γωνίες 45 βαθμών
Στα σχήματα και τις γωνίες, το τρίγωνο θεωρείται συχνά το ισχυρότερο σχήμα αφού όλες οι γωνίες είναι σταθερές και συνδέονται με ένα άλλο σημείο. Ενώ όλα τα πολύγωνα έχουν αυτό το ίδιο χαρακτηριστικό, η διαφορά σε ένα τρίγωνο είναι ότι οι γωνίες του δεν υπόκεινται σε αλλαγή όπως και άλλα πολύγωνα. Τα τρίγωνα συχνά χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση άλλων μορφών, ειδικά τετραγώνων. Με την προσθήκη μιας διαγώνιας γωνίας, ουσιαστικά μιας γωνίας 45 μοιρών, το τετράγωνο αποτελείται στη συνέχεια από αντίθετα τρίγωνα και είναι πολύ ισχυρότερο. Για να κάνετε οποιαδήποτε μορφή ισχυρότερη, συνδέστε τα σημεία με γωνίες στήριξης, κυρίως γωνίες 45 μοιρών. Στο τέλος, τα σχήματα περιλαμβάνουν αρκετά μικρά τρίγωνα.
