1. 힘 분포 :
* 힘의 리디렉션 : 아치는 구조물의 무게 (및 그것이 운반하는 부하)를 지지대로 바깥쪽으로 아래로 전달합니다. 아치는 빔처럼 직접 아래로 밀기 대신 힘을 수평으로 지시하여 지지대에 바깥쪽으로 밀립니다.
* 압축 강도 : 아치는 주로 압박을 받도록 설계되었으며, 이는 아치에 작용하는 힘이 부품을 함께 밀어 넣습니다. 대부분의 건축 자재는 장력 (풀링)보다 압축이 훨씬 강합니다.
2. 모양과 기하학 :
* 키스톤 : 아치 꼭대기에있는 쐐기 모양의 석재 인 키스톤은 중요한 역할을합니다. 다른 돌을 안쪽으로 밀어서 제자리에 고정시킵니다.
* 모양과 안정성 : 아치의 곡선 모양은 무게를 골고루 분배합니다. 아치 돌의 안쪽 경사는 서로를 밀어내어 자체 지원 구조를 만듭니다. 모양 자체는 좌굴과 붕괴에 저항하는 데 도움이됩니다.
* 추력 : 아치의 외부 푸시 (추력이라고도 함)는 아치의 모양과 돌의 각도에 의해 제어됩니다. 이러한 요소를 조정함으로써 엔지니어는 추력이 지지대에 안전하게 흡수되도록 할 수 있습니다.
3. 연동 돌 :
* 마찰 : 아치의 무게와 돌의 꽉 끼는 것은 마찰을 생성하여 구조의 안정성을 추가합니다.
* 시멘트 또는 박격포 : 경우에 따라, 박격포 또는 시멘트는 돌을 함께 결합시키는 데 사용되어 아치의 강도와 방수를 더욱 증가시킵니다.
4. 다른 구조에 대한 장점 :
* 먼 거리에 걸쳐 : 아치는 빔보다 훨씬 먼 거리에 걸쳐 있습니다.
* 경량 : 같은 스팬의 직선 빔과 비교하여 아치는 더 가벼울 수 있습니다.
* 미적 매력 : 아치의 우아한 곡선은 건물과 구조물에 아름다움을 더합니다.
예 :
* 로마 수생 : 이 인상적인 구조물은 아치에 크게 의존하여 장거리로 물을 운반했습니다.
* 대성당 금고 : 급격한 성당 아치는 아치가 광대하고 아름다운 내부 공간을 만들 수있는 능력을 보여줍니다.
* 다리 : 아치는 일반적으로 강도와 넓은 차이를 파손하는 능력을 위해 교량 구조에 사용됩니다.
전반적으로, 아치의 강도는 독특한 모양, 힘을 분배하는 방식 및 돌의 연동 특성에 있습니다. 이러한 요인의 조합은 아치를 놀랍도록 강력하고 효율적인 구조적 요소로 만듭니다.
