Arcos

Os arcos são estruturas muito utilizadas nas construções desde os romanos. Elas são úteis para resistir à compressão de forma bem específica:

A carga sobre o arco e o peso da própria estrutura é transferida para baixo e para fora. Assim, no caso da imagem acima, o próprio solo faz o papel de manter a estrutura empurrando para dentro (como mostra a seta). 

O arco é capaz de suportar grandes forças de compressão e a rocha é o material perfeito para ser aplicado, pois é forte na compressão e fraco na tração. Uma das amostras mais ilustrativas são os aquedutos:

Os romanos descobriram como usar os arcos em pontes, aquedutos e construções em geral. Eles foram muito úteis para ajudar a vencer distâncias. Sem esse conhecimento os romanos não seriam capazes de expandir o seu território da maneira como conseguiram formar o grande Império Romano.
Para calcular a força máxima que um arco suporta levamos em consideração duas variantes: a largura da abertura do arco e a altura desse arco.

Usando um simulador é possível testar diferentes valores para a altura do arco e descobrir que quanto mais alto o arco menos força de compressão ele suporta. Portanto altura é inversamente proporcional à compressão. 

Mas a largura da abertura do arco quanto maior for, maior a força de compressão suportada. Portanto, a largura do arco é diretamente proporcional à força de compressão suportada.

A pedra ou peça no centro do arco é a última peça a ser posicionada. A peça central quase não suporta nenhum tipo de compressão mas tem um papel importante de distribuir essa carga para baixo (downward) e para fora (outward). Um conjunto de arcos formam uma arcada. 

Muitas civilizações como Grécia, Mesopotâmia, antiga Itália e Pérsia. Utilizavam os arcos em construções subterrâneas e em sistemas de drenagem. Pois dessa forma o próprio solo exerce o papel de reforço natural dessas estruturas.