Patrząc na zabytki, które powstały dekady, a nawet wieki temu, widać, że starożytni budowniczowie posiadali zaawansowaną wiedzę na temat kątów i łuków. Budowniczowie musieli znać odpowiedni kształt, aby stworzyć taką konstrukcję, aby zachować jej wytrzymałość przez próbę czasu i jak wzmocnić konstrukcję za pomocą kątów i łuków. Znajomość najsilniejszych kształtów i łuków jest konieczna w obliczu zadania zbudowania dowolnej wolnostojącej konstrukcji.
St Louis Gateway Arch pokazuje jeden z najsilniejszych rodzajów możliwych łuków.Łuk Eliptyczny
Zdefiniowany jako łuk z dwoma centrami i ciągle zmieniającymi się promieniami, można zobaczyć łuk eliptyczny w wielu konstrukcjach, takich jak łuk drzwi do domu lub łuki znalezione na moście wodnym. W murze z cegły jest uważany za jeden z najsilniejszych łuków.
Catenary Arch
Łuk sieci trakcyjnej jest uważany za najsilniejszy łuk w utrzymywaniu się. St Louis Gateway Arch jest łukiem trakcyjnym, według Great Buildings. Zbudowany w latach 60. XX wieku na 630 stóp zarówno szerokości, jak i u podstawy, stoi od ponad 50 lat, począwszy od 2011 roku. Łuk trakcyjny jest określony kształtem, który przypomina wiszący łańcuch.
Łuk paraboliczny
Kamienne murarze w kształcie naturalnego owalu uważają łuk paraboliczny za najsilniejszy ze wszystkich. W tym łuku oba końce są zamontowane w stałym łożysku, podczas gdy łuk ma równomiernie rozłożone obciążenie. Z technicznego punktu widzenia, w łuku parabolicznym „według G.U.N.T. występują tylko normalne siły i momenty zginające, ale nie występują siły ścinające”. Hamburg w „Parabolic Arch.” Artysta Gaudi był znany z użycia łuków parbolicznych w swojej pracy, donosi Artchive.
Kąty 45 stopni
W kształtach i kątach trójkąt jest często uważany za najsilniejszy kształt, ponieważ wszystkie kąty są nieruchome i połączone z innym punktem. Chociaż wszystkie wielokąty mają tę samą cechę, różnica w trójkącie polega na tym, że jego kąty nie podlegają zmianie, podobnie jak inne wielokąty. Trójkąty są często używane do wzmacniania innych kształtów, zwłaszcza kwadratów. Dodając kąt ukośny, zasadniczo kąt 45 stopni, kwadrat składa się z przeciwnych trójkątów i jest znacznie silniejszy. Aby wzmocnić dowolny kształt, połącz punkty kątami podporowymi, głównie kątami 45 stopni. Na koniec kształty składają się z kilku małych trójkątów.
