Arco, in architettura e ingegneria civile, un membro curvo che è usato per coprire un’apertura e per sostenere i carichi dall’alto. L’arco ha formato la base per l’evoluzione della volta.
La costruzione dell’arco dipende essenzialmente dal cuneo. Se una serie di blocchi a forma di cuneo – cioè quelli in cui il bordo superiore è più largo di quello inferiore – sono messi fianco a fianco nel modo mostrato nella figura, il risultato è un arco. Questi blocchi sono chiamati voussoir. Ogni voussoir deve essere tagliato con precisione in modo da premere saldamente contro la superficie dei blocchi vicini e condurre i carichi in modo uniforme. Il voussoir centrale è chiamato la chiave di volta. Il punto da cui l’arco si solleva dai suoi supporti verticali è conosciuto come la molla, o linea di molleggio. Durante la costruzione di un arco, i voussoirs richiedono il supporto dal basso fino a che la chiave di volta non sia stata messa in posizione; questo supporto prende solitamente la forma di centraggio di legno temporaneo. La curva in un arco può essere semicircolare, segmentale (consistente in meno di metà di un cerchio), o appuntita (due archi intersecanti un cerchio); curve non circolari possono anche essere usate con successo.
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Nelle costruzioni in muratura, gli archi hanno diversi grandi vantaggi rispetto alle travi orizzontali, o architravi. Possono coprire aperture molto più ampie perché possono essere fatti da piccoli blocchi di mattoni o pietra facilmente trasportabili, al contrario di un massiccio e monolitico architrave di pietra. Un arco può anche portare un carico molto maggiore di quello che può sostenere una trave orizzontale. Questa capacità di carico deriva dal fatto che la pressione verso il basso su un arco ha l’effetto di forzare le cuspidi insieme invece che a parte. Queste sollecitazioni tendono anche a comprimere i blocchi radialmente verso l’esterno; i carichi deviano queste forze verso il basso per esercitare una forza diagonale, chiamata spinta, che causerà il collasso dell’arco se non è adeguatamente rinforzato. Quindi, i supporti verticali, o pali, su cui poggia un arco devono essere abbastanza massicci da sostenere la spinta e condurla nella fondazione (come negli archi di trionfo romani). Gli archi possono poggiare su supporti leggeri, tuttavia, quando si presentano in fila, perché la spinta di un arco contrasta la spinta dei suoi vicini, e il sistema rimane stabile finché gli archi alle due estremità della fila sono rinforzati. Questo sistema è usato in strutture come i ponti di pietra ad arco e gli antichi acquedotti romani.
Gli archi erano conosciuti nell’antico Egitto e in Grecia, ma erano considerati inadatti all’architettura monumentale e usati raramente. I Romani, al contrario, usavano l’arco semicircolare in ponti, acquedotti e architettura su larga scala. Nella maggior parte dei casi non usavano la malta, contando semplicemente sulla precisione della loro lavorazione della pietra. Gli arabi resero popolare l’arco a sesto acuto, e fu nelle loro moschee che questa forma acquisì per la prima volta la sua connotazione religiosa. L’Europa medievale fece un grande uso dell’arco a sesto acuto, che costituì un elemento fondamentale dell’architettura gotica. Nel tardo Medioevo fu introdotto l’arco a spicchi. Questa forma e l’arco ellittico avevano un grande valore nell’ingegneria dei ponti perché permettevano il sostegno reciproco di una fila di archi, portando la spinta laterale alle spalle alle due estremità di un ponte.
I moderni archi di acciaio, cemento o legno laminato sono altamente rigidi e leggeri, in modo che la spinta orizzontale contro i supporti sia piccola; questa spinta può essere ulteriormente ridotta tendendo un legame tra le estremità dell’arco.