Arch, w architekturze i inżynierii lądowej, zakrzywiony element, który jest używany do rozpięcia otworu i do podtrzymywania obciążeń z góry. Łuk stanowił podstawę dla ewolucji sklepienia.
Arch konstrukcja zależy zasadniczo od klina. Jeśli szereg bloków w kształcie klina – tzn. takich, w których górna krawędź jest szersza niż dolna – ustawi się z boku na bok w sposób pokazany na rysunku, to w rezultacie otrzymamy łuk. Bloki te nazywane są voussoirs. Każdy z nich musi być precyzyjnie przycięty tak, aby mocno przylegał do powierzchni sąsiednich bloków i równomiernie przenosił obciążenia. Środkowa belka zwana jest zwornikiem. Punkt, z którego łuk podnosi się z pionowych podpór, nazywany jest sprężyną lub linią sprężystości. Podczas budowy łuku, aż do momentu osadzenia zwornika, voussoirs wymagają podparcia od dołu; podparcie to przybiera zwykle formę tymczasowego drewnianego centrowania. Łuk w łuku może być półokrągły, odcinkowy (składający się z mniej niż połowy okręgu) lub spiczasty (dwa przecinające się łuki okręgu); łuki nieokrągłe również mogą być z powodzeniem stosowane.
Encyclopædia Britannica, Inc.
W konstrukcji murowanej, łuki mają kilka wielkich zalet w porównaniu z poziomymi belkami lub nadprożami. Mogą one obejmować znacznie szersze otwory, ponieważ mogą być wykonane z małych, łatwo przenoszonych bloków cegły lub kamienia, w przeciwieństwie do masywnego, monolitycznego nadproża kamiennego. Łuk może również przenosić znacznie większe obciążenia niż pozioma belka. Nośność ta wynika z faktu, że nacisk w dół na łuk powoduje, że voussoirs zbliżają się do siebie, a nie rozsuwają. Naprężenia te mają również tendencję do promienistego ściskania bloków na zewnątrz; obciążenia kierują te siły na zewnątrz w dół, aby wywrzeć siłę ukośną, zwaną naporem, która spowoduje zawalenie się łuku, jeśli nie jest on odpowiednio podparty. Dlatego też pionowe podpory, czyli słupy, na których opiera się łuk, muszą być wystarczająco masywne, aby wzmocnić siłę naporu i przenieść ją na fundament (jak w rzymskich łukach triumfalnych). Łuki mogą jednak spoczywać na lekkich podporach, jeśli występują w rzędzie, ponieważ napór jednego łuku przeciwdziała naporowi sąsiednich, a system pozostaje stabilny tak długo, jak długo łuki na obu końcach rzędu są przyparte. System ten jest używany w takich strukturach jak łukowe mosty kamienne i starożytnych rzymskich aqueducts.
Arches były znane w starożytnym Egipcie i Grecji, ale zostały uznane za nieodpowiednie dla architektury monumentalnej i rzadko używane. Rzymianie, w przeciwieństwie do nich, używali półokrągłego łuku w mostach, akweduktach i architekturze na dużą skalę. W większości przypadków nie używali zaprawy, polegając jedynie na precyzji obróbki kamienia. Arabowie spopularyzowali łuk spiczasty i to właśnie w ich meczetach forma ta nabrała po raz pierwszy religijnych konotacji. W średniowiecznej Europie łuk ostry stanowił podstawowy element architektury gotyckiej. W późnym średniowieczu wprowadzono łuk odcinkowy. Ta forma i łuk eliptyczny miały wielką wartość w inżynierii mostowej, ponieważ pozwalały na wzajemne wsparcie przez rząd łuków, przenosząc nacisk boczny na przyczółki na obu końcach mostu.
Nowoczesne łuki ze stali, betonu lub drewna laminowanego są bardzo sztywne i lekkie, tak że napór poziomy na podpory jest niewielki; napór ten może być jeszcze bardziej zredukowany przez rozciągnięcie cięgna między końcami łuku.