En observant les monuments historiques édifiés il y a des décennies, voire des siècles, il devient évident que les bâtisseurs anciens possédaient une connaissance avancée des angles et des arcs. Pour garantir la solidité d'une structure face à l'épreuve du temps, ils devaient choisir la forme appropriée et savoir comment la renforcer grâce à des angles et des arcs bien conçus. Cette maîtrise des formes et des arcs les plus résistants reste indispensable aujourd'hui pour quiconque entreprend la construction d'une structure autoportante.
L'arc elliptique
Défini comme un arc possédant deux centres et des rayons variant continuellement, l'arc elliptique apparaît dans de nombreuses structures, comme l'encadrement voûté d'une porte d'habitation ou les arches d'un pont-canal. Dans la maçonnerie de briques, il est considéré comme l'un des arcs les plus solides qui soient.
L'arc caténaire
L'arc caténaire est réputé être le plus résistant pour se soutenir lui-même. La Gateway Arch de Saint-Louis, aux États-Unis, en constitue un exemple emblématique. Édifiée dans les années 1960 avec une hauteur et une largeur de base de 630 pieds (environ 192 mètres), elle se dresse toujours fièrement plus de cinquante ans après son achèvement. L'arc caténaire doit son nom à sa forme particulière, qui rappelle celle d'une chaîne suspendue naturellement entre deux points.
L'arc parabolique
Avec sa forme évoquant une courbe naturelle, les maçons spécialisés dans la pierre considèrent l'arc parabolique comme le plus solide de tous. Dans ce type d'arc, les deux extrémités reposent sur des appuis fixes, tandis que la charge est uniformément répartie sur l'ensemble de la structure. En termes techniques, « seules des forces normales et des moments de flexion interviennent, sans aucun effort tranchant », selon G.U.N.T. Hamburg dans son étude « Parabolic Arch ». L'architecte catalan Antoni Gaudí était d'ailleurs célèbre pour son usage remarquable des arcs paraboliques dans ses œuvres.
Les angles de 45 degrés
Parmi les formes géométriques, le triangle est souvent considéré comme la forme la plus résistante, car tous ses angles sont fixes et chaque sommet est relié à un autre point. Bien que tous les polygones partagent cette caractéristique, la spécificité du triangle réside dans le fait que ses angles ne peuvent pas se déformer, contrairement à ceux des autres polygones. Les triangles servent ainsi fréquemment à renforcer d'autres formes, notamment les carrés. En ajoutant une diagonale — essentiellement un angle de 45 degrés — le carré se compose alors de triangles opposés et devient beaucoup plus robuste. Pour consolider n'importe quelle forme, il suffit de relier ses points par des angles de soutien, principalement des angles de 45 degrés. Au final, ces structures se composent de plusieurs petits triangles, véritables garants de leur stabilité.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/architecture/1007032158.html