Arco, do latín arcus, derivado do indoeuropeo arkw,Muy interesante 2010 No. 08, páx. 22. é o elemento construtivo de directriz en forma curvada ou poligonal, que salva o espazo aberto entre dous piares ou muros transmitindo toda a carga que soporta aos apoios, mediante unha forza oblicua que se denomina impulso.
En arquitectura sempre se presentou ou problema de salvar os vans entre dous apoios; antes dá invención do formigón armado e dás vigas de aceiro, o modo máis sinxelo de facelo era mediante unha soa peza, o lintel, que podía ser de madeira ou de pedra e, cando non había pezas do tamaño requirido, mediante varias pezas pequenas, trabadas de modo que poidan resistir as cargas que gravitan sobre o van.
Funcionalmente un arco realizase nun lenzo dun muro como coroación dunha abertura ou van. Tradicionalmente un arco está composto por pezas (feitas de pedra tallada, ladrillo ou adobe) denominadas doelas que traballan sempre a compresión e pode adoptar formas curvas diversas. Este tipo de elemento construtivo é moi útil cando se desexa salvar espazos relativamente grandes mediante o aparello de pezas de reducidas dimensións.miniatura|Arcos na porta das Praterías da catedral de Santiago de Compostela|esquerda|200x200pxA pesar de ser un elemento sinxelo, e que aparece de forma natural na construción de estruturas desde antigo, o seu funcionamento non foi estudado cientificamente ata o primeiro terzo do século XIX. Con anterioridade, para o seu deseño empregábanse métodos empíricos xeométricos que determinaban o grosor dos estribos, ou da resistencia necesaria dos machóns. Estes métodos construtivos carecían de fundamento científico e baseábanse na capacidade sobredimensionada das estruturas de soporte, xeralmente os estribos. ou o uso de tirantes. O nacemento de novos estudos a mediados do século XIX resolveu en gran medida a teoría do arco, do seu traballo, e das causas da súa esborralle. O emprego de novos materiais construtivos, a comezos do século XX, como era o ferro, o aceiro e o formigón armado permitiu igualmente a construción de arcos continuos de gran tamaño, recaendo a súa construción máis na área da enxeñería que no da arquitectura. Conceptos básicos Un arco é unha forma de compresión pura. Pode abarcar unha gran superficie resolvendo as forzas en esforzos de compresión, e eliminando así as tensións de tracción. Isto denomínase ás veces "acción de arco". A medida que as forzas no arco transfírense á súa base, o arco empuxa cara a fóra na súa base, o que se denomina " impulso". A medida que a altura do arco diminúe, o impulso cara ao exterior aumenta. Para preservar a acción do arco e evitar o seu colapso, o impulso debe conterse, xa sexa mediante tirantes internos ou arriostramentos externos, como estribos. miniatura|Arco dunha ponte, Córsega.|esquerda|301x301px Arcos fixos versus articulados miniatura|O Arco do Triunfo de París.|250x250px.Os tipos máis comúns de arcos verdadeiros son o arco fixo, o arco de dúas articulacións e o arco de tres articulacións.
O arco fixo utilízase sobre todo en pontes e túneles de formigón armado, que teñen luces curtas. Ao estar sometido a tensións internas adicionais debidas a dilatacións e contraccións térmicas, este tipo de arco considérase estaticamente indeterminado.
O arco de dúas articulacións é o máis utilizado para salvar grandes luces. Este tipo de arco ten unións articuladas na súa base. A diferenza do arco fixo, a base con articulacións pode xirar, permitindo así que a estrutura móvase libremente e compense as dilatacións térmicas e contraccións que provocan os cambios de temperatura exterior. Con todo, isto pode dar lugar a tensións adicionais, polo que o arco de dúas articulacións tamén é estaticamente indeterminado, aínda que non tanto como o arco fixo.thumb|Arco deformado no Acueduto de Gozo, Malta|250x250pxO arco de tres articulacións non só está articulado na súa base, como o arco de dúas articulacións, senón tamén no seu ápice. A conexión apical adicional permite que o arco de tres articulacións se mova en dúas direccións opostas e compense calquera expansión e contracción. Polo tanto, este tipo de arco non está sometido a tensións adicionais debidas a cambios térmicos. A diferenza dos outros dous tipos de arco, o arco de tres articulacións é, polo tanto, estaticamente determinado. Utilízase sobre todo en vans de lonxitude media, como os das cubertas de grandes edificios. Outra vantaxe do arco de tres articulacións é que as bases articuladas desenvólvense máis facilmente que as fixas, o que permite cimentacións pouco profundas de tipo portante en vans de lonxitude media. No arco de tres articulacións, "a dilatación e a contracción térmicas do arco provocarán movementos verticais na articulación da cúspide, pero non terán ningún efecto apreciable nas bases", o que simplifica aínda máis o deseño da cimentación.
Formas miniatura|Arcos de medio punto construídos con ladrillo e/ou pedra en bloque na Gran Muralla Chinesa|250x250px miniatura|Teito interior abovedado da Catedral de Notre-Dame de París, mostrando as costelas na intersección de varios arcos|250x250pxAs múltiples formas de arco clasifícanse en tres categorías: circular, apuntado e parabólico. Os arcos tamén poden configurarse para producir bóvedas e arcadas.
Os arcos redondeados, é dicir, de medio punto, utilizábanse habitualmente nos arcos antigos construídos con cachotería pesada. Os antigos construtores romanos recorrían ao arco de medio punto para salvar grandes lonxitudes. Varios arcos de medio punto construídos en liña e en serie forman unha arcada, por exemplo nos acuedutos romanos.
Os arcos apuntados utilizábanse sobre todo na arquitectura gótica. A vantaxe dun arco apuntado, en lugar dun circular, é que a acción do arco produce menos impulso horizontal na base. Esta innovación permitía aberturas máis altas e espazadas, típicas da arquitectura gótica.
As bóvedas son esencialmente "arcos adxacentes que se ensamblan un á beira do outro". Se as bóvedas crúzanse, as súas interseccións producen formas complexas. As formas, xunto cos "nervios fortemente expresados nas interseccións das bóvedas, eran características arquitectónicas dominantes das catedrais góticas."
O arco parabólico utiliza o principio de que cando se aplica peso de maneira uniforme a un arco, a compresión interna resultante dese peso seguirá un perfil parabólico. De todas as formas de arco, o arco parabólico é o que produce máis impulso na base e o que pode salvar maiores distancias. Adóitase utilizar en pontes, onde se necesitan grandes luces.
O arco catenario ten unha forma distinta do arco parabólico. Ao ser a forma da curva que traza un tramo solto de cadea ou corda, a catenaria é a forma estruturalmente ideal para un arco exento de espesor constante.
Compoñentes miniatura|Representación esquemática do arco.|283x283px. 1. Chave: bloque ou doela superior que "fecha" ou traba a estrutura e pode estar decorada. Tamén designa o punto de fecho dunha bóveda onde os arcos que a compoñen se cruzan, xeralmente en forma estilizada de flor. 2. Doela: bloque en cuña que compón a zona curva do arco e que se coloca en sentido radial coa cara cóncava para o interior e a convexa para o exterior. 3. Extradorso: cara exterior e convexa do arco. 4. Imposta: Bloque superior do piar que separa o pé dereito do bloque de onde comeza a curva, a doela de arranque. Esta primeira doela aséntase sobre a imposta; ten polo menos un dos lados (xunta) horizontal. 5. Intradorso: cara interior e cóncava do arco. 6. Frecha: dimensión que se prolonga desde a liña de arranque (delimitada pola imposta e pola doela de arranque) até a cara interior da chave. Esta área pode estar tapada, dando lugar a un tímpano. 7. Luz: van, largura do arco, xeralmente maior que a súa profundidade. A relación entre a frecha e a luz é xeralmente traducida nunha fracción (ex: 1/2, 1/3 etc.) 8. Contraforte: muro que soporta a impulsión do arco. Caso de non existir unha parede, este apuxón pode ser recollido por outro arco lateral e así sucesivamente (arcada).
Funcionamento miniatura|Arcos apuntados nas ruínas da abadía de Bolton (século XII) no condado de North Yorkshire, Inglaterra.|250x250pxAo contrario das aberturas rematadas en trabe, onde a carga vertical exercida directamente sobre un lintel pode eventualmente deformalo ou quebralo, o arco funciona en compresión e transporta o peso da construción cara aos piares de soporte e para os lados (apuxón lateral e diagonal), permitindo a abertura de vans maiores sen risco de colapso.
Xeralmente en pedra, ladrillo ou outro material de construción similar, o arco componse de bloques en cuña que, colocados adxacentemente, se traban uns aos outros en compresión e manteñen a forma en curva.
O bloque situado no vértice do arco, a chave, é o último elemento en ser colocado e o que permite que a estrutura se trabe e a forma se manteña. Até a colocación deste último elemento úsase unha armazón provisoria de madeira ou metal, o acimbre, que serve de molde, presentando o que será a curva interior do arco e que permite que as doelas teñan apoio até a consolidación final coa chave. No caso de que os cálculos fosen mal efectuados, pode acontecer que a estrutura colapse após a retirada do soporte.
Historia Idade de Bronce: antigo Oriente Próximo miniatura|Arcos en Babilonia.|250x250px O uso do arco xorde coas civilizacións da Antigüidade, aínda que o Antigo Exipto, Babilonia, Grecia antiga e Asiria o restrinxiran a construcións no subsolo, especialmente en estruturas de drenaxe e bóvedas. Un exemplo deste último sería o arco de Nippur, construído antes do 3800 a. C.John P. Peters, University of Pennsylvania Excavations at Nippur. II. The Nippur Arch, The American Journal of Archaeology and of the History of the Fine Arts, vol. 10, no. 3, pp. 352–368, (xullo. – setembro., 1895) e datada por H. V. Hilprecht (1859 - 1925) mesmo antes do 4000 a. C.New Schaff-Herzog Encyclopedia of Religious Knowledge, Vol. I: Babylonia: V. The People, Language, and Culture.: 7. The Civilization. Consultado o 28 de novembro do 2023. Raras excepcións son unha porta arqueada nunha casa de adobe en Tell Taya datada no 2000 a. C. en Iraq. e dúas portas arqueadas en cidades da Idade de Bronce, unha en Ascalón (datada no 1850 a. C.), e outra en Tel Dan (datada en 1750 a. C.), ambas as no actual Israel.Frances, Rosa: The three-arched middle Bronze Age gate at Tel Dan - A structural investigation of an extraordinary archaeological site [A porta de tres arcos da Idade de Bronce medio de Tel Dan - Investigación estrutural dun xacemento arqueolóxico extraordinario], Consultado o 28 de novembro do 2023. Unha tumba elamita datada no ano 1500 a. C. de Haft Teppe contén unha bóveda parabólica que se considera unha das primeiras evidencias de arcos en Irán. Polo contrario, a súa arquitectura exterior caracterízase sobre todo por unha tipoloxía onde se conxuga o uso da columna coa viga horizontal. Así, pola necesidade de minorar o impulso vertical sobre os linteis de pedra, propágase o uso de columnas sucesivas de colocación próxima e que teñen como función soportar tal carga. miniatura|No Antigo Exipto, os almacéns do Ramesseum foron construídos con arcos de adobe.|250x250px Persia e Grecia clásicas