elementos :Tradicionalmente se ha puesto denominación a ciertos elementos constituyentes de los arcos. En el caso de los arcos construidos con elementos de fábrica existen algunas denominaciones empleadas en la mayoría de los tratados de construcción.

En ocasiones el arco se combina entre sí como un elemento constructivo de refuerzo. . Los arcos estaban compuestos de diversos elementos. Algunos de ellos poseían denominaciones propias que se han ido comunicando en los diversos tratados de construcción. Los elementos principales que componen un arco de piedra son:

*Las dovelas, son las piezas en forma de cuña que componen el arco y se caracterizan por su disposición radial. Las dovelas de los extremos y que reciben el peso del arco, se llaman salmer (es la primera dovela del arranque). La parte interior de una dovela se llama intradós y el lomo que no se ve por estar dentro de la construcción, traslados. El despiece de dovelas es la manera como están dispuestas las dovelas en relación con su centro. Cuando las dovelas siguen los radios de un mismo centro se llama arco radial aunque ese centro no siempre coincida con el centro del arco . Cuando las dovelas se colocan horizontales hasta cierta altura se llama arco enjardado.

*La clave (a veces denominada también como corona o dovela central) es la dovela del centro, que cierra el arco. Es la última que se coloca en la cimbra, completando el proceso constructivo del arco. La clave suele ser la dovela de mayor tamaño, y para proporcionar estabilidad al arco es la más pesada. Las dos dovelas adyacentes a la clave se denominan contraclaves.

*La imposta (o arranque): Es una moldura o saledizo sobre la cual se asienta un arco o una bóveda. A veces transcurre horizontalmente por la fachada o los muros del edificio, separando las diferentes plantas. Al conjunto de dovelas desde el arranque hasta la clave se le denomina riñón.

*La enjuta (o albanega) es la parte de fábrica que cubre el estrados del arco (es decir descansa sobre los riñones del arco), por regla general se denomina a la fábrica entre dos arcadas sucesivas. La rosca es faja de material de fábrica que, sola o con otras con céntricas, forma un arco o bóveda. Se considera rosca a la porción de material constructivo entre el intradós y estrados del arco.



Historia: El arco apareció en Metoposcopia , y en la cultura del valle indio. Se utilizó en el antiguo Egipto ,Asiria y Etruria, más adelante en la Roma antigua. El arco se utilizaba en edificaciones auxiliares, estructuras subterráneas y de drenaje; fueron los romanos los primeros en usarlos en edificios monumentales, aunque se pensaba que los arquitectos romanos aprendieron su uso de los etruscos . El denominado arco romano es de forma semicircular y construido a partir de un número impar de dovelas, para que haya una dovela central o clave. Los romanos emplearon este tipo de arco semicircular en muchas de sus estructuras tradicionales, como acueductos, palacios y anfiteatros. Este arco de medio punto romano fue considerado por los arquitectos posteriores (hasta llegado el siglo XVIII) como el más estable de los arcos.Un ejemplo de construcción empírico, era la popular "regla del tercio" que en los arcos de medio punto bastaba con dimensionar un estribo con el grosor de la tercia parte de su hueco.

En la Edad media, el uso del arco con dovelas de piedra alcanzó un elevado desarrollo técnico en la construcción de catedrales; todavía se usa hoy en día en algunas estructuras como en los puentes, aunque con variados materiales. En el siglo XII la arquitectura gótica comienza a emplear un tipo de arco apuntado que aprende de las experiencias anteriores medievales. Las reglas para construir arcos se encuentran en la tradición verbal de las logias de canteros góticos. En muchos casos estas reglas eran complejas de entender y pocas de estas reglas han llegado directamente desde escritos a nuestros días.En algunos tratados se describe el tamaño de los estribos mediante trazados de hexágonos inscritos en el arco. Este método fue muy popular y daba resultados exitosos.

En España hubo teoricos que desarrollaron ideas acerca de su construcción en el siglo XVI, entre ellos destaca Rodrigo gil dehontañon y posteriormente tomas Vicente toscas. No obstante, el surgir del análisis de las estructuras abovedadas de fábrica se produce a finales del siglo XVII. Se puede afrmar que en la segunda mitad del siglo XVIII, la estabilidad del arco construido con fábrica estaba ya suficientemente resuelto a efectos prácticos y existían diversos métodos suficientemente desarrollados y tablas publicadas de uso relativamente sencillo. Fue el físico italiano Galileo galilei uno de los primeros en averiguar que los fundamentos empíricos en el diseño de arcos podría tener una causa física.Haciendo ver que la teoría del arco podría explicarse mediante leyes de la estática.





Teorías científicas

El primero en determinar una teoría acerca de como funciona un arco, recae sobre leonardo da vinci, pero no es hasta que en 1670 el físico Robert Hooke formula el problema en términos científicos y menciona al f

inal de uno de sus libros, en forma de anagrama, como se asemeja el arco a la catenaria invertida. El anagrama descifrado, rezaba en latín:

Robert Hooke menciona esta conclusión, justo tras haber colaborado con christopher wren la realización de la Cúpula de la catedral de san pablo. Hooke se da cuenta que un arco se sostiene si en su espesor hay contenida una catenaria invertida. De la misma forma años después el matemático Gregory proporciona una forma de dimensionar un estribo, demostrando que si en la catenaria las fuerzas empujan hacia el interior, en el arco de una catenaria invertida lo hacen hacia afuera. El matemático francés philippe de la hiere realiza una aproximación distinta en su Traite de Mécanique intentando averiguar cual es el peso apropiado de las dovelas con el objeto de mejorar la estabilidad del arco. Empleando por primera vez un polígono funicular en la descripción de un arco, con la hipótesis inicial de no existir resistencia entre las dovelas. Posteriormente en el año 1712 publica su memoria Sur la construction des voütes dans les edifica que influye a las generaciones posteriores de constructores europeos como en las tablas constructivas de arcos de puentes elaboradas por perronet . Tablas populares en la construcción empíricas de puentes europeos hasta la mitad del siglo XIX. en el último cuarto del siglo XVIII, con el advinimiento de la revolución industrial aparecen algunos ejemplos de arcos continuos elaborados con hierro fundido. Uno de los primeros es un arco de puente construido en 1779, y denominado Iron Bridge que cruza el río severn (reino unido)con treinta metros de luz.El hierro fundido abre paso al empleo posterior, ya en el siglo XIX, del hierro y con ello se aumenta considerablemente la luz de los puentes. Fue poncelet uno de los primeros en comprobar que los arcos eran estructuras hiperestáticas (o redundantes) para cuya solución se requuiere la solución de ecuaciones de compatibilidad y una ley que relacione las deformaciones con las tensiones.

El ingeniero Pierre couplet siguiendo una hipótesis diferente que de la Hire logra de forma analítica dar con un valor mínimo para el grosor de un arco.Por debajo de ese valor el arco coplapsa. La descripción más empleada posteriormente acerca de la estabilidad de un arco la realiza coulomb en el año 1773. En su trabajo muestra siete formas posibles de hacer colapso un arco. Entre 1830 y 1840 se desarrolla simultáneamente por diversos ingenieros investigadores la teoría de la línea de empujes . Uno de ellos es H. Moseley que describe la estabilidad de un arco. Resultados que fueron perfeccionados por julles carvallo, y Durand-Claye. Las investigaciones que se hacen con las nuevas teorías, comprobando la eficiencia de los antíguos métodos empíricos, muestran como a pesar de ser básicamente incorrectas los resultados constructivos fueran tan sorprendente mente buenos.

La aparición del hormigón y del hierro a comienzos del siglo XX hizo que la forma constructiva de los arcos dejase de ser mediante el trabazón de piezas, para llegar a construir arcos continuos. Pronto se alcanzan los centenares de metros en la luz de los puentes, debido al uso de etse material constructivo en los arcos: llegando al millar de metros (caso de los puentes atirantados). En este punto las teorías elaboradas sobre arcos necesitaban de nuevas investigaciones científicas. En esta línea trabajaron Kooharian (1952), y Heyman (1966).Los arcos continuos no poseen las propiedades mecánicas y estructurales de los viejos arcos de fábrica, su teoría era mucho más sencilla de tener en cuenta.
Dimensiones

En muchos casos, el diseño de arcos necesita de un conjunto de definiciones que permite describir las distancias relativas entre elementos. Además en la descripción de los arcos de piedra se usa la siguiente nomenclatura en la definición de ciertas partes de los arcos:

Centro. Puede estar por encima o por debajo de la imposta. Puede haber más de un centro.

Flecha. Altura del arco que se mide desde la línea en que arranca hasta la clave y anchura de un arco. En algunas ocasiones se denomina también intercolumnio

Semiluz. Mitad de la anchura de un arco.

Esbeltez. Relación entre la flecha y la luz. Se expresa generalmente como fracción (1/2, 1/4, etc.) Vértice. Punto más alto del arco.

Línea de arranque. Punto de transición entre la jamba o imposta y el arco.

Durante el periodo histórico que va desde la edad media hasta finalizado el periodo de arquitectura gótica se han empleado estas dimensiones en los diseños de arcos. En muchos casos por mantener una proporción estética, en otros como una especie de regla empírica que permitía el diseño de los mismos, así como la transmisión del conocimiento en sucesivas generaciones de arquitectos.