สะพานส่งน้ำปงต์ดูการ์ด
ประเทศฝรั่งเศสตอนใต้
สะพานส่งน้ำปงต์ดูการ์ดอันสง่างาม ในประเทศฝรั่งเศสตอนใต้ มีส่วนประกอบเป็นรูปทรงที่ยิ่งรับน้ำหนักมากก็จะยิ่งแข็งแรง นั่นคือ โครงสร้างที่มีรูปโค้ง
ชาวโรมันโบราณริเริ่มใช้โครงสร้างที่มีรูปโค้ง ในอารยธรรมตะวันตก และนำมันไปใช้เป็นส่วนประกอบของสิ่งก่อสร้างที่หลากหลาย ตั้งแต่ทางเดินที่มีหลังคาเป็นรูปโค้ง ภายในโคลอสเซียม...ไปจนถึงหลังคาที่มีรูปทรงกลมของวิหารแพนธีออน
การใช้โครงสร้างที่มีรูปโค้ง อาจเป็นเหตุผลว่าทำไมอาคารเก่าแก่ในกรุงโรมทั้งหลายยังคงตั้งอยู่ในปัจจุบัน
ความแข็งแรงของโครงสร้างที่มีรูปโค้ง
โครงสร้างที่มีรูปโค้งในยุคแรกเช่น สะพานปงต์ดูการ์ด ใช้หินรูปลิ่มขนาดใหญ่ ที่ตัดแต่งให้เชื่อมต่อกันได้พอดี
‘หินบนยอดโค้ง’ คือ หินก้อนสุดท้ายที่วางลงไป และสร้างความแข็งแรงให้กับโครงสร้าง ทำให้มันตั้งอยู่ด้วยกันได้ด้วยแรงของมันเอง
แรงโน้มถ่วงและน้ำหนักกดลงบนโครงสร้างที่มีรูปโค้งนี้ และแผ่กระจายออกไปด้านข้างตามแนวโค้งและลงไปถึงฐาน ทำให้โครงสร้างได้รับการบีบอัด
การบีบอัดนี้ทำให้โครงสร้างแข็งแกร่ง และยิ่งมีแรงกดด้านบนมากเท่าไหร่ มันก็ยิ่งมั่นคงมากขึ้นเท่านั้น สามารถทนต่อน้ำหนักที่มากกว่าน้ำหนักของมันเองได้อย่างมาก
แรงที่กดลงบนคานทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าจะไม่กระจายตัวเหมือนโครงสร้างที่มีรูปโค้ง แต่จะรวมศูนย์อยู่ตรงกึ่งกลางของคาน ทำให้มันเปราะบางกว่ามาก
สะพานที่มีรูปโค้งสมัยใหม่
สะพานมีมานานตั้งแต่ยุคโรมัน และได้พัฒนาการออกแบบจนทำให้ใช้วัสดุได้ประหยัดมากยิ่งขึ้น
โครงสร้างรูปโค้งแบบดั้งเดิมที่เป็นรูปครึ่งวงกลมหลายๆ รูปมักไม่ได้รับความสนใจแล้ว หากแต่มีโครงสร้างแบบพาราโบลาที่แข็งแรงกว่าเข้ามาทดแทน เพราะมันรองรับแรงตามแนวนอนทั้งหมดลงไปสู่ฐานราก
สะพานเหล็ก
เมืองชรอพเชียร์ สหราชอาณาจักร
เนื่องจากไม่มีแรงกดดันในแนวข้าง มันจึงไม่จำเป็นต้องมีตัวค้ำยันเพิ่มเติม ทำให้การออกแบบมีอิสระมากขึ้น
ดังนั้น วิวัฒนาการของการใช้โครงสร้างที่มีรูปโค้ง ได้ทำให้สถาปนิกออกแบบได้กว้างขึ้น ใหญ่ขึ้น และยาวขึ้นกว่าที่เคย