Ponte em arco

A mais antiga ponte em arco existente pode ser a ponte Mycenaean Arkadiko na Grécia. Ela foi construída por volta de 1300 a.C. A ponte de pedra de arco corbel ainda é utilizada. A bem preservada Ponte Hellenistic Eleutherna tem um arco triangular de corbel. A Passarela de Rodes do século IV a.C. repousa sobre um arco voussoir primitivo.

Tanto os etruscos quanto os antigos gregos conheciam os arcos. Mas os romanos foram os primeiros a usar arcos para a construção de pontes.

As pontes de arco romano eram geralmente semicirculares. Algumas também eram pontes de arco segmentado (como a Ponte Alconétar), o que significa que tem um arco curvo que é menos que um semicírculo. Tal ponte de arco segmentado permitia a passagem de grandes quantidades de água de inundação sob ela. Isto evitaria que a ponte fosse varrida durante as enchentes. Além disso, a ponte em si poderia ser mais leve. Geralmente, as pontes romanas tinham pedras de arco primário em forma de cunha (chamadas voussoirs) com o mesmo tamanho e forma. Os romanos construíram tanto vãos simples como longos e múltiplos aquedutos de arco. Suas pontes apresentavam aberturas de inundação nos píeres.

Na Europa medieval, os construtores de pontes melhoraram as estruturas romanas utilizando píeres mais estreitos. Eles usaram barris de arco mais fino e proporções mais baixas de vão nas pontes. Também foram introduzidos arcos pontiagudos góticos, reduzindo o empuxo lateral. Em particular no século XIV, a construção de pontes atingiu novas alturas. Espaços de até 40 metros (130 pés) eram anteriormente inéditos na construção de arcos em alvenaria.

No século XIX, o aço tornou-se mais barato e permitiu pontes ainda mais longas. As pontes em arco amarrado tornaram-se comuns porque não precisam de fundações tão grandes e caras. Algumas no final do século 20 foram feitas a mais de 500 metros.

Vantagens de materiais simples

Pedras, tijolos e outros materiais similares são fortes em compressão. Eles são bastante fortes em tosquia. Mas não resistem a muita força em tensão. Como resultado, as pontes de arco de alvenaria são projetadas para estarem constantemente sob compressão. Cada arco é construído sobre uma armação de cimbres temporária, conhecida como centralização. Nas primeiras pontes de arco de compressão, uma pedra-chave no meio da ponte suportava o peso do restante da ponte. Quanto mais peso era colocado sobre a ponte, mais forte se tornava sua estrutura. As pontes em arco de alvenaria utilizam material de preenchimento (normalmente entulho compactado) acima do arco, a fim de aumentar este peso morto na ponte. Isto também evita que a tensão ocorra no anel do arco à medida que as cargas se movimentam através da ponte. Também foi utilizado concreto não armado. Quando se utiliza alvenaria (pedra cortada), os ângulos das faces são cortados para minimizar as forças de cisalhamento. Quando é utilizada alvenaria aleatória (pedras não cortadas e não preparadas), elas são argamassadas juntas. A argamassa pode ser colocada antes que o cimbramento seja removido.

Seqüência de construção

• Quando os arcos são colocados em um leito de curso de água (em píeres ou margens), a água é desviada. Isto é para que o cascalho possa ser primeiro escavado e substituído por uma boa base (de material forte). Destes, os píeres de fundação são erguidos ou elevados à altura da base pretendida dos arcos. Este é um ponto conhecido como a mola.
• A centralização do falso trabalho (em inglês britânico: arch frame) é construída, tipicamente a partir de madeira serrada. Cada arco de uma ponte de vários arcos criará um impulso sobre os arcos próximos a ele. Por essa razão, é necessário que todos os arcos da ponte sejam levantados ao mesmo tempo, ou que sejam utilizados píeres muito largos. O empurrão dos arcos finais é levado para a terra através de pilares substanciais (verticais) nas paredes do cânion.
• Os vários arcos são (ou um único arco é) construídos sobre a centralização. Uma vez que cada arco básico é construído. Os arcos são (ou arco é) estabilizados com alvenaria infestada. Estes podem ser colocados em cursos (camadas) horizontais de união. Eles podem formar duas paredes externas, conhecidas como spandrels, que são então enchidas com material solto e escombros apropriados.
• A estrada é pavimentada e as paredes do parapeito direcionam o tráfego para a ponte.