Bir Köprünün Kemer Şekli Neden Bu Kadar Güçlüdür?
Kemer şeklinin köprüler ve binalar gibi yapılarda bu kadar yaygın kullanılmasının nedeni, yükleri son derece verimli bir şekilde dağıtma yeteneğidir. Düz bir kirişin üzerine bir yük bindiğinde, kirişin ortası aşağı doğru bükülme ve kırılma eğilimindedir. Kemer ise yükü tamamen farklı bir şekilde yönetir.
Bir kemerin üzerine dikey bir yük (örneğin köprünün üzerindeki arabaların ağırlığı) bindiğinde, kemerin kavisli şekli bu dikey kuvveti, "eksenel basınç" adı verilen ve kemerin eğrisi boyunca ilerleyen yanlara doğru itme kuvvetlerine dönüştürür. Bu kuvvetler, kemerin her bir taşını (veya yapısal elemanını) birbirine doğru sıkıştırır. Bu sıkıştırma kuvveti, kemerin sonundaki "dayanak" (abutment) adı verilen sağlam destek yapılarına kadar iletilir. Dayanaklar, bu dışa doğru itme kuvvetini emer ve onu toprağa güvenli bir şekilde dağıtır. Taş ve beton gibi malzemeler, bükülme veya gerilmeye karşı zayıf olsalar da, sıkıştırılmaya karşı son derece dayanıklıdır. Kemer, yükleri bu sıkıştırma kuvvetine dönüştürerek, çok daha az malzeme ile çok daha geniş açıklıkları geçebilen inanılmaz derecede güçlü ve stabil bir yapı oluşturur.