Именно об историческом отрезке в эволюционном процессе совершенствования строительных форм писал Г.Франкль: "Опасность возгорания деревянного покрытия базилик, применение унаследованных от античных сводчатых форм, сложности устройства сводчатых покрытий высоких центральных нефов, трудоемкость и большая стоимость массивных каменных конструкций, неудачи, обрушения, постоянное улучшение конструктивных решений и, наконец, изобретение ребристых готических структур со Стрельчатыми арками и совершенствование их, осуществляемое с непреклонной последовательностью, — вот та дорога, по которой шло развитие арочных структур в Средние века, результатом этого развития явился экономичный, прочный, легко возводимый, пригодней для любого планировочного решения крестовый ребристый свод со стрельчатыми арками и внешней системой контрфорсов. То, что было до него, т.е. романская архитектура, — это примитивный пролог, а то, что пришло после него, т.е. поздняя готика, — это печальный эпилог эпигонов, которым практически не суждено было создать ничего нового".

В своих десяти книгах об архитектуре Марк Витрувий Поллион, опираясь на богатейший опыт бесчисленных поколений римских архитекторов, сформулировал основные положения своей эпохи по вопросам архитектуры, пропорций зданий, сооружений и отдельных их частей, в том числе и по поводу выполнения арочных структур.

Уже в эпоху Возрождения проблемами распора в арках занимались Леонардо да Винчи и Бернардино Бальди. Нам известны отдельные теоретические исследования по поводу свойств арок, выполненные в конце ХУН в.; на основе этих исследований Блондель и Кардо Фонтана вывели эмпирические формулы, касающиеся правил назначения размеров в арках.

Г.Штрауб пишет: "Де ля Гир (1640 - 1718) и Парен были первыми физиками, которые исследовали условия равновесия арки как математическую задачу. В предположении, что в швах нет трения, они рассматривали равновесие отдельных камней арки, взяв за основу правило о сложении сил".

Совершенствование теоретических знаний о статической работе арочных структур развивалось долгим путем от первых статических интерпретаций к эмпирическим формулам, а затем к научно обоснованным методам расчета, проходя на этом пути через следующие этапы:

формирование первых научных выводов, сделанных в результате изучения фактов обрушения арок, причины которых в основном заключались в отказе опорных участков арок;

установление взаимосвязи между кривизной арок и передачей усилий в швах камней, из которых составлены арки;

открытие эффекта статической работы трехшарнирной арки, совершенное в X1X в.;

изучение деформаций арочных систем и использование полученных данных при создании методов расчета бесшарнирных арок (арочных рам) и арок с затяжками;

создание массивных арок в виде металлических стержневых структур (Х1Х в.). позволивших при минимуме материальных затрат перекрыть очень большие пролеты;

применение железобетона для создания арочных структур, обладающих новыми качествами.

В ходе своего развития в зависимости от характера нагрузки, функционального назначения в сооружении, уровня научных знаний, сложившихся традиций и применяемых строительных материалов арочные конструкции претерпели множество модификаций.