Kopuła - Dome

Kopuły (od łacińskiego : domus ) stanowi element architektoniczny podobny do wydrążonego górną połówkę kuli ; w znacznym stopniu pokrywa się z terminem kopuła , który może również odnosić się do kopuły lub konstrukcji na szczycie kopuły. Dokładna definicja kopuły była przedmiotem kontrowersji i istnieje wiele różnych form i specjalistycznych terminów do ich opisu.

Kopuła może spoczywać bezpośrednio na ścianie rotundy , bębnie lub systemie squinches lub pendentive używanym do dostosowania kształtu przejścia od prostokątnej lub kwadratowej przestrzeni do okrągłej lub wielokątnej podstawy kopuły. Wierzchołek kopuły może być zamknięty lub otwarty w formie oculusa , który sam może być przykryty latarnią dachową i kopułą.

Kopuły mają długą tradycję architektoniczną, sięgającą czasów prehistorycznych . Kopuły zostały zbudowane w starożytnej Mezopotamii i zostały znalezione w architekturze perskiej , hellenistycznej , rzymskiej i chińskiej w starożytnym świecie , a także wśród wielu rdzennych tradycji budowlanych na całym świecie. Konstrukcje kopuły były powszechne zarówno w architekturze bizantyjskiej, jak i sasanskiej , co wpłynęło odpowiednio na resztę Europy i islam w średniowieczu . Kopuły europejskiej architektury renesansowej rozprzestrzeniły się z Włoch we wczesnym okresie nowożytnym , podczas gdy kopuły były często stosowane w architekturze osmańskiej w tym samym czasie. Architektura barokowa i klasycystyczna czerpała inspirację z rzymskich kopuł.

Postępy w matematyce, materiałach i technikach produkcji zaowocowały nowymi typami kopuł. Kopuły były budowane na przestrzeni wieków z błota, śniegu, kamienia, drewna, cegły, betonu, metalu, szkła i plastiku. Symbolika związana z kopułami obejmuje tradycje pogrzebowe , niebiańskie i rządowe, które podobnie zmieniały się z biegiem czasu. Kopuły współczesnego świata można znaleźć nad budynkami sakralnymi, salami ustawodawczymi, stadionami sportowymi i różnymi strukturami funkcjonalnymi.

Etymologia

Angielskie słowo „kopuła” ostatecznie wywodzi się od starożytnego greckiego i łacińskiego domus („dom”), który aż do renesansu oznaczał czczony dom, taki jak Domus Dei lub „Dom Boga”, niezależnie od kształtu jego dachu. Znajduje to odzwierciedlenie w użyciu włoskiego słowa duomo , niemiecko-islandzkiego/duńskiego słowa dom („katedra”) oraz angielskiego słowa dome dopiero w 1656 r., kiedy oznaczało ono „mieszkanie, ratusz, państwo -Dom i Dom Spotkań w mieście. Francuskie słowo dosme zaczęło nabierać znaczenia sklepienia kopuły , konkretnie, w 1660 roku. Ta francuska definicja stopniowo stała się standardowym użyciem angielskiej kopuły w XVIII wieku, ponieważ wiele z najbardziej imponujących Domów Bożych zostało zbudowanych z monumentalnymi kopułami. oraz w odpowiedzi na naukowe zapotrzebowanie na bardziej techniczne terminy.

Definicje

W starożytnym świecie konstrukcje z zakrzywionymi dachami, które dziś nazywano by kopułami, miały wiele różnych nazw odzwierciedlających różnorodne kształty, tradycje i symboliczne skojarzenia. Kształty wywodziły się z tradycji prehistorycznych schronów wykonanych z różnych nietrwałych, giętkich materiałów i dopiero później zostały odtworzone jako sklepienia w bardziej wytrzymałych materiałach. Półkulisty kształt, często kojarzony dziś z kopułami, wywodzi się z greckiej geometrii i rzymskiej standaryzacji, ale przetrwały inne kształty, w tym spiczasta i bulwiasta tradycja odziedziczona przez niektóre wczesne meczety islamskie.

Współczesne akademickie studia na ten temat były kontrowersyjne i mylone przez niespójne definicje, takie jak te dotyczące sklepień klasztornych i sklepień kopułowych. Definicje słownikowe terminu „kopuła” są często ogólne i nieprecyzyjne. Mówiąc ogólnie, jest to „niespecyficzne, zbiorcze słowo opisujące półkulisty lub podobny element obejmujący”. Opublikowane definicje obejmują: same dachy półkuliste; obrotowe łuki; oraz sklepienia na samej podstawie kołowej, kołowej lub wielokątnej, kołowej, eliptycznej lub wielokątnej lub na nieokreślonym obszarze. Definicje określające przekroje pionowe obejmują: półkolisty, spiczasty lub bulwiasty; półkolisty, segmentowy lub spiczasty; półkoliste, segmentowe, spiczaste lub bulwiaste; półkoliste, segmentowe, eliptyczne lub bulwiaste; i wysoki profil, półkulisty lub spłaszczony.

Porównanie ogólnego „prawdziwego” łuku (po lewej) i łuku wspornika (po prawej)

Czasami nazywane „fałszywymi” kopułami, kopuły wspornikowe osiągają swój kształt, rozciągając każdą poziomą warstwę kamieni do wewnątrz nieco dalej niż dolna, aż spotkają się u góry. „Fałszywa” kopuła może również odnosić się do drewnianej kopuły. Włoskie użycie terminu finto , oznaczającego „fałsz”, sięga XVII wieku, kiedy używano sklepień wykonanych z mat trzcinowych i zaprawy gipsowej. „True” kopuły Mówi się, że te, których struktura jest w stanie ściśnięcia, z elementami składowymi w kształcie klina voussoirs , którego dostosuje się do punktu centralnego stawów. Zasadność tego jest niejasna, ponieważ kopuły zbudowane pod ziemią z warstwami kamienia wspornikowego są ściskane z otaczającej ziemi.

Precyzyjna definicja „wiszącego” była również źródłem akademickich sporów, takich jak czy wsporniki są dozwolone w ramach definicji i czy dolne części sklepienia żaglowego powinny być uważane za zawieszone. Kopuły z zawieszkami można podzielić na dwa rodzaje: proste i złożone . W przypadku prostej kopuły pendentywy są częścią tej samej sfery co sama kopuła; jednak takie kopuły są rzadkie. W przypadku bardziej powszechnej kopuły złożonej , pendentywy są częścią powierzchni większej kuli poniżej samej kopuły i tworzą okrągłą podstawę dla kopuły lub sekcji bębna.

Dziedzinach inżynierii i architektury brakowało wspólnego języka dla kopuł, przy czym inżynieria koncentrowała się na zachowaniu konstrukcji, a architektura na formie i symbolice. Ponadto nowe materiały i systemy konstrukcyjne w XX wieku umożliwiły tworzenie dużych konstrukcji w kształcie kopuły, które odbiegają od tradycyjnego zachowania konstrukcji przy ściskaniu kopuł murowanych. Popularne użycie tego terminu rozszerzyło się na „prawie każdy system dachowy o dużej rozpiętości”.

Elementy

Słowo „ kopuła ” to inne słowo oznaczające „kopułę” i jest zwykle używane w odniesieniu do małej kopuły na dachu lub wieży . „Cupola” została również użyta do opisania wewnętrznej strony kopuły. Wierzchołek kopuły to „korona”. Wewnętrzna strona kopuły nazywana jest „intrados”, a zewnętrzna – „extrados”. Podobnie jak w przypadku łuków, „sprężyna” kopuły jest poziomem podstawy, z którego wznosi się kopuła, a „zadzie” to część, która leży mniej więcej w połowie odległości między podstawą a górą. Kopuły mogą być podtrzymywane przez eliptyczną lub okrągłą ścianę zwaną „bębnem”. Jeśli ta konstrukcja sięga do poziomu gruntu, okrągły budynek można nazwać „ rotundą ”. Bębny są również nazywane „ tholobates ” i mogą zawierać okna lub nie. „ Żaluzję ” lub „ latarnia ” jest równoważną strukturą nad oculusem kopuły, podtrzymującą kopułę.

Gdy podstawa kopuły nie pasuje do rzutu ścian nośnych pod nią (na przykład okrągła podstawa kopuły nad kwadratową wnęką ), stosuje się techniki, aby połączyć te dwie rzeczy . Jedną z technik jest użycie wsporników, progresywnie rzutujących poziome warstwy od szczytu ściany nośnej do podstawy kopuły, takich jak wspornikowe trójkąty często używane w architekturze seldżuckiej i osmańskiej. Najprostszą techniką jest zastosowanie ukośnych nadproży w rogach ścian, aby stworzyć ośmiokątną podstawę. Innym jest użycie łuków do rozpięcia rogów, które mogą wytrzymać większy ciężar. Różnorodność tych technik wykorzystać to, co nazywa się „ squinches ”. Squinch może być pojedynczym łukiem lub zestawem wielu wystających zagnieżdżonych łuków umieszczonych ukośnie nad wewnętrznym narożnikiem. Zgrzyty mogą również przybierać różne inne formy, w tym łuki trąbkowe i głowy niszowe lub półkopuły. Wynalezienie pendentyw wyparło technikę squinch. Pendentywy to trójkątne odcinki kuli, przypominające wklęsłe spandrele między łukami, przechodzące od narożników kwadratowego przęsła do okrągłej podstawy kopuły. Krzywizna pendentyw jest krzywizną kuli o średnicy równej przekątnej kwadratowego przęsła.

Materiały

Najwcześniejsze kopuły na Bliskim Wschodzie były budowane z cegły mułowej, a ostatecznie z wypalanej cegły i kamienia. Drewniane kopuły pozwalały na szerokie rozpiętości ze względu na stosunkowo lekki i elastyczny charakter materiału i były normalną metodą dla kopułowych kościołów w VII wieku, chociaż większość kopuł została zbudowana z innych mniej elastycznych materiałów. Drewniane kopuły chroniono przed warunkami atmosferycznymi zadaszeniem, np. blachą miedzianą lub ołowianą. Kopuły z ciosanego kamienia były droższe i nigdy nie były tak duże, a drewno było używane do dużych rozpiętości, gdzie cegła była niedostępna.

Beton rzymski wykorzystywał kruszywo kamienne z potężną zaprawą. Kruszywo przeszło na przestrzeni wieków do kawałków wypalonej gliny, a następnie do cegieł rzymskich. W szóstym wieku cegły z dużą ilością zaprawy były podstawowym materiałem do tworzenia sklepień. Wydaje się, że Pozzolana była używana tylko w środkowych Włoszech. Kopuły ceglane były preferowanym wyborem dla monumentalnych pokryć wielkopowierzchniowych aż do epoki industrialnej , ze względu na ich wygodę i niezawodność. Krawaty i łańcuszki z żelaza lub drewna mogą być używane do przeciwdziałania naprężeniom.

Nowe materiały budowlane XIX wieku i lepsze zrozumienie sił w konstrukcjach XX wieku otworzyły nowe możliwości. Belki żelazne i stalowe, stalowe kable i sprężony beton wyeliminowały potrzebę zewnętrznego wzmocnienia i umożliwiły stosowanie znacznie cieńszych kopuł. Podczas gdy wcześniejsze kopuły murowane mogły mieć stosunek promienia do grubości wynoszący 50, ten stosunek dla współczesnych kopuł może przekraczać 800. Mniejsza waga tych kopuł nie tylko pozwalała na znacznie większe rozpiętości, ale także pozwalała na tworzenie dużych ruchomych kopuł nad nowoczesnymi stadionami sportowymi.

Eksperymentalne kopuły ziemne zostały wykonane w ramach prac nad zrównoważoną architekturą na Uniwersytecie w Kassel w 1983 roku.

Kształty i siły wewnętrzne

Kopuła murowana wytwarza pchnięcia w dół i na zewnątrz. Są one rozumiane w kategoriach dwóch rodzajów sił prostopadłych do siebie: siły południkowe (takie jak południki lub linie długości geograficznej na globusie) są tylko ściskające i zwiększają się w kierunku podstawy, podczas gdy siły obręczy (takie jak linie szerokości geograficznej na globusie) są ściskane u góry i rozciągane u podstawy, przy czym przejście w półkulistej kopule następuje pod kątem 51,8 stopnia od góry. Naciski generowane przez kopułę są wprost proporcjonalne do ciężaru materiałów. Uziemione, półkuliste kopuły generują znaczne poziome napory na zadzie.

Odsunięciom na zewnątrz w dolnej części półkulistej murowanej kopuły można przeciwdziałać za pomocą łańcuchów umieszczonych na obwodzie lub za pomocą zewnętrznego podpory, chociaż pękanie wzdłuż południków jest naturalne. W przypadku małych lub wysokich kopuł o mniejszym nacisku poziomym, grubość łuków podtrzymujących lub ścian może wystarczyć, aby wytrzymać deformację, dlatego bębny są zwykle znacznie grubsze niż kopuły, które wspierają.

W przeciwieństwie do łuków voussoir, które wymagają podparcia dla każdego elementu, dopóki zwornik nie znajdzie się na swoim miejscu, kopuły są stabilne podczas budowy, ponieważ każdy poziom jest kompletnym i samonośnym pierścieniem. Górna część kopuły murowanej jest zawsze ściskana i podparta bocznie, więc nie zapada się, chyba że jako całość, a zakres odchyleń od ideału w tej płytkiej górnej nasadce jest równie stabilny. Ponieważ kopuły voussoir mają wsparcie boczne, mogą być znacznie cieńsze niż odpowiadające im łuki o tej samej rozpiętości. Na przykład kopuła półkulista może być 2,5 razy cieńsza niż łuk półokrągły, a kopuła o profilu łuku równobocznego może być jeszcze cieńsza.

Optymalny kształt kopuły murowanej o jednakowej grubości zapewnia doskonałe ściskanie, bez sił rozciągających lub zginających, o które mur jest słaby. W przypadku konkretnego materiału optymalna geometria kopuły nazywana jest powierzchnią kolejki linowej, porównywalnym kształtem w trzech wymiarach do krzywej sieciowej dla łuku dwuwymiarowego. Dodanie ciężaru na szczycie spiczastej kopuły, takiej jak ciężka kopuła na szczycie katedry we Florencji , zmienia optymalny kształt, aby bardziej odpowiadał rzeczywistemu spiczastemu kształtowi kopuły. Ostre profile wielu gotyckich kopuł bardziej przypominają optymalny kształt kopuły niż półkul, które preferowali architekci rzymscy i bizantyjscy ze względu na uważanie koła za najdoskonalszą z form.

Symbolizm

Według E. Baldwina Smitha, od późnej epoki kamienia grobowiec w kształcie kopuły był używany jako reprodukcja schronienia danego przez przodków, ustanowionego na stałe jako czczony dom zmarłych. Instynktowne pragnienie, aby to zrobić, zaowocowało powszechnymi tradycjami kostnicowymi w całym starożytnym świecie, od stup w Indiach po grobowce tholos w Iberii . W czasach hellenistycznych i rzymskich domowy tholos stał się zwyczajowym symbolem cmentarza.

Kopuły i zadaszenia namiotów były również związane z niebem w starożytnej Persji i świecie hellenistyczno-rzymskim. Kopuła na kwadratowej podstawie odzwierciedlała geometryczną symbolikę tych kształtów. Okrąg reprezentował doskonałość, wieczność i niebiosa. Kwadrat przedstawiał ziemię. Pomiędzy nimi znajdował się ośmiokąt. Wyraźna symbolika niebiańskiego lub kosmicznego namiotu, wywodząca się z namiotów audiencji królewskiej Achemenidów i władców Indii, została przejęta przez władców rzymskich na wzór Aleksandra Wielkiego , stając się baldachimem cesarskim . Zaczęło się to prawdopodobnie od Nerona , którego „ Złoty Dom ” uczynił również kopułę elementem architektury pałacowej.

Podwójny grobowy i niebieski symbolika została przyjęta przez pierwszych chrześcijan zarówno wykorzystania kopuł w architekturze oraz w cyborium , A domical baldachim jak baldachim używany jako rytuał obejmuje dla relikwii lub ołtarzu kościoła . Jednak niebiańska symbolika kopuły była najważniejsza w epoce chrześcijańskiej . We wczesnych wiekach islamu kopuły były ściśle związane z rodziną królewską. Kopuła zbudowana na przykład przed mihrabem meczetu przynajmniej początkowo miała podkreślać miejsce księcia podczas królewskich ceremonii. Z biegiem czasu takie kopuły stały się przede wszystkim centralnymi punktami dekoracji lub ukierunkowania modlitwy. Użycie kopuł w mauzoleach może również odzwierciedlać królewski patronat lub być postrzegane jako reprezentowanie honoru i prestiżu, które symbolizowały kopuły, zamiast mieć jakieś szczególne znaczenie pogrzebowe. Szeroka gama form kopuł w średniowiecznym islamie odzwierciedlała różnice dynastyczne, religijne i społeczne, a także praktyczne względy budowlane.

Akustyka

Ponieważ kopuły są wklęsłe od dołu, mogą odbijać dźwięk i tworzyć echa. Kopuła może mieć u podstawy „ szepczącą galerię ”, która w pewnych miejscach przekazuje wyraźny dźwięk do innych odległych miejsc w galerii. Półkopuły nad absydami kościołów bizantyjskich pomogły w projekcji śpiewów kleru. Chociaż może to uzupełniać muzykę, może sprawić, że mowa będzie mniej zrozumiała, co skłoni Francesco Giorgi w 1535 r. Do zalecenia sklepionych sufitów dla chórów kościoła, ale płaski sufit wypełniony jak największą liczbą kasetonów, w których miałoby odbywać się głoszenie kazań.

Wnęki w postaci słojów wbudowanych w wewnętrzną powierzchnię kopuły mogą służyć do kompensacji tej interferencji poprzez rozpraszanie dźwięku we wszystkich kierunkach, eliminowanie echa przy jednoczesnym tworzeniu „boskiego efektu w atmosferze uwielbienia”. Ta technika została opisana przez Witruwiusza w jego Dziesięciu książkach o architekturze , w których opisano rezonatory z brązu i ceramiki. Materiał, kształt, zawartość i rozmieszczenie tych rezonatorów wnękowych determinuje ich efekt: wzmacnianie określonych częstotliwości lub ich pochłanianie.

Rodzaje

Kopuła ula

Nazywane również kopułą wspornikową lub fałszywą kopułą , różnią się od „prawdziwej kopuły” tym, że składają się z czysto poziomych warstw. Jak uzyskać wyższe warstwy, z których każda jest lekko cantilevered lub corbeled , w kierunku centrum aż do spotkania na szczycie. Monumentalnym przykładem jest Mykeński Skarbiec Atreusa z późnej epoki brązu .

Wzmocniona kopuła

Pojedyncza lub podwójna warstwa rama przestrzenna , w postaci kopuły, A Sztywna kopuła jest ogólnym określeniem, które obejmuje żebrowany , Schwedler , trójdrożny siatki , lameli lub Kiewitt , kraty i geodezyjnych kopuły . Różne terminy odzwierciedlają różne układy w elementach powierzchniowych. Kopuły usztywniane często mają bardzo niską wagę i są zwykle używane do pokrycia rozpiętości do 150 metrów. Często prefabrykowane, ich elementy składowe mogą leżeć na powierzchni obrotowej kopuły lub być odcinkami prostymi z punktami łączącymi lub węzłami leżącymi na powierzchni obrotowej. Konstrukcje jednowarstwowe nazywane są typami ramowymi lub szkieletowymi, a konstrukcje dwuwarstwowe są typami kratownicowymi , które są używane do dużych rozpiętości. Gdy pokrycie stanowi również część systemu strukturalnego, nazywa się to typem skóry zestresowanej . Tworzy powierzchnię typu składa się z płyt połączonych ze sobą na krawędziach w celu utworzenia zakrzywionych struktury.

Sklepienie klasztorne

Nazywane również sklepienia domical (termin czasami stosowane w skarbcach żagla) wielokątne kopuły , coved kopuły , ugodził kopuły , segmentowe kopuły (termin niekiedy wykorzystywane do kopuły podstawka) panelami sklepienia lub sklepień pawilonu , są kopuły, które utrzymują wielokątny kształt w przekroju poziomym. Najwcześniejsze znane przykłady pochodzą z I wieku p.n.e., takie jak Tabularium rzymskie z 78 r. p.n.e. Inne to Łaźnie Antonina w Kartaginie (145–160) i Kaplica Palatyńska w Akwizgranie (XIII–XIV wiek). Najbardziej znanym przykładem jest renesansowa ośmioboczna kopuła Filippo Brunelleschi nad katedrą we Florencji. Thomas Jefferson , trzeci prezydent Stanów Zjednoczonych, zainstalował ośmiokątną kopułę nad zachodnim frontem swojego domu na plantacji Monticello .

Kopuła złożona

Nazywane również kopułami na pendentywach lub kopułach pendentywnych (termin stosowany również do sklepień żaglowych), kopuły złożone mają pendentywy, które podtrzymują kopułę o mniejszej średnicy bezpośrednio nad nimi, jak w Hagia Sophia, lub bęben i kopuła, jak w wielu renesansowych i post -Renesansowe kopuły, obie formy skutkujące większą wysokością.

Kopuła ze skrzyżowanym łukiem

Jeden z najwcześniejszych typów sklepień żebrowych, pierwsze znane przykłady znajdują się w Wielkim Meczecie w Kordobie w X wieku. Zamiast spotykać się w środku kopuły, żebra w charakterystyczny sposób przecinają się poza środkiem, tworząc pustą wielokątną przestrzeń pośrodku. Geometria jest kluczowym elementem projektów, a ośmiokąt jest prawdopodobnie najpopularniejszym używanym kształtem. To, czy łuki są strukturalne, czy czysto dekoracyjne, pozostaje kwestią dyskusyjną. Typ może mieć wschodnie pochodzenie, choć sprawa też jest nierozstrzygnięta. Przykłady można znaleźć w Hiszpanii, Afryce Północnej, Armenii, Iranie, Francji i Włoszech.

Kopuła wspornikowa
Kopuła wspornikowa
Skarbiec Domowy
Skarbiec Domowy
Kopuła złożona
Kopuła złożona
Kopuła ze skrzyżowanym łukiem
Kopuła ze skrzyżowanym łukiem

Kopuła elipsoidalna

Kopuła elipsoidalna to powierzchnia utworzona przez obrót wokół pionowej osi półelipsy . Podobnie jak inne „kopuły obrotowe” utworzone przez obrót krzywej wokół osi pionowej, kopuły elipsoidalne mają okrągłe podstawy i przekroje poziome iz tego powodu są rodzajem „kopuły okrągłej”.

Kopuła geodezyjna

Kopuły geodezyjne to górna część sfer geodezyjnych. Zbudowane są z ram z trójkątów ułożonych w wielościan . Struktury noszą nazwy geodezyjne i opierają się na kształtach geometrycznych, takich jak dwudziestościan , ośmiościan czy czworościan . Takie kopuły mogą być tworzone przy użyciu ograniczonej liczby prostych elementów i połączeń oraz skutecznie rozwiązują siły wewnętrzne kopuły. Mówi się, że ich wydajność wzrasta wraz z rozmiarem. Chociaż nie zostały wynalezione przez Buckminstera Fullera , są z nim związane, ponieważ zaprojektował wiele kopuł geodezyjnych i opatentował je w Stanach Zjednoczonych.

Półkulista kopuła

Półkulistej kopuły jest powierzchnia utworzona przez obrót wokół osi pionowej półkola . Podobnie jak inne „kopuły obrotowe” utworzone przez obrót krzywej wokół osi pionowej, kopuły półkuliste mają okrągłe podstawy i przekroje poziome iz tego powodu są rodzajem „kopuły okrągłej”. Kompresja pionowa występuje wzdłuż południków, ale kompresja pozioma występuje tylko w części powyżej 51,8 stopnia od góry. Poniżej tego punktu kopuły półkuliste doświadczają napięcia w poziomie i zwykle wymagają podparcia, aby temu przeciwdziałać. Według E. Baldwina Smitha był to kształt prawdopodobnie znany Asyryjczykom, zdefiniowany przez greckich matematyków teoretycznych i ujednolicony przez budowniczych rzymskich.

Kopuła cebulowa

Kopuły bulwiaste wystają poza średnice podstawy, oferując profil większy niż półkula. Cebula kopuła jest większa niż półkolistej kopuły ze spiczastym szczycie w Cyma profilu. Występują na Bliskim Wschodzie , Bliskim Wschodzie , w Persji i Indiach i mogą nie mieć ani jednego miejsca pochodzenia. Ich pojawienie się w architekturze północno-rosyjskiej poprzedza okupację tatarską Rosji i dlatego nie jest łatwo wytłumaczyć jako skutek tych wpływów. Stały się popularne w drugiej połowie XV wieku w Niderlandach Europy Północnej, prawdopodobnie zainspirowane zwieńczeniami minaretów w Egipcie i Syrii, a rozwinęły się w XVI i XVII wieku w Holandii, zanim rozprzestrzeniły się w Niemczech, stając się popularnym element architektury barokowej Europy Środkowej. Niemieckie kopuły bulwiaste były również pod wpływem kopuł rosyjskich i wschodnioeuropejskich. Przykłady znalezione w różnych europejskich stylach architektonicznych są typowo drewniane. Przykłady obejmują Kościół Kazański w Kołomienskoje i Brighton Pavilion autorstwa Johna Nasha . W architekturze islamskiej są one zwykle wykonane z muru, a nie z drewna, a gruba i ciężka wybrzuszona część służy do wspierania tendencji murowanych kopuł do rozprzestrzeniania się u ich podstaw. Taj Mahal jest znanym przykładem.

Owalna kopuła

Owalny kopuła jest kopuła owalnego kształtu w widoku z góry, profilu, lub obu. Termin pochodzi od łacińskiego ovum , co oznacza „jajko”. Najwcześniejsze owalne kopuły były używane dla wygody w kamiennych chatach wspornikowych jako zaokrąglone, ale geometrycznie nieokreślone pokrycia, a pierwsze przykłady w Azji Mniejszej datowane są na około 4000 rpne Geometria została ostatecznie zdefiniowana za pomocą kombinacji kołowych łuków, przechodzących w punktach styczności. Jeśli Rzymianie tworzyli owalne kopuły, to tylko w wyjątkowych okolicznościach. Przykładem mogą być rzymskie fundamenty na planie owalnym kościoła św. Gereona w Kolonii . Kopuły w średniowieczu również były okrągłe, chociaż kościół Santo Tomás de las Ollas w Hiszpanii ma owalną kopułę nad owalnym planem. Inne przykłady średniowiecznych kopuł owalnych można znaleźć przykrywających prostokątne przęsła w kościołach. Kościoły na planie owalnym stały się typem renesansowym i popularnym w stylu barokowym . Kopuła zbudowana dla bazyliki Vicoforte przez Francesco Gallo była jedną z największych i najbardziej złożonych, jakie kiedykolwiek powstały. Chociaż elipsa była znana, w praktyce kopuły o takim kształcie powstawały z połączenia odcinków okręgów. Popularne w XVI i XVII wieku kopuły owalne i eliptyczne mogą zmieniać wymiary w trzech lub dwóch osiach. Podtyp z długą osią mającą półkolisty przekrój nazywa się kopułą Murcia, jak w kaplicy Junterones w katedrze Murcia . Kiedy oś krótka ma przekrój półkolisty, nazywana jest kopułą melonową.

Kopuła geodezyjna
Kopuła geodezyjna
Półkulista kopuła
Półkulista kopuła
Owalna kopuła
Owalna kopuła

Kopuła paraboloidalna

Paraboloida kopuła powierzchni utworzonej przez obrót wokół pionowej osi wycinka paraboli. Podobnie jak inne „kopuły obrotowe” utworzone przez obrót krzywej wokół osi pionowej, kopuły paraboloidowe mają okrągłe podstawy i przekroje poziome iz tego powodu są rodzajem „kopuły okrągłej”. Ze względu na swój kształt kopuły paraboloidalne podlegają jedynie ściskaniu, zarówno promieniowo, jak i poziomo.

Kopuła żaglowa

Nazywane również sklepienia żagiel , sklepienia chusteczka , sklepienia domical (termin czasami stosowane w skarbcach klasztornym) pendentyw kopuły (termin, który jest również stosowany do kopuły związków), sklepienia Czech lub Bizantyjscy kopuły tego typu można traktować jako wisiorki, które zamiast tylko stykać się ze sobą, tworząc okrągłą podstawę dla bębna lub złożonej kopuły, płynnie kontynuują swoją krzywiznę, tworząc samą kopułę. Kopuła sprawia wrażenie kwadratowego żagla przypiętego w każdym rogu i falującego w górę. Można je również traktować jako kopuły spodków na pendentywach. Kopuły żaglowe mają kształt półkuli i nie należy ich mylić z eliptycznymi sklepieniami parabolicznymi , które wyglądają podobnie, ale mają różne cechy. Oprócz półkolistych sklepień żaglowych istnieją różnice w geometrii, takie jak niski współczynnik wzrostu do rozpiętości lub pokrycie prostokątnego planu. Sklepienia żaglowe wszystkich typów mają różne warunki naporu wzdłuż swoich granic, co może powodować problemy, ale były szeroko stosowane od co najmniej XVI wieku. Drugie piętro Llotja de la Seda pokryte jest szeregiem sklepień żaglowych o szerokości dziewięciu metrów.

Kopuła spodka

Nazywane również kopułami segmentowymi (określenie czasami używane również dla sklepień klasztornych) lub kaloty , mają profile mniejsze niż pół koła . Ponieważ zmniejszają naprężenie części kopuły, kopuły te są mocne, ale mają zwiększony nacisk promieniowy. Wiele z największych istniejących kopuł ma taki kształt.

Murowane kopuły spodków, ponieważ są całkowicie skompresowane, mogą być budowane znacznie cieńsze niż inne kopuły, nie stając się niestabilne. Kompromis między proporcjonalnie zwiększonym naciskiem poziomym na ich przyczółkach a ich zmniejszoną wagą i ilością materiałów może sprawić, że będą one bardziej ekonomiczne, ale są bardziej podatne na uszkodzenia spowodowane ruchem w ich podporach.

Kopuła parasola

Zwany także gadrooned , karbowany , narządu rurami , dynia , melon , selera , spadochron , zapiekanka lub faliste kopuły, to rodzaj z kopuły podzielonej na bazie na zakrzywionych segmentów, które następują po krzywej wysokości . "Fluted" może odnosić się konkretnie do tego wzoru jako cechy zewnętrznej, tak jak było to powszechne w mameluckim Egipcie . „Żebra” kopuły to promieniste linie muru, które rozciągają się od korony do sprężyny. Centralna kopuła Hagia Sophia wykorzystuje metodę żebrową, która polega na umieszczeniu pierścienia okien między żebrami u podstawy kopuły. W ten sposób wykorzystuje się również centralną kopułę Bazyliki św. Piotra .

Sklepienie żaglowe
Sklepienie żaglowe
Kopuła spodka
Kopuła spodka
Kopuła parasola
Kopuła parasola

Historia

Wczesna historia i proste kopuły

Apache wigwam, autorstwa Edwarda S. Curtisa, 1903

Kultury od prehistorii po czasy współczesne budowały domy z kopułą z lokalnych materiałów. Chociaż nie wiadomo, kiedy powstała pierwsza kopuła, odkryto sporadyczne przykłady wczesnych konstrukcji kopułowych. Najwcześniej odkryte mogą być cztery małe domostwa zbudowane z kłów i kości mamuta . Pierwszy został znaleziony przez rolnika w Mezhirich na Ukrainie w 1965 roku, gdy kopał w swojej piwnicy, a archeolodzy odkryli trzy kolejne. Pochodzą z lat 19280 – 11700 p.n.e.

W czasach współczesnych tworzenie stosunkowo prostych struktur przypominających kopułę zostało udokumentowane wśród różnych rdzennych ludów na całym świecie. Wigwam został wykonany przez rdzennych Amerykanów za pomocą łukowate gałęzie lub słupy pokryte trawą lub skór. Mieszkańcy Efé ze środkowej Afryki budują podobne konstrukcje , używając liści jako gontów. Innym przykładem jest igloo , schronienie zbudowane z bloków ubitego śniegu i używane m.in. przez Eskimosów . Mieszkańcy Himba z Namibii budują „pustynne igloo” z wikliny i kiczu do użytku jako tymczasowe schronienie w sezonowych obozach dla bydła oraz jako stałe domy dla ubogich. Z Kamerunu znane są niezwykle cienkie kopuły z wypalonej na słońcu gliny o średnicy 20 stóp, wysokości 30 stóp i prawie parabolicznej krzywiźnie .

Historyczny rozwój od takich struktur do bardziej wyrafinowanych kopuł nie jest dobrze udokumentowany. To, że kopuła była znana we wczesnej Mezopotamii, może wyjaśniać istnienie kopuł zarówno w Chinach, jak i na Zachodzie w pierwszym tysiącleciu p.n.e. Innym wyjaśnieniem jest jednak to, że użycie kształtu kopuły w budownictwie nie miało jednego punktu początkowego i było powszechne w praktycznie wszystkich kulturach na długo przed skonstruowaniem kopuł z trwałych materiałów.

Kamienne kopuły wspornikowe zostały znalezione z okresu neolitu na starożytnym Bliskim Wschodzie , a od starożytności na Bliskim Wschodzie po Europę Zachodnią. Królowie Persji Achemenidów urządzali audiencje i festiwale w namiotach kopułowych wywodzących się z koczowniczych tradycji Azji Środkowej. W okresie hellenistycznym istniały proste mauzolea kopułowe. Pozostałości dużą kopułą okrągłej sali w Partów stolicy Nyssy został datowany prawdopodobnie pierwszym wieku naszej ery, pokazując”... istnienie monumentalnego domical tradycji w Azji Środkowej, które dotychczas nieznane, a co wydaje się mieć wyprzedziły rzymskie pomniki cesarskie, a przynajmniej wyrosły niezależnie od nich”. Prawdopodobnie miał drewnianą kopułę.

Kopuły perskie

Meczet Szejka Lotfallaha, Isfahan , Iran .

Perska architektura prawdopodobnie odziedziczyła tradycję architektoniczną budowania kopuł sięgającą najwcześniejszych kopuł mezopotamskich. Ze względu na niedobór drewna na wielu obszarach płaskowyżu irańskiego i Wielkiego Iranu kopuły były ważną częścią architektury ludowej w całej perskiej historii. Perski wynalazek squincha , serii koncentrycznych łuków tworzących półstożek nad rogiem pomieszczenia, umożliwił przejście od ścian kwadratowej komory do ośmiokątnej podstawy kopuły w sposób wystarczająco niezawodny dla dużych konstrukcji i w rezultacie kopuły wysunęły się na czoło architektury perskiej. Przedislamskie kopuły w Persji są zwykle półeliptyczne, ze spiczastymi kopułami i stożkowymi skorupami zewnętrznymi, które stanowią większość kopuł w okresach islamskich.

Obszar północno-wschodniego Iranu był, obok Egiptu, jednym z dwóch obszarów godnych uwagi wczesnego rozwoju islamskich kopulastych mauzoleów, które pojawiły się w X wieku. Samanid Mauzoleum w Transoksania terminach nie później niż do 943 i jest pierwszym mieć squinches stworzyć regularny ośmiokąt jako podstawy kopuły, która następnie stała się standardową praktyką. Od XI wieku istnieją również cylindryczne lub wieloboczne grobowce wieżowe ze stożkowymi dachami nad kopułami.

Seldżuków imperium „s notabli zbudowane grób-wież, zwanych«Turkish trójkąty», jak również mauzolea kostki pokryte różnymi formami kopułkowych. Kopuły seldżuckie zawierały kształty stożkowe, półokrągłe i spiczaste w jednej lub dwóch muszlach. Płytkie kopuły półokrągłe znajdują się głównie w epoce Seldżuków. Kopuły z podwójną powłoką były albo nieciągłe, albo ciągłe. Sferyczna obudowa z Jameh Meczet w Isfahanie , zbudowany w 1086-7 przez Nizam al-Mulk , był największym murowane kopuła w świecie islamskim w tym czasie, miał osiem żeber i wprowadził nową formę narożnika squinch z dwoma kopułami kwartał podpierające krótkie sklepienie kolebkowe. W 1088 Tāj-al-Molk, rywal Nizama al-Mulka, zbudował kolejną kopułę na przeciwległym końcu tego samego meczetu z przeplatającymi się żebrami tworzącymi pięcioramienne gwiazdy i pięciokąty. Jest to uważana za przełomową kopułę Seldżuków i mogła zainspirować późniejsze wzornictwo i kopuły okresu Il-Khanate. Za czasów Seldżuków wzrosło użycie płytek i gładkiego lub malowanego tynku do dekoracji wnętrz kopuł, a nie cegły.

Począwszy od Ilchanatu , kopuły perskie osiągnęły ostateczną konfigurację podpór strukturalnych, strefy przejściowej, bębna i muszli, a późniejsza ewolucja ograniczała się do zmian w formie i geometrii muszli. Charakterystyczne dla tych kopuł jest zastosowanie wysokich bębnów i kilku rodzajów nieciągłych podwójnych skorup, a rozwój potrójnych skorup i usztywnień wewnętrznych nastąpił w tym czasie. Zmniejszyła się budowa wież grobowych. Podwójna kopuła o szerokości 7,5 metra w Mauzoleum Soltana Bakhta Agha (1351–1352) jest najwcześniejszym znanym przykładem, w którym dwie muszle kopuły mają znacząco różne profile, które szybko rozprzestrzeniają się w całym regionie. Rozwój wyższych bębnów trwał również w okresie Timurydów. Duże, bulwiaste, żłobkowane kopuły na wysokich bębnach, które są charakterystyczne dla XV-wiecznej architektury Timurydów, były zwieńczeniem środkowoazjatyckiej i irańskiej tradycji wysokich kopuł z glazurowanymi płytkami w kolorze niebieskim i innych kolorach.

Kopuły dynastii Safawidów (1501–1732) charakteryzują się charakterystycznym bulwiastym profilem i są uważane za ostatnią generację kopuł perskich. Są one na ogół cieńsze niż wcześniejsze kopuły i są ozdobione różnorodnymi kolorowymi glazurami i złożonymi wzorami roślinnymi, a także miały wpływ na inne style islamskie, takie jak architektura Mogołów w Indiach. Przesadny styl cebulowej kopuły na krótkim bębnie, jak widać w Shah Cheragh (1852-1853), po raz pierwszy pojawił się w okresie Qajar . Kopuły pozostały ważne we współczesnych mauzoleach, a kopulaste cysterny i lodownie pozostają powszechnymi zabytkami na wsi.

Chińskie kopuły

Model grobowca Han Lei Cheng Uk (25 r. – 220 r. n.e.).

Ze starożytnej chińskiej architektury zachowało się bardzo niewiele , ze względu na szerokie zastosowanie drewna jako materiału budowlanego. Zachowały się ceglane i kamienne sklepienia używane do budowy grobowców, a wspornikowa kopuła była używana rzadko w grobowcach i świątyniach. Najwcześniejsze prawdziwe kopuły znalezione w chińskich grobowcach były płytkimi sklepieniami klasztornymi, zwanymi małpim jieding , wywodzącymi się z używania przez Hanów sklepień kolebkowych . W przeciwieństwie do sklepień klasztornych Europy Zachodniej narożniki są zaokrąglane w miarę ich wznoszenia. Pierwszym znanym przykładem jest ceglany grobowiec pochodzący z końca okresu zachodnich Hanów w pobliżu współczesnego miasta Xiangcheng w prowincji Henan . Te czworoboczne kopuły wykorzystywały małe blokujące się cegły i zapewniały kwadratową przestrzeń w pobliżu wejścia do grobowca wystarczająco dużą dla kilku osób, które mogły być używane do ceremonii pogrzebowych. Szybko zaadoptowano technikę cegieł zazębiających się, a pod koniec I wieku naszej ery czworoboczne kopuły stały się szeroko rozpowszechnione poza Henan.

Model grobowca z płytką prawdziwą kopułą z późnej dynastii Han (206 pne – 220 ne) można zobaczyć w Muzeum Guangzhou (Kanton). Inny, Lei Cheng Uk Han Tomb , znaleziony w Hongkongu w 1955 roku, ma wzór powszechny wśród grobowców Wschodniej Dynastii Han (25-220 ne) w południowych Chinach: wejście ze sklepieniem kolebkowym prowadzi do kopułowego holu z komorami ze sklepieniem kolebkowym rozgałęziając się od niego w kształcie krzyża. Jest to jedyny taki grobowiec odnaleziony w Hongkongu i eksponowany jako część Muzeum Historii Hongkongu .

W okresie Trzech Królestw (220-280), „kopuła krzyżowa” ( siyuxuanjinshi ) została opracowana pod rządami dynastii Wu i Western Jin na południe od rzeki Jangcy , z łukami wychodzącymi z rogów kwadratowego pokoju, aż do ich spotkania i dołączył w centrum. Kopuły te były mocniejsze, miały stromy kąt i mogły pokrywać większe obszary niż stosunkowo płytkie sklepienia klasztorne. Z biegiem czasu były wyższe i szersze. Istniały również sklepienia wspornikowe, zwane diese , choć są to najsłabsze typy. Niektóre grobowce dynastii Song (960-1279) mają kopuły uli.

Kopuły rzymskie i bizantyjskie

Kopuły rzymskie znajdują się w łaźniach , willach, pałacach i grobowcach. Oculi to wspólne cechy. Mają one zwykle półkulisty kształt i są częściowo lub całkowicie ukryte na zewnątrz. Aby wzmocnić poziome napory dużej, półkulistej, murowanej kopuły, wzniesiono ściany nośne poza podstawę, przynajmniej do skosów kopuły, a kopułę czasami przykrywano stożkowym lub wielokątnym dachem.

Kopuły osiągnęła monumentalnej wielkości w Roman Imperial okresu . Łaźnie rzymskie odegrały wiodącą rolę w rozwoju budownictwa kopułowego w ogóle, aw szczególności kopuł monumentalnych. Skromne kopuły w łaźniach z II i I wieku pne widoczne są w Pompejach , w chłodniach Terme Stabiane i Terme del Foro. Jednak szerokie zastosowanie kopuł nie miało miejsca przed I wiekiem naszej ery. Wzrost kopułowej konstrukcji wzrasta za cesarza Nerona i Flawiuszów w I wieku naszej ery oraz w II wieku. Centralnie rozplanowane sale stają się od I wieku coraz ważniejszymi częściami układów pałacowych i willowych, służąc jako państwowe sale bankietowe, sale audiencyjne czy sale tronowe. Panteon , świątynia w Rzymie zakończone przez cesarza Hadriana w ramach Łaźni Agryppy , jest najbardziej znanym, najlepiej zachowany i największy rzymski kopuła. Segmentowe kopuły, wykonane z promieniowo wklęsłych klinów lub naprzemiennie wklęsłych i płaskich klinów, pojawiają się pod Hadrianem w II wieku i większość zachowanych przykładów tego stylu pochodzi z tego okresu.

W III wieku cesarskie mauzolea zaczęto budować jako kopulaste rotundy, a nie jako budowle kurhanowe lub inne typy, na wzór podobnych pomników przez prywatnych obywateli. Technika budowania lekkich kopuł z zazębiającymi się pustymi rurami ceramicznymi rozwinęła się w Afryce Północnej i we Włoszech pod koniec III i na początku IV wieku. W IV wieku kopuły rzymskie rozmnożyły się ze względu na zmiany w sposobie konstruowania kopuł, w tym postępy w technikach centrowania i stosowaniu żebrowania ceglanego . Materiał wybierany w budownictwie stopniowo przechodził w IV i V wieku z kamienia lub betonu na lżejszą cegłę w cienkich skorupach. Baptysterium zaczęto budować na wzór kopulastych mauzoleów w IV wieku we Włoszech. Ośmioboczna baptysterium laterańskie lub baptysterium Grobu Świętego mogło być pierwszym, a styl ten rozprzestrzenił się w V wieku. Do V wieku w całym chrześcijańskim świecie istniały konstrukcje z planami krzyża w kształcie kopuły na małą skalę.

Wraz z końcem cesarstwa zachodniorzymskiego kopuły stały się charakterystycznym elementem architektury kościelnej ocalałego cesarstwa wschodniorzymskiego — lub „bizantyjskiego”. VI-wieczny budynek kościoła cesarza Justyniana wykorzystywał kopułę krzyżową na monumentalną skalę, a jego architekci wykonali standard centralnego planu z kopułą i ceglanym sklepieniem na całym rzymskim wschodzie. Tę rozbieżność z rzymskim zachodem z drugiej tercji VI wieku można uznać za początek architektury „bizantyjskiej”. Hagia Sophia Justyniana była oryginalnym i innowacyjnym projektem bez znanych precedensów w sposobie, w jaki obejmuje plan bazyliki z kopułą i półkopułami. Okresowe trzęsienia ziemi w regionie spowodowały trzykrotne częściowe zawalenie się kopuły i wymagały napraw.

„Jednostki o krzyżowych kopułach”, bezpieczniejszy system konstrukcyjny stworzony przez usztywnienie kopuły ze wszystkich czterech stron szerokimi łukami, stały się standardowym elementem na mniejszą skalę w późniejszej bizantyjskiej architekturze kościelnej. Plan krzyża w kwadracie , z pojedynczą kopułą na skrzyżowaniu lub pięcioma kopułami w kształcie kwinkunksa, stał się szeroko popularny w okresie średniobizantyńskim (ok. 843–1204) . Jest to najczęstszy plan kościoła od X wieku do upadku Konstantynopola w 1453 roku. Oparte kopuły na okrągłych lub wielokątnych bębnach przebitych oknami stały się ostatecznie stylem standardowym o cechach regionalnych.

W okresie bizantyjskim kopuły były zwykle półkuliste i miały, z rzadkimi wyjątkami, bębny z okienkami. Wszystkie zachowane przykłady w Konstantynopolu to kopuły żebrowe lub dyniowe, z podziałami odpowiadającymi liczbie okien. Pokrycia dachowe dla kopuł wahały się od prostych płytek ceramicznych po droższe, trwalsze i bardziej dopasowane do kształtu blachy ołowiane. Do stabilizacji kopułowej konstrukcji zastosowano również metalowe zaciski między kamiennymi gzymsami, metalowe ściągi i metalowe łańcuchy. Technika stosowania podwójnych muszli do kopuł, choć wskrzeszona w renesansie, wywodzi się z praktyki bizantyjskiej.

Kopuły arabskie i zachodnioeuropejskie

Obszar Syrii i Palestyny ma długą tradycję architektury kopułowej, w tym drewniane kopuły o kształtach określanych jako „konoidy” lub podobne do szyszek sosnowych. Kiedy arabskie siły muzułmańskie podbiły region , zatrudniły do ​​swoich budynków lokalnych rzemieślników, a pod koniec VII wieku kopuła stała się architektonicznym symbolem islamu . Oprócz świątyń religijnych, takich jak Kopuła na Skale , stosowano kopuły nad salami audiencyjnymi i tronowymi pałaców Umajjadów oraz jako część ganków, pawilonów, fontann, wież i kalderii łaźni. Łącząc cechy architektoniczne architektury bizantyjskiej i perskiej, kopuły wykorzystywały zarówno pendentywy, jak i squinche i były wykonane w różnych kształtach i materiałach. Chociaż architektura w regionie podupadła po przeniesieniu stolicy do Iraku pod rządami Abbasydów w 750 roku, meczety zbudowane po przebudzeniu pod koniec XI wieku zwykle podążały za modelem Umajjadów. Wczesne wersje bulwiastych kopuł można zobaczyć na ilustracjach mozaikowych w Syrii z okresu Umajjadów. Były używane do przykrywania dużych budynków w Syrii po XI wieku.

Włoska architektura kościelna od końca VI wieku do końca VIII wieku była mniej pod wpływem trendów Konstantynopola, ale różnych bizantyńskich planów prowincjonalnych. Z ukoronowania od Karola jako nowego cesarza rzymskiego , wpływy bizantyjskie były w dużej mierze zastąpione w ożywienie wcześniejszych zachodnich tradycji budowlanych. Sporadyczne wyjątki obejmują przykłady wczesnych kościołów kwinkunksowych w Mediolanie i niedaleko Cassino . Kolejnym jest Kaplica Palatyńska . Jego kopulasty ośmiokąt wzorowany był na bizantyjskich modelach. Była to wówczas największa kopuła na północ od Alp. Wenecja , południowe Włochy i Sycylia służyły jako przyczółki wpływów architektonicznych Bliskiego Bizancjum we Włoszech.

Bardzo Meczet Córdoba zawiera pierwsze znane przykłady kopułkowy krzyżowe Arch. Stosowanie ząbków narożnych do podtrzymywania kopuł było szeroko rozpowszechnione w architekturze islamskiej w X i XI wieku. Po IX wieku meczety w Afryce Północnej często mają małą ozdobną kopułę nad mihrabem. Dodatkowe kopuły są czasami używane w rogach muru mihrab, przy wnęce wejściowej lub na kwadratowych minaretach wież. Egipt, wraz z północno-wschodnim Iranem, był jednym z dwóch obszarów godnych uwagi wczesnego rozwoju islamskich mauzoleów, począwszy od X wieku. Mauzolea fatymidzkie były w większości prostymi kwadratowymi budynkami przykrytymi kopułą. Kopuły były gładkie lub żebrowane i miały charakterystyczny dla Fatymidów profil w kształcie „kila”.

Kopuły w architekturze romańskiej znajdują się zazwyczaj w krzyżujących się wieżach na przecięciu nawy i transeptu kościoła , które ukrywają kopuły na zewnątrz. Są one zazwyczaj ośmiokątne w rzucie i używają ząbków narożnych, aby przełożyć kwadratową zatokę na odpowiednią ośmiokątną podstawę. Pojawiają się one „w połączeniu z bazylikami prawie w całej Europie” między 1050 a 1100 rokiem. Wyprawy krzyżowe , rozpoczęte w 1095, wydają się również mieć wpływ na architekturę kopułową w Europie Zachodniej, szczególnie na obszarach wokół Morza Śródziemnego . Templariusze , z siedzibą w miejscu, zbudowany szereg centralnie planowanych kościołach w całej Europie na wzór kościoła Grobu Świętego, z Kopuła na Skale również wpływów. W południowo-zachodniej Francji w samym regionie Périgord znajduje się ponad 250 kopułowych kościołów romańskich . Użycie pendentyw do podtrzymywania kopuł w regionie Akwitanii , a nie zwarć bardziej typowych dla zachodniej architektury średniowiecznej, silnie sugeruje wpływ bizantyński. Gotyckie kopuły są rzadkie ze względu na zastosowanie sklepień krzyżowo-żebrowych nad nawami, a przejścia kościelne zwykle skupiają się na wysokiej wieży , ale istnieją przykłady małych ośmiokątnych kopuł krzyżujących się w katedrach, gdy styl rozwinął się z romańskiego.

Kopuły w kształcie gwiazdy znalezione w mauretańskim pałacu Alhambra w Granadzie w Hiszpanii, Sala Abencerrajes (ok. 1333-1391) i Sala dwóch Sióstr (ok. 1333-1354), są niezwykle rozwiniętymi przykładami muqarnas kopuły. W pierwszej połowie XIV wieku kamienne bloki zastąpiły cegły jako główny materiał budowlany przy budowie kopuł mameluckiego Egiptu, a w ciągu 250 lat w Kairze zbudowano około 400 kopuł, aby przykryć grobowce mameluckich sułtanów i emirów . Profile kopuły były zróżnicowane, z kopułami „kilowymi”, bulwiastymi, w kształcie litery „ ogee” , na palach i innymi. Na bębnie kątowniki były sfazowane , a czasem schodkowe, na zewnątrz zastosowano potrójne okna w układzie trójpłatowym na licach. Kopuły bulwiaste na minaretach były używane w Egipcie od około 1330 roku, a w następnym stuleciu rozprzestrzeniły się na Syrię. W XV wieku pielgrzymki i kwitnące stosunki handlowe z Bliskim Wschodem naraziły Niderlandy północno-zachodniej Europy na stosowanie kopuł bulwiastych w architekturze Orientu i takie kopuły najwyraźniej kojarzyły się z miastem Jerozolima. W XVI wieku popularne stały się wielopiętrowe iglice o ściętych baniastych hełmach podtrzymujących mniejsze kopuły lub korony.

Rosyjskie kopuły

Wielokopułowa cerkiew jest typową formą rosyjskiej architektury sakralnej, która odróżnia Rosję od innych narodów prawosławnych i wyznań chrześcijańskich. Rzeczywiście, najwcześniejsze rosyjskie kościoły, zbudowane tuż po chrystianizacji Rusi Kijowskiej , miały wiele kopuł, co skłoniło niektórych historyków do spekulacji na temat tego, jak mogły wyglądać rosyjskie przedchrześcijańskie pogańskie świątynie. Przykładami tych wczesnych kościołów są drewniana katedra św. Zofii z 13 kopułami w Nowogrodzie (989) i kamienny kościół Desyatinnaya z 25 kopułami w Kijowie (989-996). Liczba kopuł ma zazwyczaj znaczenie symboliczne w architekturze rosyjskiej , na przykład 13 kopuł symbolizuje Chrystusa z 12 Apostołami , podczas gdy 25 kopuł oznacza to samo z dodatkowymi 12 prorokami Starego Testamentu . Liczne kopuły rosyjskich kościołów były często stosunkowo mniejsze niż kopuły bizantyjskie .

Cerkiew Wasyla Błogosławionego (1555–61) w Moskwie , Rosja . Charakterystyczne kopuły cebuli pochodzą z lat 80. XVII wieku.

Obfitość drewna w Rosji sprawiła, że ​​drewniane kopuły stały się powszechne i przynajmniej częściowo przyczyniły się do popularności kopuł cebulowych , które łatwiej było kształtować w drewnie niż w murze. Najwcześniejsze kamienne kościoły w Rosji miały kopuły w stylu bizantyjskim, jednak we wczesnej epoce nowożytnej kopuła cebulowa stała się dominującą formą w tradycyjnej rosyjskiej architekturze . Kopuła cebulowa to kopuła, której kształt przypomina cebulę , od której zostały nazwane. Takie kopuły mają często większą średnicę niż bębny, na których siedzą, a ich wysokość zwykle przekracza ich szerokość. Cała bulwiasta struktura zwęża się płynnie do punktu. Chociaż najwcześniejsze zachowane rosyjskie kopuły tego typu pochodzą z XVI wieku, ilustracje ze starszych kronik wskazują, że istniały one od końca XIII wieku. Podobnie jak dachy namiotowe – które były łączone z kopułami, a czasem zastępowały je w rosyjskiej architekturze od XVI wieku – kopuły cebulowe początkowo były używane tylko w drewnianych kościołach. Budowniczowie wprowadzili je w architekturę kamienną znacznie później i kontynuowali wytwarzanie ich szkieletów z drewna lub metalu na bębnach murowanych.

Rosyjskie kopuły są często złocone lub jaskrawo pomalowane. Niebezpieczna technika chemicznego złocenia przy użyciu rtęci była stosowana przy niektórych okazjach aż do połowy XIX wieku, zwłaszcza w gigantycznej kopule katedry św. Izaaka . Bardziej nowoczesną i bezpieczną metodę złocenia galwanicznego zastosowano po raz pierwszy przy złoceniach kopuł soboru Chrystusa Zbawiciela w Moskwie , najwyższej cerkwi prawosławnej na świecie.

Kopuły osmańskie

Kopuła meczetu Selimiye w Edirne, Turcja

Powstanie Imperium Osmańskiego i jego rozprzestrzenienie się w Azji Mniejszej i na Bałkanach zbiegło się w czasie z upadkiem Turków Seldżuckich i Cesarstwa Bizantyjskiego . Wczesne budowle osmańskie, przez prawie dwa stulecia po 1300 roku, charakteryzowały się mieszaniem kultury osmańskiej i rdzennej architektury, a kopuła wisząca była używana w całym imperium. Forma kopuły bizantyjskiej została przyjęta i dalej rozwijana. Architektura osmańska wykorzystywała wyłącznie półkulistą kopułę do sklepienia nawet bardzo małych przestrzeni, na co wpływ miały wcześniejsze tradycje zarówno bizantyjskiej Anatolii, jak i Azji Środkowej . Im mniejsza konstrukcja, tym prostszy plan, ale meczety średniej wielkości również pokrywały pojedyncze kopuły. Najwcześniejsze meczety osmańskie były pojedynczymi podłużnymi pokojami z prostymi dwuspadowymi dachami z drewna lub drewnianą kopułą wewnętrzną. Większość z tych drewnianych kopuł została zniszczona przez pożary i zastąpiona przez płaskie stropy. Najwcześniejsze murowane kopuły pokrywały kwadratowe, jednopokojowe meczety, będące archetypem architektury osmańskiej. Przykłady obejmują meczet Orhana Gaziego w Gebze i meczet Karagöz Bey w Mostarze . Ta kopuła kwadratowa jest elementem definiującym trzy podstawowe plany osmańskich meczetów: meczet jednoczęściowy, meczet wieloczęściowy i meczet eyvan (lub „ iwan ”).

Meczet składający się z wielu jednostek wykorzystuje kilka kopułowych kwadratów o podobnej wielkości wzdłuż meczetu lub w poprzek jego szerokości, lub obu, przy czym centralna kopuła czasami jest większa niż pozostałe. Styl powszechny w okresie Bursa , znany jako „typ Bursa”, jest jak powielenie kwadratu z pojedynczą kopułą, z jedną długą przestrzenią podzieloną łukiem na dwie kwadratowe wnęki, z których każda jest przykryta kopułą. Odmianą tego typu jest pomieszczenie nakryte jedną kopułą i jedną półkopułą, z dodatkowymi komorami bocznymi. Wielokopułowy styl wywodzący się z architektury seldżuckiej to styl Ulu Camii , czyli Wielki Meczet, który składa się z wielu kopuł tej samej wielkości wspartych na filarach.

Typ meczetu eyvan (eyvan wywodzi się z architektury seldżuckiej) wykorzystuje jednostki w kształcie kopuły w różnych rozmiarach, wysokościach i szczegółach, przy czym tylko możliwa para jednostek bocznych ma podobne rozmiary.

Wczesne eksperymenty z dużymi kopułami obejmują kopulaste meczety kwadratowe w Çine i Mudurnu pod Bayezidem I , a później kopulaste "meczety zawiya" w Bursie. Üç Şerefeli Meczet w Edirne rozwinął ideę centralnej kopule będącego większą wersję kopulaste modułów stosowanych w całej pozostałej części struktury do generowania otwartą przestrzeń. Pomysł ten stał się ważny dla stylu osmańskiego w miarę jego rozwoju.

Beyazidiye Meczet (1501-1506) Istanbul rozpoczyna się okres klasyczny w architektury tureckiej, w której wielki Imperial Mosques z odmian, przypominają dawną bazylikę bizantyjski Hagia Sophia posiadaniem dużej centralną kopułkę z pół-kopuły samej rozpiętości na wschód i zachód. Układ centralnej kopuły Hagia Sophia jest wiernie odtworzony w trzech meczetach osmańskich w Stambule: Meczecie Beyazidiye, Meczecie Kılıç Ali Paszy i Meczecie Sulejmana Wspaniałego . Trzy inne cesarskie meczety w Stambule również dodają pół-kopuły na północy i południu, eliminując plan bazyliki: Şehzade Camii , Sultan Ahmed I Camii i Yeni Cami . Szczyt tego okresu klasycznego, który trwał w XVII wieku, przyszedł wraz z architekturą Mimara Sinana . Oprócz dużych Imperial meczetów wyprodukował setki innych zabytków, w tym średnich meczetów, takich jak Mihrimah , Sokollu i Rustem Pasha Meczet i grobowiec z Sulejmana Wspaniałego . Meczet Sulejmana Wspaniałego, zbudowany w Konstantynopolu (współczesny Stambuł ) w latach 1550-1557, ma główną kopułę o wysokości 53 metrów i średnicy 26,5 metra. W czasie budowy kopuła była najwyższa w Imperium Osmańskim mierzona od poziomu morza, ale niższa od podłogi budynku i mniejsza niż w pobliskiej Hagia Sophia.

Innym klasycznym kopułą meczetu jest, podobnie jak bizantyjski kościół Sergiusza i Bachusa , kopulasty wielokąt w kwadracie. Powszechne były ośmiokąty i sześciokąty, takie jak meczet Üç Şerefeli (1437-1447) i Meczet Selimiye w Edirne. Selimiye Meczet był pierwszym struktura zbudowana przez Turków, które miały większą kopułę niż Hagia Sophia. Kopuła wznosi się nad kwadratową zatoką. Narożne półkopuły przekształcają to w ośmiokąt, który muqarnas przechodzi w okrągłą podstawę. Kopuła ma średnią średnicę wewnętrzną około 31,5 metra, podczas gdy kopuła Hagia Sophia wynosi średnio 31,3 metra. Zaprojektowany i zbudowany przez architekta Mimara Sinana w latach 1568-1574, kiedy go ukończył, miał 86 lat, a meczet uważał za swoje arcydzieło.

Pierwszym dużym meczetem cesarskim w Stambule w importowanym stylu barokowym był Meczet Nuruosmaniye (1748–1755). Jednym z najlepszych był meczet Laleli z lat 1759-1764.

Włoskie kopuły renesansowe

Katedra we Florencji z kopułą Brunelleschiego , Włochy

Ośmioboczne, ceglane sklepienie kopułowe Filippo Brunelleschiego nad katedrą we Florencji zostało zbudowane w latach 1420-1436, a latarnia wieńcząca kopułę została ukończona w 1467 roku. Kopuła ma 42 metry szerokości i składa się z dwóch muszli. Sama kopuła nie jest w stylu renesansowym, chociaż latarnia jest bliżej. Połączenie kopuły, bębnów, pendentyw i sklepień kolebkowych rozwinęło się jako charakterystyczne formy strukturalne dużych renesansowych kościołów po okresie innowacji w późnym XV wieku. Florencja była pierwszym włoskim miastem, które rozwinęło nowy styl, następnie Rzym, a następnie Wenecja. Kopuły Brunelleschiego w San Lorenzo i kaplica Pazzi uczyniły je kluczowym elementem architektury renesansowej. Jego plan kopuły kaplicy Pazzi we florenckiej bazylice Santa Croce (1430–522) ilustruje renesansowy entuzjazm dla geometrii i koła jako najwyższej formy geometrii. Ten nacisk na podstawy geometryczne byłby bardzo wpływowy.

De re aedificatoria , napisany przez Leona Battistę Albertiego ok. 1452 r., zaleca na kościoły sklepienia z kasetonami, jak w Panteonie, i zazwyczaj przypisuje się mu pierwszy projekt kopuły w Bazylice św. Piotra w Rzymie, choć zapisanym architektem jest Bernardo Rossellino . Miało to kulminację wprojektach Bramantego z lat 1505–06 dotyczących całkowicie nowej bazyliki św. Piotra , wyznaczając początek przemieszczenia gotyckiego sklepienia żebrowego z połączeniem sklepienia kopuły i sklepienia kolebkowego, co miało miejsce przez cały XVI wiek. Początkowy projekt Bramante był planem krzyża greckiego z dużą centralną kopułą półkulistą i czterema mniejszymi kopułami wokół niej wewzorze kwinkunksa . Prace rozpoczęły się w 1506 roku i były kontynuowane przez kolejnych budowniczych przez kolejne 120 lat. Kopułę wykonali Giacomo della Porta i Domenico Fontana . Publikacjatraktatu Sebastiano Serlio , jednego z najpopularniejszych traktatów architektonicznych, jakie kiedykolwiek opublikowano, była odpowiedzialna za rozpowszechnienie się owalu w architekturze późnego renesansu i baroku we Włoszech, Hiszpanii, Francji i Europie Środkowej.

Villa Capra , znany także jako „La Rotunda”, został zbudowany przez Andrea Palladio od 1565 do 1569 roku w pobliżu Vicenzy . Jego wysoce symetryczny kwadratowy plan koncentruje się na okrągłym pokoju przykrytym kopułą i okazał się bardzo wpływowy na gruzińskich architektów XVIII-wiecznej Anglii, architektów w Rosji i architektów w Ameryce, w tym Thomasa Jeffersona . Dwa kopułowe kościoły Palladio w Wenecji to San Giorgio Maggiore (1565–1610) i Il Redentore (1577–92), ten ostatni zbudowany w podziękowaniu za zakończenie epidemii dżumy w mieście. Rozprzestrzenianie się kopuły w stylu renesansowym poza Włochami rozpoczęło się w Europie Środkowej, chociaż często występowało opóźnienie stylistyczne o wiek lub dwa.

Kopuły południowoazjatyckie

Taj Mahal w Agra , Indie , zbudowany przez Shah Jahan .

Islamskie panowanie nad północnymi i środkowymi Indiami przyniosło ze sobą użycie kopuł zbudowanych z kamienia, cegły i zaprawy oraz żelaznych kołków i zacisków. Centrowanie wykonano z drewna i bambusa. W przedislamskich Indiach znane było stosowanie żelaznych klamer do łączenia sąsiednich kamieni, które były używane u podstawy kopuł w celu wzmocnienia obręczy. Synteza stylów tworzonych przez to wprowadzenie nowych form do tradycji hinduskiej z trabeate budowy stworzył charakterystyczną architekturę. Kopuły w przed-mogolskich Indiach mają standardowy przysadzisty okrągły kształt z lotosowym wzorem i bulwiastym zwieńczeniem u góry, wywodzącym się z architektury hinduskiej. Ponieważ hinduska tradycja architektoniczna nie obejmowała łuków, do przejścia z narożników pomieszczenia do kopuły używano płaskich wsporników, a nie zgrzytów. W przeciwieństwie do kopuł perskich i osmańskich, kopuły indyjskich grobowców są bardziej bulwiaste.

Centralna Kopuła Pałacu Tajhat , Rangpur, Bangladesz

Najwcześniejsze przykłady obejmują półkopuły grobowca Balbana z końca XIII wieku i małą kopułę grobowca Chana Shahida, które zostały wykonane z grubo pociętego materiału i wymagałyby wykończenia powierzchni. Za czasów dynastii Lodi istniało duże rozpowszechnienie budowy grobowców, z ośmiokątnymi planami zarezerwowanymi dla członków rodziny królewskiej i kwadratowymi planami używanymi dla innych osób o wysokiej randze, a pierwsza podwójna kopuła została wprowadzona do Indii w tym okresie. Pierwszym większym budynkiem Mogołów jest kopulasty grobowiec Humajuna , zbudowany w latach 1562-1571 przez perskiego architekta. Centralna podwójna kopuła obejmuje ośmioboczną komorę środkową o szerokości około 15 metrów i towarzyszy jej mała kopulasta chattri wykonana z cegły i oblicowana kamieniem. Chatris , kopulaste kioski na filarach charakterystyczne dla dachów Mogołów, zostały zaadoptowane z ich hinduskiego zastosowania jako cenotafie . Połączenie architektury perskiej i indyjskiej widać w kształcie kopuły Taj Mahal : bulwiasty kształt wywodzi się z kopuł perskich Timurydów, a zwieńczenie z podstawą liści lotosu pochodzi ze świątyń hinduistycznych. Gol Gumbaz lub okrągły Dome , jest jednym z największych kopuł murowanych na świecie. Ma wewnętrzną średnicę 41,15 metra i wysokość 54,25 metra. Kopuła była najbardziej zaawansowaną technicznie zbudowaną na Dekanie . Ostatnim ważnym grobowcem islamskim zbudowanym w Indiach był grób Safdar Jang (1753-54). Centralna kopuła jest podobno potrójnie skorupowa, z dwiema stosunkowo płaskimi wewnętrznymi ceglanymi kopułami i zewnętrzną bulwiastą marmurową kopułą, chociaż w rzeczywistości może się zdarzyć, że marmurowa i druga ceglana kopuła są połączone wszędzie, ale pod zwieńczeniem liścia lotosu na szczycie.

Kopuły z okresu nowożytnego

Kopuła katedry św. Pawła w Londynie

Na początku XVI wieku latarnia włoskiej kopuły rozprzestrzeniła się na Niemcy, stopniowo przejmując bulwiastą kopułę z Holandii. Rosyjska architektura wywarła silny wpływ na wiele bulwiastych kopuł drewnianych kościołów Czech i Śląska , aw Bawarii kopuły bulwiaste mniej przypominają modele holenderskie niż rosyjskie. Kopuły takie jak te zyskały popularność w środkowych i południowych Niemczech oraz w Austrii w XVII i XVIII wieku, szczególnie w stylu barokowym , i wywarły wpływ na wiele baniastych kopuł w Polsce i Europie Wschodniej w okresie baroku. Jednak wiele bulwiastych kopuł we wschodniej Europie zostało z czasem zastąpionych w większych miastach w drugiej połowie XVIII wieku na hemisferyczne lub palowe kopuły w stylu francuskim lub włoskim.

Budowa kopuł w XVI i XVII wieku opierała się przede wszystkim na technikach empirycznych i tradycjach ustnych, a nie na ówczesnych traktatach architektonicznych, które unikały praktycznych szczegółów. Było to wystarczające dla kopuł średniej wielkości, o średnicach w zakresie od 12 do 20 metrów. Materiały uznano za jednorodne i sztywne, z uwzględnieniem ściskania i pominięciem sprężystości. Głównymi odniesieniami były waga materiałów i wielkość kopuły. Bocznym naprężeniom kopuły przeciwdziałano wkomponowanymi w konstrukcję poziomymi pierścieniami z żelaza, kamienia lub drewna.

W ciągu XVII i XVIII wieku rozwój matematyki i badań statycznych doprowadził do bardziej precyzyjnego sformalizowania idei tradycyjnych praktyk konstrukcyjnych łuków i sklepień, a także nastąpiła dyfuzja badań nad najbardziej stabilną formą te struktury: krzywa sieciowa . Robert Hooke , który jako pierwszy stwierdził, że łuk łańcuchowy jest porównywalny do odwróconego wiszącego łańcucha, mógł doradzić Wrenowi, jak osiągnąć krzyżową kopułę katedry św. Pawła . System konstrukcyjny Wrena stał się standardem dla dużych kopuł jeszcze w XIX wieku. Żebra w San Lorenzo i Il Sidone Guarino Guariniego miały kształt łuków trakcyjnych . Od niego zrodził się pomysł dużego oculusa w solidnej kopule, odsłaniającej drugą kopułę. Ustanowił też owalną kopułę jako pogodzenie planu podłużnego kościoła, popieranego przez liturgię kontrreformacji, z planem scentralizowanym, preferowanym przez idealistów. Ze względu na nieprecyzyjność kopuł owalnych w okresie rokoko , bębny były problematyczne i zamiast tego kopuły często spoczywały bezpośrednio na łukach lub pendentywach. W XVIII wieku badania struktur kopuł zmieniły się radykalnie, przy czym kopuły były uważane za złożenie mniejszych elementów, z których każdy podlega prawom matematycznym i mechanicznym i łatwiej je analizować indywidualnie, zamiast traktować je jako całe jednostki. Chociaż nigdy nie były zbyt popularne w warunkach domowych, kopuły były używane w wielu XVIII-wiecznych domach zbudowanych w stylu neoklasycystycznym . W Stanach Zjednoczonych większość budynków użyteczności publicznej pod koniec XVIII wieku można było odróżnić od prywatnych rezydencji tylko dlatego, że miały kopuły.

Nowoczesne kopuły z epoki

Kopuła geodezyjna z Eden Project w Wielkiej Brytanii
Betonowa kopuła św. Sawy została w całości zbudowana z prefabrykowanych płyt. Podnoszono ją hydraulicznie z ziemi na wysokość 40 m metodą podnośno-płytową. 1935-2004

Historyzm 19 wieku doprowadziły do wielu kopuł będą ponownie przekłady wielkich kopuł z przeszłości, a nie dalszych zmian stylistycznych, zwłaszcza w architekturze sakralnej. Nowe techniki produkcji pozwoliły na produkcję żeliwa i kutego żelaza zarówno w większych ilościach, jak i po stosunkowo niskich cenach podczas rewolucji przemysłowej . Rosja, która miała duże dostawy żelaza, ma jedne z najwcześniejszych przykładów architektonicznego wykorzystania żelaza. Wyłączając te, które po prostu imitowały mury wielopłaszczowe, kopuły obramowane metalem, takie jak eliptyczna kopuła Royal Albert Hall w Londynie (o średnicy od 57 do 67 metrów) i okrągła kopuła Halle au Blé w Paryżu, mogą reprezentować główny rozwój tego stulecia prosta kopulasta forma. Kopuły żeliwne były szczególnie popularne we Francji.

Praktykę budowania obrotowych kopuł do przechowywania dużych teleskopów rozpoczęto w XIX wieku, z wczesnymi przykładami wykorzystującymi papier-mache w celu zmniejszenia masy. Unikatowe szklane kopuły wyrastające wprost z poziomu gruntu zostały wykorzystane do budowy szklarni i ogrodów zimowych . Misterne, kryte pasaże handlowe zawierały na skrzyżowaniach duże przeszklone kopuły. Wielkie kopuły z XIX wieku zawierały budynki wystawiennicze i funkcjonalne konstrukcje, takie jak gazometry i parowozy . „Pierwsza w pełni triangulowana kopuła ramowa” została zbudowana w Berlinie w 1863 roku przez Johanna Wilhelma Schwedlera, a na początku XX wieku podobnie triangulowane kopuły ramowe stały się dość powszechne. Władimir Szuchow był także wczesnym pionierem tego, co później nazwano strukturami kratowymi , aw 1897 r. Zatrudnił je w kopulastych pawilonach wystawowych na Ogólnorosyjskiej Wystawie Przemysłu i Sztuki.

Kopuły zbudowane ze stali i betonu były w stanie osiągnąć bardzo duże rozpiętości. Pod koniec XIX i na początku XX wieku rodzina Guastavino, zespół ojca i syna, który pracował na wschodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych, dalej rozwijał murowaną kopułę, używając płytek ustawionych płasko na powierzchni łuku i szybko układającego się Portland cementu , co pozwoliło na zastosowanie prętów ze stali miękkiej do przeciwdziałania siłom rozciągającym. Cienka kopułkowa powłoka została następnie rozwinięta wraz z budową przez Walthera Bauersfelda dwóch kopuł planetarium w Jenie w Niemczech na początku lat 20-tych. Składają się z trójkątnej ramy z lekkich stalowych prętów i siatki pokrytej cienką warstwą betonu. Są one na ogół uważane za pierwsze nowoczesne cienkie muszle architektoniczne . Są one również uważane za pierwsze kopuły geodezyjne . Kopuły geodezyjne zostały wykorzystane do budowy osłon radarów, szklarni, mieszkań i stacji meteorologicznych. Muszle architektoniczne miały swój rozkwit w latach 1950 i 1960, osiągając popularność na krótko przed powszechnym przyjęciem komputerów i metody elementów skończonych do analizy strukturalnej .

Pierwszymi stałymi kopułami membranowymi wspomaganymi powietrzem były kopuły radarowe zaprojektowane i zbudowane przez Waltera Birda po II wojnie światowej. Ich niski koszt ostatecznie doprowadził do opracowania trwałych wersji z włókna szklanego pokrytego teflonem i do 1985 roku większość stadionów z kopułami na całym świecie używała tego systemu. Kopuły Tensegrity , opatentowane przez Buckminstera Fullera w 1962 roku, to konstrukcje membranowe składające się z kratownic promieniowych wykonanych z naprężonych stalowych kabli z pionowymi rurami stalowymi, które układają kable w formę kratownicy. Zostały wykonane jako okrągłe, eliptyczne i w innych kształtach, aby pokryć stadiony od Korei po Florydę. Projektowanie membran naprężających zależało od komputerów, a rosnąca dostępność potężnych komputerów spowodowała wiele zmian w ostatnich trzech dekadach XX wieku. Wyższy koszt sztywnych kopuł o dużej rozpiętości sprawił, że są one stosunkowo rzadkie, chociaż sztywno przesuwane panele to najpopularniejszy system na stadiony sportowe z rozsuwanym dachem .

Zobacz też

Fragmenty

Bibliografia

Bibliografia