Cúpula

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Este é un dos 1000 artigos que toda Wikipedia debería ter.
Cúpula central da Basílica de San Pedro, no Vaticano, deseñada por Miguel Anxo, ten 42,5 m de diámetro e 132 de altura.

A cúpula é un elemento arquitectónico que serve para cubrir un espazo de planta circular, cadrada, poligonal ou elíptica, por medio de arcos semicirculares, parabólicos ou oxivais, que rotan respecto a un punto central de simetría.

As cúpulas posúen unha gran forza estrutural. Unha cúpula pequena pode ser construída con albanelaría corrente, coidando tanto a fricción como as forzas compresivas. As grandes cúpulas, comprenden unha dobre cúpula, unha interna e outra externa, desde que Brunelleschi cubriu triunfalmente, coa súa dobre cúpula, o transepto de Santa Maria del Fiore, a catedral ou "duomo" de Florencia.

Etimoloxía[editar | editar a fonte]

O termo cúpula provén do italiano cupola con raíces latinas cupella e este do idioma grego kupellon, que significa "pequena cunca" (cupa, en latín = cunca). A palabra relaciónase en consecuencia coa forma característica desta cuberta. Nótese que noutros idiomas, como o inglés ou francés, o termo equivalente é "dome", derivado así mesmo do latín 'doma' ou do grego 'dôma'.

Características construtivas[editar | editar a fonte]

Forma xeométrica[editar | editar a fonte]

A superficie dunha cúpula pode adoptar distintas formas segundo o método construtivo e as tradicións formais, variando en función da forma de planta e o perfil de acordo á cónica utilizada:

  • Semiesférica, que é a forma máis simple desde o punto de vista construtivo.
  • Semi elipsoide de planta circular, utilizada en cúpulas rebaixadas.
  • Semi elipsoide de planta elíptica, adecuada a espazos rectangulares.
  • Semi paraboloide de planta circular, permite cúpulas máis estilizadas, "aliviando" a percepción formal do edificio.
  • Semi paraboloide de planta elíptica.
  • Semi hiperboloide de planta circular, tamén máis esvelta, mellora o comportamento estrutural ao reducir os empurres horizontais.
  • Semi hiperboloide de planta elíptica.
Esquema de cúpula sobre pendentes.
Esquema de cúpula con tambor.
Construción dun iglú.

Elementos dunha cúpula[editar | editar a fonte]

A base sobre a que se apoia a cúpula pode consistir en muros continuos ou en arcos sobre pilastras. Cando a base é cilíndrica, a cobertura do espazo resultante pode construírse mediante unha cúpula simple; noutro caso, a cuberta convértese nunha cúpula de cuarteiróns. Para resolver a transición entre a base circular ou elíptica da cúpula e a forma cadrada ou poligonal do baseamento, utilizáronse frecuentemente elementos de transición como trompas ou pendentes. Entre a cúpula propiamente dita, e os elementos de transición adoita interporse un tambor cilíndrico ou ciborio, polo xeral perforado con xanelas, que posibilitan a iluminación do espazo interior. A iluminación pode así mesmo complementarse mediante unha lanterna superior, visible desde o exterior como elemento formal de coroamento do conxunto.

Sistemas construtivos[editar | editar a fonte]

Un dos métodos construtivos máis simples e antigos consiste en levantar fiadas sucesivas de mampostos, pechándose progresivamente cara ó centro. Este sistema é moi antigo, e permite cubrir espazos de diámetro relativamente pequeno. Ás veces, a colocación dos mampostos segue un patrón en espiral, tal como o aplicaron tradicionalmente os esquimós para levantar os seus iglús. A construción resultante adoita denominarse falsa cúpula ou aproximación de fileiras ó conseguirse por este medio. Neste sistema cada aro ou volta de mampostos logra ó "pecharse" a estabilidade necesaria, e o comportamento estático é o dunha estrutura alintelada, sen esforzos horizontais de importancia:

As cúpulas verdadeiras están conformadas por pezas chamadas dovelas, cunha "clave" superior que equilibra os esforzos en forma similar ó que se require nun arco ou unha bóveda, só que en tres dimensións. Para permitir un óculo cenital que dea paso á luz exterior ou -máis tardiamente- unha lanterna co mesmo obxectivo, a "clave" pode substituírse por un anel superior de pezas que resistan en conxunto os esforzos de compresión. Este aro superior construíuse frecuentemente en aliaxes como o bronce, para asegurar a estabilidade e durabilidade.[1]

O problema máis importante dos construtores de cúpulas antes da Revolución industrial foi achar materiais con resistencia á tracción para contrarrestar os esforzos horizontais na base da cúpula que, pola súa forma, tende a "abrirse". A solución clásica consistiu en contrarrestar tales esforzos mediante contrafortes pesados de obra, despois por outras cúpulas e semicúpulas, que van levando os esforzos a sitios menos visibles (caso de Santa Sofía de Constantinopla) e que no gótico foron substituídos por arcobotantes. Posteriormente contrarrestáronse os esforzos horizontais mediante un zuncho, xeralmente de aceiro, na base, funcionando a tracción, pero con interesantes variantes, por exemplo, na Catedral de Puebla, (México), onde se utilizou un material tan inesperado como un trenzado de tripa de cabalo, debido a que é moito máis flexible e resiste moito mellor os esforzos da cúpula cando se produce un terremoto; da bondade da solución ideada polos arquitectos españois dá fe que a cúpula segue enteira tras bastantes movementos sísmicos.[2]

Cálculo estrutural[editar | editar a fonte]

Desde o punto de vista estrutural unha cúpula delgada pode considerarse un elemento bidimensional de dobre curvatura con simetría radial (respecto ó centro da esfera inscrita). Os esforzos predominantes son de tracción no sentido dos paralelos e de compresión no sentido dos meridianos. Estruturalmente as súas ecuacións de equilibrio corresponden a unha lámina de revolución.

Nas cúpulas de sección circular e de parede delgada prodúcense esforzos de flexión porque a circunferencia afástase da forma óptima de catenaria, caendo a resultante fóra do terzo medio da sección, pero este afastamento está xeralmente por encima da catenaria, o cal permite anular esta flexión con aneis de aceiro horizontais en forma de paralelos traballando á tracción e permitindo así axustar o polígono funicular de forzas á forma circular requirida.

En cúpulas de gran diámetro existen problemas serios de cargas eventuais que poden chegar a ser moi importantes e obrigan a un estudo profundo dos esforzos de flexión que poden producirse. Exemplos destas cargas eventuais poden ser presión desemparella por ventos veloces, dilatacións diferenciais por temperatura desemparella (lado iluminado polo sol e lado de sombra), acumulacións desemparellas de neve ou xeo, asentos diferenciais de cimentacións, etc.

Historia[editar | editar a fonte]

Desde os albores da civilización construíronse falsas cúpulas con materiais variados, incluíndo as cubertas tradicionais -aínda en uso- das iurtas da Asia central, dos iglús esquimós, os "trulli" do sur de Italia e os nuraghi de Sardeña.[3] Co crecente uso de habitacións de forma rectangular, este tipo de cubertas quedou circunscrito á arquitectura funeraria, por exemplo nos "tholos". Un dos tholos máis relevantes é o Tesouro de Atreo en Micenas, cuxa construción se estima tivo lugar en 1250 a. C. É unha construción de pedra alintelada que constitúe por tanto unha falsa cúpula, cun diámetro de 14,5 m. O uso da cúpula foi pouco común na Antiga Grecia, e até o Imperio romano non se comezan a levantar as primeiras cúpulas verdadeiras.

Imperio romano[editar | editar a fonte]

Sección do Panteón de Agripa, en Roma.

No Imperio Romano emprégase a cúpula moito máis frecuentemente. Os máis grandes complexos termais e palacios romanos incluíron cúpulas como cuberta. O cume da construción de cúpulas en Roma aparece na do panteón de Agripa, cunha luz libre que non foi nunca superada con técnicas tradicionais e foi necesario o emprego do aceiro estrutural ou o formigón armado para conseguilo.

A cúpula do panteón é semiesférica, formada de formigón con cascotes de tufo e escoura volcánica. As partes externas da cúpula forráronse con opera latericia. Tamén se utilizaron ladrillos bipedais[4] en capas horizontais, a modo de aneis.[5] Foi a maior cúpula construída na súa época, cos seus 43,44 m de diámetro, coroada por un amplo óculo de 8,9 m que enche de luz o espazo interior. A estabilidade estrutural logrouse mediante o uso de formigón, forrada en opera latericia,[6] característica da arquitectura romana, e diversas técnicas de alixeiramento do peso propio, sexa mediante redución progresiva do espesor da cúpula[7] ou a substitución do travertino por pedra pómez nas zonas superiores.

Dentro do edificio pode inscribirse unha esfera perfecta, representando a celeste, xunto a toda unha serie de relacións simbólicas desde os puntos de vista gnómico, xeométrico e mecánico, que serviron de modelo ás sucesivas xeracións de arquitectos. A cúpula romana, e a súa derivada paleocristiana, construíronse case sempre sobre un ciborio con forma cilíndrica ou de prismas de base cadrada, octogonal ou dodecagonal.

Notas[editar | editar a fonte]

  1. Un exemplo clásico do uso do bronce para este fin atópase no Panteón de Agripa.
  2. Cúpula en Arquitectuba.
  3. J.F. Casabona, P. Vidal, J. Ibáñez, M. A. Zapater; http://www.aragob.es/edycul/patrimo/etno/barragen/tecnicas.htm Arquitectura popular: las barrachinas.
  4. Os ladrillos bipedais romanos (aprox. 60x60x7 cm.) eran o dobre de grandes que os comúns, (aínda que tamén se utilizaban en paredes verticais), o feito de ter o seu centro de gravidade máis afastado do bordo permitía tomar esborralles máis pronunciados que os posibles con ladrillos comúns, o que facía que fosen especialmente aptos para construír cúpulas sen encofrados, permitindo completar un sector de arco maior da cúpula traballando só con fiadas horizontais, moito máis simples, que as fiadas de orientación radial (as que implican traballar con superficies cónicas). Tellas e ladrillos romanos
  5. García e Bellido, Antonio. Arte romana (1955). Consello Superior, páxina 376.
  6. Opera latericia; muros de ladrillos con morteiro de cemento.
  7. Desde 5,9 m na base até menos de 1,40&nbsp m na súa coroación.


Elementos da arquitectura eclesiástica
Áreas: Ábsida | Absidiola | Adro | Claustro | Coro | Cruceiro | Deambulatorio | Nártice | Nave | Presbiterio | Sancristía | Transepto
Exterior: Arcobotante | Arquitrabe | Arquivolta | Cabeceira | Campanario | Canzorro | Chapitel | Contraforte | Espadana | Fachada | Gárgola | Nicho | Pináculo | Portada | Porta | Tiburio | Tímpano | Xamba
Interior: Altar | Arcada | Bóveda | Capitel | Ciborio | Columna | Cruxía | Cuncha | Cúpula | Galería | Hemiciclo | Imaxinería | Mosaico | Pavimento | Piar | Retablo | Rosetón | Tribuna | Triforio | Vitral
Outros: Arco | Baixorrelevo | Cogullo | Florón | Gablete | Lobo | Tramo | Trazaría