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Cuando las cúpulas entraron en la construcción y hoy juegan un papel de diseño especial

Las cúpulas aparecieron primero en chozas redondas y tumbas en el antiguo Cercano Oriente, India y la región mediterránea, pero solo como montículos sólidos o en técnicas adaptables solo a los edificios más pequeños.

Se hicieron técnicamente significativas con la introducción de los hemisferios de mampostería a gran escala por los romanos.

Las cúpulas, como las bóvedas, evolucionaron desde el arco, ya que en su forma más simple pueden considerarse como una serie continua de arcos, con el mismo centro.

Por lo tanto, la cúpula ejerce empujes alrededor de su perímetro, y los primeros ejemplos monumentales requieren paredes pesadas.

Dado que las paredes permitían pocas aberturas y tenían que ser redondas o poligonales para dar soporte continuo, las cúpulas tempranas eran difíciles de incorporar en estructuras complejas, especialmente cuando los espacios adyacentes eran abovedados.

Los arquitectos bizantinos perfeccionaron una forma de elevar cúpulas en pilares en lugar de paredes (como bóvedas de arista), lo que permitió la iluminación y la comunicación desde cuatro direcciones.

La transición de un plan cúbico al hemisferio se logró mediante cuatro triángulos esféricos invertidos llamados pechinas, masas de mampostería curvadas tanto horizontal como verticalmente.

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Sus vértices descansaban sobre los cuatro pilares, a los cuales conducían las fuerzas de la cúpula, sus lados se unieron para formar arcos sobre aberturas en cuatro caras del cubo y sus bases se encontraron en un círculo completo para formar la base del domo.

El domo colgante podría descansar directamente sobre esta base o sobre una pared cilíndrica, llamada tambor, insertada entre los dos para aumentar la altura.

La cúpula no era adecuada para la ligereza y verticalidad de los estilos medievales tardíos, pero fue ampliamente utilizada en los períodos renacentista y barroco.

Los constructores del Renacimiento adaptaron el sistema de costillas góticas a la construcción del domo y encontraron nuevos medios para reducir las cargas y el empuje (cadenas concéntricas, etc.) que permitían tambores altos y variaciones en la curvatura del domo.

El incómodo efecto de túnel producido en el interior por las cúpulas altas a menudo estaba oculto por un caparazón interno construido sobre los mismos cimientos (como en la Catedral de Florencia y la Catedral de San Pablo, Londres).

El esfuerzo y el ingenio dedicado a domar edificios rectangulares puede explicarse principalmente por el carácter simbólico de la forma, ya que la bóveda es una alternativa más simple.

Así que fue principalmente el deseo de observar la tradición lo que preservó la cúpula en la era temprana de la construcción de hierro y acero, y, con raras excepciones ejemplos del siglo XIX conservaron formas de mampostería explotando las ventajas del metal.

Sin embargo, las técnicas más nuevas han agregado prácticamente las ventajas expresivas de las cúpulas.

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La losa de hormigón armado utilizada en la bóveda puede ser curvada tanto en longitud como en anchura (como un pañuelo inflado o un paracaídas).

Y en este desarrollo, la distinción entre bóvedas y cúpulas pierde importancia, ya que se basa únicamente en el tipo de curvatura en la losa.

Las cúpulas geodésicas, desarrolladas en el siglo XX por R. Buckminster Fuller, son formas esféricas en las que las facetas triangulares o poligonales compuestas de puntales esqueléticos ligeros o planos reemplazan el principio del arco y distribuyen tensiones dentro de la propia estructura, como en un truss.

Las cúpulas geodésicas pueden ser soportadas por paredes ligeras y son las únicas cúpulas grandes que se pueden colocar directamente en el suelo como estructuras completas.

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