Купол

(от лат. cupula, уменьшительное от cupa - бочка)

Слово "купол" - производное от латинского "cupula", изначальная форма - "cupa", что значит "бочка". Свод в виде сегмента шара или другой вращательной конструкции, перекрывающей здание круглой, эллиптической, многоугольной формы без вспомогательной опоры. Составляющими формы служат кривые линии. Вследствие нагрузки по вертикали в купольной конструкции имеют место усилия сжатия, а также распора на опорах по горизонтали. Купол - традиционная проекция для общественных и культовых типов зданий. Материалы для изготовления куполов: камень, кирпич, бетон, а с начиная с 20 века - дерево, железобетон, металл, каркас с остеклением.

Пантеон.

Наиболее древний купол был построен в римском Пантеоне, изготовленный в 128 г. до н.э.. Первый гигантский купол, находящийся в числе первых по диаметру, был возведен над ротондой, диаметром 43 метра. На вершине купола проделано отверстие, окулюс (от слова "око"), диаметром 9 метров. Материал купола - кирпич. В основе конструкции - полуарки, соединяющие толщу стен со внешним кольцом отверстия на вершине. Между полуарками красуются ряды небольших арок, расположенных горизонтально. Их трапециевидные поверхности заполнены кирпичом. Интерьер купола отделан кессонированной поверхностью, в соответствии со схемой конструкции, хотя квадратные ниши, вмонтированные в поверхность, не совпадают с ребрами в плане купола..

Горизонтальный распор купола равномерно распределяется по конструкции, по окружности основания создается идеальная опора. Стена Пантеона выполнена из бетона и отделана глубокими нишами с архитекутрным оформлением, толщина которой - 6 метров. В практике у римлян применялось перекрытие апсид полукуполом на полукруглую стену, но они так и не изобрели способа возведения купола над многоугольной архитектурной конструкцией.

Храм Св. Софии.

Купол над собором Святой Софии в Константинополе (537 г.) занимает второе место по диаметру после Пантеона. Диаметр составляет 32 метра. Купол возвышается над основанием квадратной формы методом компонования четырех арок с установкой сферических треугольников по углам, составляющих в верхней части окружность опоры купола. Большая масса купола, арок и парусов распределена по углам квадрата, по обе стороны от которого выстроены двухъярусные галереи, а с другой пары сторон присоединены апсиды, по 33 метра в диаметре. Свод держится благодаря апсидам, перекрытым полукуполами, а также за счет поддержки контрфорсов, подпирающих галереи. Внутри купол отделан разноцветной мозаикой. Ни один храм Византии не идет в сравнение с собором Св. Софии по своему диаметру и убранству. Позднее византийские соборы строились со включением нескольких небольших куполов, воздвигнутых над помещениями квадратной формы при помощи парусов в форме греческого креста.

Флорентийский собор.

Архитекторы романской или готической эпохи, совершенствуя методы возведения сводов, не включали купол в конструкцию. Но с внедрением римских форм в период Ренессанса купол был востребован и вскоре оказался на первом плане в строительстве храмов. Первый купол Ренессанса был возведен над помещением Флорентийского собора восьмигранной формы (1434 г.). Филиппо Брунеллески, известный архитектор, придал куполу заостренную форму с расчетом на наименьший распор по горизонтали. Ребра восьмиугольника были подняты, а между ними закреплены 16 вспомогательных ребер. По направлению к точке пересечения, вверху, ребра сформировали свод и окулюс. Главные ребра поддерживают не одну, а две оболочки купола. На перегибе ребра укреплены массивными деревянными брусьями и металлическими скобами. Распор приходится на цепи, поэтому контрфорсы барабана остались невостребованными.

Собор Св. Петра в Риме.

Второе место по размеру диаметра занимает купол собора Св. Петра в Риме. Заостренный купол из кирпича, возведенный над перекрестьем нефов, спроектировал Микеланджело, архитектор, практиковавшийся в строительстве с 1546 до 1564 г. Основание купола из двух оболочек усилено металлической цепью. Над окулюсом - декорация в виде "фонаря".

Собор Св. Павла в Лондоне.

Купол Рена в Лондоне занимает пятое место в мире по диаметру. Воздвигнут над собором святого Павла. Основание, включающее восемь углов, перекрыто куполом 34 метра, окулюсом 6 м в диаметре. Над отверстием вверху возвышается кирпичный конус, благодаря которому, включая дополнительные металлические конструкции, крепится деревянный внешний купол, отделанный свинцовыми листами. Форма купола Рена, возвышающегося над собором святого Павла, поражает гармоничностью и эффектностью внешнего облика.

Другие примеры.

В мусульманских странах (Пакистане, Иране, Турции) здания мечетей и мавзолеи были дополнены куполами необычной формы. Образцы куполов, привлекающие внимание неординарностью исполнения: мечеть Сулеймана I, диаметром 26 метров, мечеть Ахмеда (Константинополь), мавзолеи Тадж-Махал, Гол-Гумбаз в Индии.

В 19-20 веках купола над общественными зданиями сооружались круглыми и гранеными (рейхстаг, Берлин). Отличились знаменитые мастера Ричард Бакминстер Фуллер и Пьер Луиджи Нерви, занимавшиеся модернизацией куполов, диаметром от 100 м. С точки зрения экономичности, в современном строительстве купола более 500 м в диаметре не сооружаются.