Уникальность технологии возведения купола Санта Марии дель Фьоре

Уникальное творение инженерного гения -- построенный без арматуры, двухслойный восьмигранный купол, покрытый темно-красной черепицей, связанный крепкими белыми ребрами и увенчанный изящным беломраморным световым фонарем, стал символом Флоренции. Его диаметр составляет 42 метра, высота 91 м от пола собора, световой фонарь высотой 16 м. Купол весит без тяжелого мраморного фонаря около девяти тысяч тонн. По подсчетам Санпаолези, при его постройке ежедневно приходилось подносить на подвесные леса около шести тонн материалов, для чего Филиппо изобрел специальные подъемные механизмы. Прежде чем приступить к работе, Брунеллески начертил план купола в натуральную величину. Он воспользовался для этого отмелью Арно рядом с Флоренцией. Технология возведения купола заключалась в необходимости перекрыть пролет огромных размеров (диаметр купола у основания составляет около 42 метров) и в необходимости возвести его без лесов на высоком восьмиугольном барабане с относительно небольшой толщиной стен. Эта конструкция значительно превосходит все предыдущие постройки античности и средневековья. Брунеллески максимально облегчил вес купола и уменьшил силы распора, действующего на стены барабана. Облегчение веса свода было достигнуто устройством пустотелого купола с двумя оболочками, из которых она состоит. Одна оболочка более толстая нижняя является несущей, а более тонкая верхняя для покрытия от защиты атмосферных осадков. Жесткость конструкции обеспечивалась каркасной системой, основу которой составили восемь главных несущих ребер, расположенных по восьми углам восьмигранника и связанных между собой опоясывающими их каменными кольцами. Это крупнейшее нововведение строительной техники Возрождения было дополнено характерным для готики приемом — приданием своду стрельчатого очертания. Брунеллески как конструктор нашел правильный изгиб ребер - стрелу свода в 60 градусов, которая обладает наибольшей прочностью. Вторая техническая находка — способ кладки, когда кирпичи располагаются не горизонтально, а с наклоном внутрь, при этом центр тяжести свода оказывается внутри купола — своды росли равномерно (восемь синхронных групп каменщиков) и равновесие не нарушалось. Кроме того — в каждой лопасти свода ряды кирпичей образуют не прямую, а слегка вогнутую, провисающую линию, не дающую разломов. Кирпич для строительства купола использовали очень высокого качества. Гигантский купол возводился без контрфорсов и без лесов, Брунеллески для технологической поддержки своего решения изобрел ряд машин и подъемных механизмов, необходимых для подъема строительных материалов и конструкций на большую высоту.