kupol

Den sena antika hängande kupolen i Hagia Sophia färdigställdes 537 och satte standarder i århundraden.

Den uppsvällda kupolen på Taj Mahal kan härledas från persiska modeller, Agra

Trumkupol vid St. Nikolai am Alter Markt, Potsdam

Inom arkitekturen är kupolen (från latinska cupula "liten fat") eller katedralen ett valv med en central spets, som har varit ett av de mest sofistikerade strukturella elementen i arkitekturen i 5000 år från några till hundratals meter i span. De reser sig över en cirkulär eller kantig planlösning. De sfäriskt formade rumskåporna är konstruerade genom att rotera en halvcirkel, elliptisk, parabolisk eller spetsig båge runt en vertikal axel. I allmänhet är dessa de halvklotformade eller klockformade övre delarna av ett rum.

I sakral arkitektur, en cylinderformad, fönster-genomborrade trumma vägg leder till pendentif , övergångsväggar Hela omkretsen av deras markplan fungerar som en distans . System av halvbågar och halvkupoler styr krafterna i vikterna efter postmedeltida kupoler upp till mer än 65 000 ton nedåt. Sedan renässansen var det införandet av dubbla skal och, sedan barocken, användningen av järn eller bly, som hjälpte till att imitera eller överträffa den hundraåriga byggnaden av Hagia Sophia, som ursprungligen mätte 33 m i diameter. Sådana stora kupoler krävde särskild kunskap om geometri och anläggningsteknik, där manuset i Alexandrias heron ( About Vaults ) i antiken gav den teoretiska grunden och, kreativt implementerad av Anthemios von Tralleis och Isidor von Milet , en klassisk lösning för en helt nytt paradigm kristen arkitektur erbjuds. Renässansens kupolbyggnad konkurrerade med gamla modeller, där Leon Batista Alberti var den auktoritativa teoretikern och Filippo Brunelleschi , Bramante och Michelangelo var kreativa genomförare av kupolerna i Florens och Peterskyrkan och därmed modeller i barocktiden. En annan omskrivning av renässansdomen är Christopher Wrens kupol i St Paul's Cathedral , som i sin tur togs som ett direkt nyklassiskt övertagande i Capitol -kupolen i Washington och i många andra stater som ett arkitektoniskt uttryck för politisk representation. I Tyskland och Österrike, efter barockperioden, bildade särskilt historismen en tid då representativa byggnader som Karlskirche i Wien , Berlin -katedralen eller Riksdagsbyggnaden som kupolformade strukturer blev dominerande motiv i den visuella presentationen av en stad.

Kupoler kan konstrueras av en mängd olika material, nämligen sten , tegel , betong , trä och olika metaller . Den verkliga kupolen är taket som består av kilformade stenar , som fritt spänner över rummet , som är helt eller delvis inneslutet av väggar .

När det gäller teknik räknas kontinuerligt krökta kupoler som dubbelböjda skal , segmenterade kupoler ("paraply kupoler") som vikta strukturer . Historiska föregångare till hängande kupoler är cantilever -kupoler.

Design

Höjning av en hängande kupol med en trumma. Sava -katedralen , byggd 1926–2018.

Förutom tvärsnittet bestämmer förhållandet mellan den (imaginära) kupolplanen, ”fotcirkeln” och rumsplanen också formen på en kupol. Kupoler över ett rektangulärt rum måste antingen trimmas eller kompletteras.

• Den vanligaste formen är kupolen i form av ett halvklot. Senare (ofta segmenterade) kupoler är ofta utbuktade och vanligtvis dubbelskalade.
• "Paraply kupoler" är segmenterade kupoler med åsar eller revben .
• När kupolens bas berör golvplanens hörn skärs skalet vinkelrätt från väggarna. Denna form kallas "hängande kupol".
• Om fotcirkeln ligger längre utanför markplanen skapas en "sfärisk kupol" eller "platt kupol" som som en sfärisk kupol är plattare än en hängande kupol. En "bohemisk keps", även kallad "Stutzkuppel" eller "Platzlgewölbe", kommer fram från den över en kvadratisk planlösning.
• Om kupolens bascirkel är inskriven i planlösningen (väggarna som tangenter), placeras en ofullständig hängande kupol mellan väggarna och den faktiska kupolen, som trimmas horisontellt och på vars framkant valvet vilar. De fyra segmenten av "hjälpkupolen" kallas pendentif , kupolformen efteråt "pendentifkuppel".
• En tambur är ofta ansluten mellan pendenten och kupolen , ett cylindriskt element som höjer kupolen och ofta bryts igenom med fönster. Tamburen, liksom den intilliggande kupolen, kan också ha en åttkantig form.
• Istället för svicklarna, trumpeterna och (särskilt i turkiska och indisk arkitektur) " Turkish trianglar " inträffa med samma funktion , som fyller hörnen med koniska segment eller pyramider snarare än sfäriska segment.
• En "vikkupol" är en kupol med en utåt krökt yta som verkar vikas.

Statiken i dessa konstruktioner är jämförbar med den för tvärvalv , men mer komplex, eftersom sidotrycket inte bara påverkar hörnen.

• 

  Hängande kupol

• 

  Pendel kupol

• 

  Hängande kupol med tambur

exponering

Den kupol själv eller utrymmet under den belysta antingen genom opaion ( "öga"), en öppning i spetsen som ofta har täckts av en fönster lykta sedan medeltiden , eller genom öppningar i det nedre området av den skal (t.ex. Hagia Sophia ). Senare placerades en trumma med fönster ofta, vilket gjorde att kupolen tycktes sväva.

berättelse

Cantilever -kupol i Tholos i El Romeral , Andalusien , (diameter ca 5,20 m; cirka 2500 f.Kr.)

Cantilever kupoler

Cantilever -kupol i skattkammaren i Atreus , Mykene , (diameter ca 14,60 m; cirka 1250 f.Kr.)

Cantilever -kupol i Adinath -templet i Ranakpur , Rajasthan , diameter ca 7,50 m (cirka 1450 e.Kr.)

Förformar för de verkliga kupolerna är de som har funnits sedan 7: e årtusendet f.Kr. Tholos byggnader som byggdes i Mellanöstern och Medelhavsregionen (t ex neolitiska Tholos El Romeral nära Antequera ( Andalusien ), den så kallade skattkammare av Atreus i Mykene ( Peloponnesos ) från omkring 1250 f Kr eller sardiska Nuraghi , alla föregås av Nuraghe Arrubiu ). Också värt att nämna är de många små cantilever -välvda strukturerna av torr sten , vars ursprung och historiska utveckling fortfarande är i stort sett oklara.

Alla Tholos -byggnader har en rund planlösning, så att det inte fanns några anpassningsproblem vid övergången från rummet till kupolen. Senare cantilever-kupoler över fyrkantiga eller åttkantiga rum vilar aldrig på trumpeter eller hängen- övergången från torget till den runda kupolen uppnås genom att permanent fördubbla understrukturen upp till ett 16- eller till och med 32-hörn.

Cantilever -kupoler upplevde en särskild storhetstid i medeltidens hinduistiska arkitektur (cirka 900 till 1450). I synnerhet spändes vestibulerna ( mandapas ) i hinduiska och Jain -tempel av dem upp till en maximal bredd på cirka 8 m; hängande nyckelstenar ( hängare ) spelade en stor roll.

Cantilever -kupoler byggdes även i tidig tid av islam i Indien; bara med ankomsten av Mughals (cirka 1526/7) förändrades situationen och endast "riktiga kupoler" konstruerades. I några nya tempel på 1900 -talet används dock cantilever -tekniker igen.

Theodorics mausoleum i Ravenna , som byggdes omkring 520/30, har en falsk monolitisk kupol .

Riktiga kupoler

Pantheon , Rom (cirka 120 e.Kr.)

Duomo, Florens (cirka 1430)

Det tidigare pantokraterklostret i Istanbul var de bysantinska kejsarnas gravkyrka. Som en korsformad kyrka består byggnaden av fyra kyrkor som är förbundna med en vestibyl.

Den bysantinska kyrkan med fem kupoler. Förutom den centrala kupolen finns det fyra flankerande kupoler i hörnen ovanför de rektangulära naos. Gračanica kloster

Antiken

De äldsta riktiga kupolerna med välvda stenar är från etruskiska perioden , kupolkonstruktionen nådde sina höjdpunkter i romersk antik med rotundan i Pantheon i Rom (se lista över romerska kupoler ). De runda salarna i romerska kejserliga bad var också regelbundet välvda med kupoler. Den arkitektoniska idén om centralkyrkan i det östra romerska riket Hagia Sophia , byggd under kejsaren Justinianus I i Konstantinopel i det bysantinska riket, om att placera en fristående hängande kupol på fyra vikar ovanför det centrala torget, gav helig kristen arkitektur sin banbrytande modell. Den fristående kupolen för Hagia Sophia förblev inte bara den största i världen under de kommande 900 åren, dess komplexa geometri, som bara kan härledas från planlösningen men inte från beaktandet av de enskilda strukturelementen, men gjorde det inte tillåter upprepning och var också ofattbart. Krafterna på den 33 m stora kupolen fångades upp av massiva pelare och halvkupoler, liknande de kupoler som byggdes under renässansen i Florens och i St. dold. Hagia Sophias kupol utgör mitten av ett långsträckt huvudrum som en sammansmältning av mitt- och längsgående utrymme. Den har därför bara halvkupoler i väst och öst, under vilka excentriska apser är anordnade. I söder och norr avleds kupolmassan till utsidan av stöttor som inte syns i insidan, vilket i de flankerande tvåvåningsgångarna med stora pelare placerade mellan pelarna krävde ett särskilt djup och ger den övergripande strukturen det kompakta utseendet på en symmetriskt utformad central byggnad. Även inuti förnekar den färgade marmorbeklädnaden alla tektoniska anslutningar, eftersom det bara finns horisontella ränder, men inga vertikala linjer. Hagia Sophia kunde knappast representeras med hjälp av tvådimensionell projektion från korsningarna mellan geometriska figurer och konglomerat av enkla fat- och ljumskvalv med snittade halvklotformade skal. Det beror på den geometriska komplexiteten och den resulterande förvirrande rumsliga effekten att dess rumsliga koncept med sammanslagning av det centrala rummet och basilikan och de nödvändiga geometrierna i kupolkonstruktionen inte kunde upprepas under historisk tid. Särskilt eftersom ingen textbeskrivning av byggnadskonceptet överlämnades och några förklaringar därför fanns tillgängliga endast från byggnadens sammanhang som den enda ursprungliga källan. Antikens rent numeriskt orienterade mätningssystem (geodaisia), till vilket ett omfattande system med rationella tal som utvecklats av grekisk matematik (logistike) var tillgängligt, utgjorde grundkravet för byggandet av denna kupol och var inte längre tillgängligt för senare generationer av arkitekter .

och visa information om bilden

Jämförelse av Hagia Sophias platta kupol med en härledd från dess dimensioner i St. Sava -katedralen. Förutom den högre dubbelskaliga kupolen har den som byggdes senare också en tambur

medelålders

Kupolen utgjorde en väsentlig grundtyp av tidig kristen konst även norr om Alperna, där den först förverkligades i de tyska kejsarnas kroningskyrka i Aachen -katedralen under Karl den Store . Sedan medeltiden har nästan alla kupoler fått en central höjd i form av en lykta eller en "bollpinne" ( jamur ).

Europa

I bysantinsk arkitektur bildade det inskrivna korset med en kupol över naos den dominerande byggnadstypen, som förblev den stildefinierande typen i de ortodoxa länderna i Europa. Från modellen av slottskyrkan i Konstantinopel, Nea Ekklesia , de bysantinska femkyrkorna , byggda sedan tionde århundradet, härleddes som en fyra pelars struktur med ett fatkors som stöder kupolen och fyra pelare eller pelare. Via direkta arkitektoniska modeller i Konstantinopel och Thessaloniki spreds det också till länderna på Balkan och Ryssland. I synnerhet i biskopskyrkan i Gračanica -klostret uppnåddes en starkare vertikal accentuering genom långsträckta trummor.

Den medeltida kyrkobyggnaden i katolska Europa föredrog ( kors- eller fatvalvad ) längsgående framför den centrala byggnaden och gav kupolarkitekturen - bortsett från några byggnader i sydvästra Frankrike ( katedralen i Périgueux , klosterkyrkan Souillac, etc.) - vissa möjligheter av utveckling bara ovanför korsningen . Den kupolformade centrala byggnaden behöll dock typen av dopkapell , kopiorna av Heliga gravens kyrka i Jerusalem och speciella fall som Palatinska kapellet i Aachen och dess efterträdare. Betydande kupolbyggnader under medeltiden är dopkapellarna i Parma (1196–1270), Cremona (från 1176) och Florens (11 /12 -talet, största kupolen på medeltiden, diameter 25,60 m), alla med en polygonal planritning. Den baptisteryen i Pisa (från 1152) täcktes med en konisk valv (ursprungligen med en öppen spets), en speciell form. De bysantinska korsformade kyrkorna fortsatte traditionen med det välvda valvet, vilket återspeglas i San Marco i Venedig, varifrån tydligen inspirationen till de kupoliga kyrkorna i Périgord ( Périgueux , Angoulême etc.) härstammar.

Brunelleschis kupol i Florens katedral (1420–36, diameter 45,52 m) markerar ett tekniskt genombrott och en ny dimension i valvkonsten. Den är utformad som en dubbelskalig tegelkupol baserad på modellen av Timurid Gur-Emir-mausoleet (cirka 1405) i Samarqand , men utan att anta dess utbuktning . Med den nya renässansstilen blev centralbyggnaden och den monumentala korsningskupolen med trumma det nya idealet. Michelangelos Peterskyrka i Rom fungerade som förebild långt in i barocktiden . Ofta är kupolen som är synlig på utsidan nu betydligt högre än den inre kupolen.

Särskilt under 1700- och 1800 -talen fick sekulära byggnader , särskilt regeringsbyggnader, kupoler, till exempel Riksdagen i Berlin eller Capitol i Washington .

Korsning av Burgos katedral (cirka 1550)

Islam

I islamisk arkitektur blev Hagia Sophia prototypen för den ottomanska moskén och kupolkonstruktionen uppnådde en mängd olika former: Spektrumet sträcker sig från små revkupoler ( Mezquita-Catedral de Córdoba ; El Cristo de la Luz , Toledo) till kupoler i den bysantinska traditionen ( Dome of the Rock , Jerusalem) till dubbelskaliga kupoler i Mughal-arkitekturen i Indien ( Humayun mausoleum , Delhi eller Taj Mahal , Agra ).

Den traceryen liknande genombrutna kupoler av tre Merinid moskéer som spänner oket framför mihrab nisch i moskén byggnader Tlemcen , Taza och Fès-el-Jedid är en härlig egenhet - tyvärr bara äldre bilder finns. Kanske Johannes i Köln , byggaren av Cimborio över korsningen av den Burgos Cathedral, visste de marockanska modeller och skapade ett litet mästerverk i den 15: e århundradet, som dock måste förnyas efter dess kollaps runt 1550.

Betydande verkliga kupoler

Dresden Frauenkirche , en av de största stenkupolerna i världen

Selimiye -moskéens huvudkupol i Edirne, Turkiet

Schema för lyftplattemetoden som användes 1989 för att höja kupolen på 4000 ton i St. Sava-katedralen

För en lista över de största kupolerna efter diameter, se Lista över de största kupolerna i sin tid .

I ordningen för deras etablering:

Genom att använda armerad betong och stålramar kan moderna kupoler (skalkonstruktioner) byggas i långt djärvare former och med ett större spann än sten- eller tegelkonstruktioner. Richard Buckminster Fuller designade lätta geodetiska kupoler .

Kupolformad struktur

Liksom nubiska valv kan valv initialt uppföras utan falskt arbete . Beroende på vilken typ av stenar som används, är murbrukets vidhäftningshållfasthet inte längre tillräcklig från en viss punkt för att hålla de förskjutna stenarna i den allt brantare bäddsleden. Som ett botemedel kan lättare eller plattare stenar, en mer självhäftande murbruk eller en stor central keystone som täcker den återstående öppningen användas. Som ett hjälpmedel används också klämmor som håller sig på plats över stenen som just har murats tills murbruk har stelnat. Till exempel kan ett rep och en vikt fästas på ett trådfäste, som placeras över valvkanten på ett sådant sätt att de drar stenen utåt mot de stenrader som redan har murats upp.

En konstruktionsmetod som kallas "Pneumatic Forming of Hardened Concrete (PFHC)" utvecklades vid Wiens tekniska universitet, Institute for Supporting Structures. En armerad betongplatta med kilformade urtag hälls på en nivå. Dess element bågas upp genom uppblåsning av ett pneumatiskt membran och tätt sammanfogade genom att spänna ett allsidigt dragrep med hydrauliska pressar för att bilda en kupol, som kan förstärkas och förstyvas genom att lägga till ytterligare ett lager betong.

Även monolitiska kupoler produceras ofta med hjälp av uppblåsbara stödstrukturer.

Särskilda former

En magad "paraplykupol" som inte går att gå på stänger de två tornen på Frauenkirche , München

Exempel på en kupol i en sekulär byggnad , den tillgängliga glaskupolen i Riksdagsbyggnaden i Berlin

Kapellar som i The O₂ (tidigare Millennium Dome) i London , som består av ett glasfibermembran som stöds på utsidan med stålkablar , har ofta en kupolform, men är inte kupoler eftersom de inte är självbärande, men - jämförbara med cirkustält - av stöd hålls i sin form.

Luftkupoler och uppblåsbara kan bula ut i form av en kupol, men deras dragmembran stöds av (överskott) lufttryck i insidan och dragspänningar i membranet.

Uppvända , hängande kupoler följer katenoiderna och kan göras som ett tunt membran eftersom endast dragkrafter uppstår. Exempel är antenner för radioastronomi gjorda av stålkabelnät och studsmattor av vävd syntetfiber .

Se även

• Lista över romerska kupoler

webb-länkar

Wiktionary: dome  - förklaringar av betydelser, ordets ursprung, synonymer, översättningar

• Beatrice Härig: Om kupolernas fascination som strukturelement. Stenens viktlöshet. I: monumente-online.de. Monument , december 2014 .; åtkomst den 10 september 2020 

litteratur

• Oscar Schneider : Kämpa för kupolen. Arkitektur i en demokrati. Bouvier Verlag, Bonn 2006, ISBN 3-416-03076-1 .
• Ananda Kentish Coomaraswamy : Kupolens symbolik. Delhi 1938.

Individuella bevis

1. ↑ Beatrice Härig: Om kupolernas fascination som ett strukturellt element. Stenens viktlöshet. I: monumente-online.de. Monument , december 2014, åtkomst 10 september 2020 . 
2. ↑ S: t Pauls katedral S: t Pauls katedral - klättra på doven
3. ↑ Helge Svenshon: Byggnaden som "aistheton soma". En nytolkning av Hagia Sophia i spegeln av gammal undersökning och tillämpad matematik. I: Falko Daim , Jörg Drauschke (Hrsg.): Byzanz - Das Römerreich im Mittelalter (= monografier av det romersk -germanska centralmuseet. Volym 84, del 2, 1 scener). Verlag des Römisch-Germanisches Zentralmuseums, Mainz 2010, ISBN 978-3-88467-154-2 , s. 59–95, här s. 63–64 ( PDF på tu-darmstadt.de).
4. ↑ Jörg Lauster: Varför finns det kyrkor? Rom - Jerusalem - Konstantinopel. I: Thomas Erne (red.): Kyrkobyggnad. Vanderoeck & Ruprecht, Göttingen 2012, ISBN 978-3-525-56852-1 , 23-33.
5. ↑ Hans Staub: Anläggningsteknikens historia: en översikt från antiken till modern tid. Springer, 2013, ISBN 978-3-0348-4109-2 , s. 114.
6. ↑ Burgendaten.de - Tjeckisk cap öppnades den 30 juni 2011
7. ↑ Helge Svenshon 2010.
8. ↑ Jörg Lauster: Varför finns det kyrkor? Rom - Jerusalem - Konstantinopel. I: Thomas Erne (red.): Kyrkobyggnad. Vanderoeck & Ruprecht, Göttingen 2012, ISBN 978-3-525-56852-1 , s. 23–33, här s. 30–31.
9. ↑ Helge Svenshon 2010, s. 59.
10. ↑ Helge Svenshon 2010, s. 63.
11. ^ Heinz Otto Lamprecht: Opus Caementitium , Römisch-Germanisches Museum Köln, Beton Verlag, 5: e upplagan, Düsseldorf 1996, ISBN 3-7640-0350-2 , s. 129.
12. ↑ Helge Svenshon 2010, s. 86 och 88.
13. ↑ St. Paul's Cathedral - Besök kupolen
14. ↑ deutsche bauzeitung: ingenjörsporträtt Franz Dischinger, s. 70 ( minne från 27 september 2007 i Internetarkivet ) (PDF; 1,2 MB).
15. ↑ Leipzig grossistmarknad. I: Structurae
16. ^ Lift-Slab Method Cathedral of Saint Sava
17. ↑ Illustration av byggandet av en liten biogasanläggning för kenyanska bönder på atmosfair.de (nås den 13 januari 2021)
18. ↑ Hur man blåser upp ett 80t betongskal. TU Wien (öppnade den 13 januari 2021)