16世纪和17世纪的圆顶建筑主要依靠经验技术和口头传统,而不是时代的建筑论文,这避免了实用的细节。 这适用于中等大小的圆顶,直径范围在12到20米之间。 材料被认为是均匀和刚性的,考虑到压缩和忽略弹性。 材料的重量和圆顶的大小是关键参考。 穹顶中的侧向张力与结合到结构中的铁,石头或木材的水平环抵消。 传统的穹顶比例规则由建筑大师采用,无论大小如何,但帮助新穹顶以已知安全的形式建造。 以前的半球形建筑物的结构行为也充当了全尺寸模型来通知新项目和小规模新项目模型。
尽管有关圆顶形状的建议可以在前几个世纪的论文中找到,但1690年Carlo Fontana在他的着名论文“Il Tempio Vaticano e sua Origine”中首次详细介绍了用于砌筑圆顶和灯笼的传统几何和比例技术。 在此基础上,Bernardo Antonio Vittone于1760年发布了Istruzioni elementari dell’architettura civile,其中他建议使用ogival或椭圆形轮廓来增加圆顶的比例高度并增加它们与灯笼相交的角度,因为结构和美学原因。 为了消除这种凸起轮廓对内部外观的负面影响,建造了两层或三层拱顶的拱顶,下层有开口以容纳光线。 分析方法也在18世纪得到发展和讨论,特别是法国和意大利数学家和建筑师之间的分析方法,但被认为太理论化,不适用于建筑。
在17世纪和18世纪的过程中,数学的发展和静力学的研究导致了拱门和拱顶的传统建设性实践的思想的更精确的形式化,并且关于什么被认为是最这些结构的稳定形式:悬链曲线。 在十八世纪,穹顶结构的研究发生了根本性的变化,圆顶被认为是较小元素的组成部分,每个元素都受到数学和力学规律的约束,并且更容易单独分析,而不是被视为整个单位。 1734年,数学家皮埃尔布格(后来其他人)认为,穹顶可以被认为是切成一系列独立的楔形部分相遇拱门。 因此,如果每个组成拱稳定并且拱顶分析可以以与拱分析相同的方式进行,则整个拱顶是稳定的。
十六世纪
意大利文艺复兴
作为大型文艺复兴时期教堂的特色结构形式,经过了15世纪后期的创新之后,桶式拱顶,支柱,鼓和圆顶的组合被开发出来。 佛罗伦萨是第一个开发新风格的意大利城市,其次是罗马,然后是威尼斯。 布拉曼特的1505-6项目为全新的圣彼得大教堂标志着在16世纪整个圆顶和桶形拱顶组合的哥特式罗纹拱顶的开始移位。 意大利以外的文艺复兴风格圆顶的传播始于中欧。 虽然经常有一两百年的风格延迟,但德国和波兰有一些重要的例子,例如克拉科夫的波兰Sigismund教堂(1517-1533)。
球形圆顶和圆屋顶
洋葱形状被用于荷兰重要的十六世纪尖顶,如哈勒姆的Onze Lieve Vrouw Kerk,阿姆斯特丹的1566 Oude Kerk以及阿尔克马尔的1599奶酪市场。 在十六世纪初期,意大利圆顶的灯笼作为木头和铜制的圆屋顶传到德国,称为welsche Haube(“意大利油烟机”),并且这种结构逐渐采用了来自荷兰的球形圆屋顶。 第一个这样的例子是在Emden市政厅的塔楼(1574-76),其他早期的例子是在布热格,西里西亚(1570-76),罗滕堡(1572-78)和莱姆戈(约1589年)。 丹泽早期的例子,如市政厅的塔楼(1561年)和圣凯瑟琳教堂的塔楼(1634年),显示了荷兰和俄罗斯的影响。
在布拉格,welsche Haube显然没有多少用处,但是十六世纪中叶这个完全发达的洋葱穹顶非常突出。 布拉格建筑中洋葱形状的发展可能是为了将哥特式与意大利的形式相融合,也可能表明来自荷兰的影响。 在木工手册中发布的图纸和着名的洋葱尖顶与朝圣教堂的协会鼓励他们在巴伐利亚州,德国南部和奥地利帝国附近地区采用。
俄罗斯建筑强烈影响波希米亚和西里西亚的木制教堂的许多球形圆顶,如Pniów的1506号木制教堂塔楼和Czarnowancz的St. Anna教堂。 这种类型融入了德国的乡村建筑,因此在巴伐利亚,球形穹顶与俄罗斯的穹顶相比较不像荷兰模式。 从1530年起慕尼黑圣母教堂塔楼的多边形圆顶和1615年奥格斯堡市政厅的六角形圆顶就是例子。 这样的圆顶在十七世纪和十八世纪在德国中部和南部以及奥地利颇受欢迎,特别是巴洛克风格。 德累斯顿尤其具有杰出的例子,包括德累斯顿圣母教堂(1726-39)大型中央圆顶上的灯笼。
反宗教改革
到十六世纪末,带有圆顶的tran were在意大利的几个州中很受欢迎,并出现在着名的教堂中,如帕多瓦的Santa Giustina修道院(始于1532年),曼图亚大教堂(1540年后增加),格苏教堂在罗马(1568-1580)和威尼斯的圣乔治马焦雷(从1566年开始)。
反改革时代的米兰(1550年至1650年)开始为许多重要的教堂建造圆顶。 伦巴第地区的穹顶传统上被外部隐藏的灯塔称为蒂布里奥斯,这种技术可以追溯到古代晚期,其结构行为是众所周知的,但是从1560年代开始就开始发生变化。 建筑师佩莱格里诺蒂贝尔迪为圣费德勒教堂(1568-69),圣塞巴斯提诺教堂(1578-86)和卡拉瓦乔圣殿(1571)提出了外露或“外露”的穹顶。 然而,圣塞巴斯蒂亚诺计划中的穹顶增加了时光柱,并且从一开始就继续计划了很多穹顶。
作为当时可能与罗马天主教教堂建筑有关的元素,在意大利以外使用圆顶形露天观音堂可能表明对罗马天主教对新教的偏袒。 例子包括DąbrowaZielona(1554)的教堂,Nieśwież(1586-1599)的耶稣会教堂和克拉科夫的耶稣会教堂。
十七世纪
从1606年和1652年布拉格城市的图纸显示塔和尖顶上覆盖着洋葱圆顶。 它们可以在罗森堡宫殿,老城水塔和圣维特大教堂的主要尖顶上看到。 洋葱尖顶在巴伐利亚的乡村教堂中占据主导地位,例如Abraham Leuthner和Georg Dientzenhofer在瓦茨萨森附近的1688“Kappel”pilgimage教堂的三座塔楼,他们都曾在布拉格工作过。 Maria Birnbaum(1661-1682)和Westerndorf(1670)的巴伐利亚朝圣教堂上的洋葱圆顶也可能表明了布拉格通过建筑设计书中的模型产生的影响,例如Abraham Leuthner的作品。 在另一些例子中,如圣乌尔里希和圣阿夫拉修道院塔楼的洋葱圆顶(1602),其影响不太清楚。 德国和奥地利的影响在巴洛克时期在波兰和东欧产生了许多球形的圆屋顶,奥地利和巴伐利亚阿尔卑斯山的农村教堂塔楼仍然以它们为特色。 在德国南部,意大利东北部,前捷克斯洛伐克,奥地利以及一些波兰,匈牙利和前南斯拉夫的一些农村和朝圣教堂可以找到洋葱状的尖顶。
波兰穹顶教堂的例子包括Żółkiew市(1606-1618)的教堂教堂,位于Przyrów附近的ŚwiętaAnna的方济会教堂(1609-1617),Ligęza在Rzeszów的埋葬地(1624-1627), Opaliński的墓地在Sieraków(1624-1629)以及Sapieha在Kodeń(建于1631年)的埋葬地点。 在波兰,多边形建筑和早期的中世纪塔楼常常用文艺复兴时期或巴洛克风格的圆顶覆盖。 文艺复兴时期的圆顶通常是洋葱圆顶堆叠在一起,并与所谓的透雕拱廊灯笼分开。 一个例子是在Chełmża的圣三一大教堂的塔。 巴洛克式圆顶的特点是不寻常的形状和曲线,如格涅兹诺大教堂的那些。 然而,在十八世纪下半叶,东欧较大城市的许多球形穹顶被替换为法国或意大利风格的半球形或高耸的圆屋顶。
在米兰,关于圣洛伦索圆顶建筑(建于1619年)包括有和没有天窗的版本,尽管与圣安娜桑德罗教堂的五角形计划一样,该建筑物有四个主要拱门之间更难的支撑结构,独立支柱。 Sant’Alessandro的圆顶建于1626年,于1627年拆除,可能是因为使用的铁箍数量不足。 虽然圆顶有一个颞骨,但它也可能有一个较低且不太稳定的半球形。
在巴黎,圣玛丽德拉访问的圆顶由弗朗索瓦·芒萨尔于1632年至1633年间建造,他们后来设计了为纪念路易十四诞生而建造的瓦尔代格拉斯教堂(1645-1710)。 然而,Val-de-Grâce的圆顶在Jacques Lemercier在罗马工作了七年之后由他设计。 它包括围绕有关波旁王朝的圆顶的题词。 受到圣彼得大教堂的启发,它的圆顶同样有两个外壳,但外壳高得多,以补偿从附近地面观看外部圆顶时的缩短效果。 内壳由石头制成,外壳由木头制成。
巴洛克式建筑在响应新教改革方面的发展更加强调了祭坛的戏剧性和仪式,这在新的教堂设计中表现出来,例如由Borromini和Sant’Andrea设计的San Carlo alle Quattro Fontane(1638-41)贝尔尼尼的奎里纳勒(1658-61)。 两者都使用椭圆形或椭圆形圆顶来覆盖综合纵向和中央平面教堂布局的计划,从所有点都可以清楚地看到祭坛。 贝尔尼尼的Sant’Andrea al Quirinale被称为椭圆形万神殿。 椭圆形穹顶也可以在世俗建筑物中找到,例如Maisons城堡(1642-6),Vaux-le-Vicomte城堡(1657)以及慕尼黑Schloss Nymphenburg的Amalienburg凉亭。 因为Borromini的圣卡洛和Quattro Fontane的圆顶使用了一个靠近眼睛变小的库房模式,并且因为它从上方和下方都点亮,所以圆顶看起来比它更轻和更高。 教堂开创了罗马高巴洛克风格。
Borromini的杰作是Sant’Ivo alla Sapienza(1642-50)的圆顶,为罗马的一所大学的Pope Urban建造。 罗纹穹顶拥有独特而复杂的几何形状,每个六角形和灰泥装饰都有一个大窗户。 在格子背景上的圆顶上使用肋骨的风格首先在Pietro da Cortona的Vallicella圣玛利亚教堂的Filippo Neri小教堂中表达出来。 Cortona也设计了大约14米宽的Santi Luca e Martina和San Carlo al Corso的圆顶。
在西班牙,塞维利亚的圣玛丽亚拉布兰卡(从1659年开始)的圆顶使用灰泥制作了伊斯兰阿拉伯式花纹装饰的高浮雕滚动叶子图案。 在格拉纳达,stuccowork由Francisco Hurtado Izquierdo引入,用于修饰La Cartuja的圆顶(c.1702)和圣器圆顶(c.1713-42)中的古典形式,与之前的San Jeronimo 1523-43),它以一种特殊的方式使用斜肋,并且有明显的摩尔人影响。
在都灵的圣安妮拉罗伊(1662年)和圣洛伦索教堂(1670年至1887年)的巴黎教堂,一名Theatine修道士和数学家Guarino Guarini使用交织的乐队或肋骨,让人想起伊兹尼克的伊斯兰圆顶或科尔多瓦,或托雷斯德尔里奥的基督教典范。 他在巴黎度过的四年可能会影响他对圆顶强制视角和光学效果的重视,这与当时罗马更形式化的建筑设计形成鲜明对比。 他用形式,色彩和光线给他的集中式圆顶教堂带来更大高度的幻觉。 他在都灵神圣罩袍教堂(1667-90)的穹顶由6个六层叠置的六角拱层支撑,每层六个拱形,每层拱形从拱形下方的拱顶中弹出。 虽然这些层形成了一个通向圆顶底部的圆锥体,但每个圆锥体都逐渐变小以夸大高度的外观。 圆顶本身比教堂下层的颜色更浅,也使它看起来更远。 San Lorenzo和Il Sidone的肋骨被塑造成悬链曲线。
在一个坚实的圆顶上有一个大眼睛的想法,露出了第二个圆顶,起源于瓜里尼。 他建立了椭圆形的圆顶,作为反宗教改革宗教青睐的纵向教会和唯心主义者所喜爱的集中计划的和解。 瓜里尼的绘画包括球体,桶形拱顶和椭圆形穹顶的等距交叉点,以及解释建筑和天花板图案的图纸,在Architettura Civile后期发表,并影响了中欧的Hildebrandt,Dientzenhofers和Balthasar Neumann的设计。 随着新开发的微积分数学,这些实验设计可以被证明,并将成为洛可可空间安排的基础。
在受伤的退伍军人的医院和退休之家附近,法国巴黎荣军院的皇家教堂始建于1679年,并于1708年建成。圆顶是众多受到圣彼得大教堂灵感启发的建筑之一,它是法国巴洛克式建筑的杰出典范。 1861年,拿破仑·波拿巴的遗体从圣赫勒拿迁至圆顶下最显眼的地方。
伦敦1666年的大火之后,在该城市肆虐五分之一人口的灾难爆发之后,促使克里斯托弗·雷恩委托重建圣保罗大教堂,这是发生在35年的过程中。 罗伯特·胡克首先阐述了一个薄拱与倒吊链相媲美,可能已经建议雷恩如何实现交叉圆顶。 雷恩也可能已经了解了约翰伊夫林对圣彼得大教堂圆顶的结构问题的了解,他对此进行了检查,并且没有最终确定他的圆顶大小的四分之三,直到1705年施工开始。
完成后,圆顶有三层:一个带有眼睛的内圆顶,一个覆盖在铅屋顶上的装饰性外木圆顶,以及一个位于其间的结构砖锥。 砖锥终止于支撑圆顶和外部屋顶的小圆顶,并且可以通过内圆顶的眼睛看到装饰下侧的圆顶。 这座建筑在顶峰时跨越了365英尺(108米)的十字架,但却唤起了布拉曼特小得多的Tempietto。 除了其他创新之外,使用砖锥还可以使圆顶下的桥墩尺寸减小。 雷恩的结构系统成为19世纪大圆顶的标准。 用于环绕34米宽圆顶的铁链已被不锈钢腰带所取代。
1682年,在西西里岛的墨西拿大教堂上建造了一个用木制框架,编织的芦苇和石膏灰泥抹上的轻型圆顶。这种技术的反应比石工拱顶对地震的反应要好得多,由于需要专门设计工匠和在结构中使用白杨木,这与传统的木制模板不同,不能重复使用,并且在岛上很少见。 1693年和1727年发生地震后,它在西西里岛东部被使用。
十八世纪
欧洲中部
虽然三十年的战争推迟了神圣罗马帝国地区的巴洛克风格的开始,但十七世纪末期开始重建被毁坏的许多宫殿和教堂。 在奥地利工作之前,Johann Bernhard Fischer von Erlach在罗马学习建筑。 他在萨尔斯堡的圣三一教堂(开始于1694年)对Borromini使用白色,突出的窗户以及椭圆形穹顶和眼睛有着明显的影响。 维也纳圣彼得教堂的椭圆形穹顶(1702-33)几乎完全一样,尽管它是由约翰·卢卡斯·冯·希尔德布兰特设计的。 von Erlach’s Karlskirche(1716-24)的穹顶也非常相似,但除了鼓的窗户以外,圆顶上还有圆窗,并且鼓的底部和穹顶的底部都有黑色装饰。
瓜里尼对布拉格圣玛丽亚埃廷廷教堂的规划激发了1698至1710年期间在波希米亚建造的一组建筑物。波希米亚奥博日什蒂的一座修道院教堂,中殿内有两个横向椭圆形拱顶,与第三个圆形拱顶相交,看起来像一个椭圆形,是Christoph Dientzenhofer第一个显示瓜里尼影响力的教会。 两年后,他在Banz的伟大修道院教堂(1710-1718)详细描述了他在切巴的SvatáKlará教堂不重叠的两个横向椭圆形拱顶的拱顶系统。 Banz由Johann Dientzenhofer监督,它有一个复杂的交叉排列的横向椭圆形拱顶,交叉处有宽肋骨,这使得难以理解结构系统,就像在里斯本的瓜里尼早期教堂Santa Maria della Divina Providenza一样。
Asam兄弟的圆顶,如Weingarten Abbey(1715-20)和Weltenburg Abbey(1716-21)的圆顶,将壁画,灰泥和Weltenburg的间接照明混合起来,以达到其效果。 另一组兄弟,巴伐利亚州的Johann Baptist Zimmermann和Dominikus Zimmermann,在Steinhausen(1728-31)的St. Peter and Paul Church和Weis的Wieskirche(1745-54)的作品中,将直接照明下的白色stucoowork与壁画混合在一起。 在波希米亚和摩拉维亚,扬·桑蒂尼·艾歇尔将风格融入了巴洛克式的哥特式风格中,这可以从他在Kladruby的本笃会修道院(1712-26)的交叉圆顶和圣克里斯教堂的五瓣圆顶中看到。 Jan Nepomuk(1719-22)。 更传统的巴洛克式是他在圣彼得和保罗本拉迪格修道院Rajhrad(1722-24)的圆顶。
在1714年被萨沃伊国王任命为国王的第一位建筑师,菲利波尤瓦拉在1717年至1731年之间在都灵建造了超级大教堂。其圆顶明显的亮度可能归因于均匀照明和不寻常的缺乏支架,取而代之的是圆形圆柱在八列之上。 在灯笼和侧塔上使用球形穹顶在意大利也很不寻常,在那里球形穹顶很少见。 这座教堂建成为15世纪以来统治皮埃蒙特和法国东南部的萨沃伊宫的官方王朝陵墓。 发现于1596年开始的陵墓原定地点因土壤而导致沉降不均,导致建筑停滞。 经过努力补偿定居点,尽管Superga的陵墓已经建成,但恢复了建筑工程,完成了作为Vicoforte圣殿的原有建筑。
Vicoforte的椭圆形穹顶非常接近椭圆形,于1731年建成,是世界上同类建筑中最大的穹顶。 它的底部尺寸为37.15米×24.8米,并由八个椭圆形窗户和一个带圆顶的中央椭圆形眼睛刺穿。 虽然铁环作为原始建筑的一部分在三个层面上用于将圆顶保持在一起,但几个世纪以来,随着基础的进一步发展,开始出现裂缝。 从1985年到1987年增加了额外的加强措施,以阻止它们的扩散。 附近的利古里亚也有椭圆形的圆顶,例如热那亚的圣托佩特(San Torpete,1730-33)教堂,但在该地区使用石头而不是在皮埃蒙特建筑中占主要地位的石头限制了它们的大小。 皮埃蒙特的风格蔓延到维也纳,意大利建筑师在那里建造了椭圆形的教堂,并激发了其他建筑。
在Guarino Guarini的建筑使用它们几十年后,交叉拱形圆顶在Bernard Vittone的启发下在Cappella della Visitazione(1738-39)和San Luigi Gonzaga教堂等项目中复兴。
德国巴洛克式建筑通过使用椭圆形解决了纵向和中央空间之间的紧张关系。 例如:穆尔瑙(1725-27)的约翰迈克尔菲舍尔圆形大厅,维尔茨堡住宅(1733)的巴尔萨萨诺伊曼宫廷教堂和维尔内克的霍夫卡佩勒(1733)以及施泰因豪森(1727-33)的多米尼克斯齐默尔曼的教堂。 诺伊曼更传统的纵向教堂的圆顶上有圆顶,如他在MünsterschwarzachAbbey(1727-43),Gössweinstein(1730-39),Etwashausen(1733-45),Gaibach(1742-45)和Neresheim Abbey(1745- -92)。 考虑到诺伊曼的杰作,他的十四位圣助者大教堂(1743-72)使用了一个类似于Banz Abbey的交叉椭圆系统。 与Banz不同的是,拱顶交叉处的乐队采用粉刷灰泥,而不是结构化。 圆形拱顶的石灰和灰泥外壳由钢筋加固,这是他在Würzburg住宅楼梯18米长的圆顶拱顶上使用的一种技术。
由于洛可可时期椭圆形穹顶的不精确性,鼓有问题,穹顶常常直接放在拱门或支柱上。 布拉迪斯拉发三位一体教堂的椭圆形穹顶建于1717年至1745年之间。它与维也纳的圣彼得教堂非常相似,建筑师安东尼奥·加利比比纳曾短暂工作过,但是用画作装饰Bibiena家族所知道的错视技术。 Sabbioneta的圣玛丽亚Assumpta圆顶(约1770年),也是由Bibiena设计的,采用更复杂的错视效果。 双圆顶,内圆顶是一个开放的网格,通过它可以看到外圆顶,它看起来是晴朗的天空。
西西里岛诺托圣基亚拉教堂的椭圆形穹顶由罗萨里奥加利亚尔迪建造,于1753年建成。它是一个20.5米长,13.2米宽的假穹顶,由一系列平行的木拱门构成,并隐藏着木板和灰泥在内表面上。 与意大利其他地方的类似工作不同,它是自立的,与之前的桁架屋顶无关。 Niscemi的Addolorata教堂的椭圆形穹顶是基于加利亚尔迪的设计和Carmelo Bonaiuto在锡拉丘兹San Giuseppe教堂上的1755保险库。 四个肋骨交叉处的拱顶支撑着拱门的中心,也是一个用石膏覆盖的木制的自承式假穹顶。
西欧
1757年,巴黎的守护神圣吉纳维夫教会的计划获得批准,该建筑的圆顶高275英尺,超过了希腊的交叉计划。 教堂的建筑师Jacques-Germain Soufflot想要超越伦敦圣保罗大教堂的圆屋顶,就像圣保禄大教堂一样,这个圆顶由三层贝壳组成。 与圣保罗不同的是,由于数学和工程学的进步,所有三个炮弹都是由石头建造而成,并且构成了允许更薄的桥墩和墙壁支撑的结构系统的一部分。
虽然在国内从来没有很受欢迎,但在18世纪以新古典风格建造的住宅中使用了圆顶,其中包括伦敦西部的1720年代Chiswick House和1770年代开始的Thomas Jefferson’s Monticello。 蒙蒂塞洛的穹顶是第一个建在美国人家中的。
美国
在美国,18世纪后期的大多数公共建筑只与私人住宅区分开来,因为它们的特色是圆屋顶,比如马里兰州议会大厦,或者是比特拉华旧州议会更小,更典型的例子。 安纳波利斯马里兰州议会大厦上的木制圆顶是美国国会大厦的第一座圆顶,在1785年至1787年之间增加。在下一个十年建成的马萨诸塞州议会大厦包括一个圆顶,在它被确定为国家国会大厦会有一个。 由于选择了国会大厦,几个州在其会议大楼中增加了突出的圆顶,并在国会大厦圆顶完成之前完成了它们。
乔治华盛顿批准的国会大厦建筑设计包括一个仿照万神殿的圆顶,外部高度较低。 随后的设计修改产生了一个双穹顶,在八角形鼓上具有凸起的外部轮廓,并且建造直到1822年才开始。内部穹顶由石头和砖建造,除了上部三分之一由木头制成。 外部圆顶是木制的,并覆盖着铜片。