Купола Свете Софије у Цариграду, из 562. године.Поређење генеричког „правог“ свода (лево) и корбалног свода (десно).
Купола је заобљени свод направљен од закривљених сегмената или љуске револуције, што значи да је лук ротиран око своје централне вертикалне осе.[4] Кориштена терминологија је била предмет контроверзе, са неконзистентношћу између научника и чак унутар појединачних текстова, али се термин „купола“ може сматрати „свеобухватном речју за опис хемисферичког или сличног распонског елемента“.[5]
Понекад звани „лажне“ куполе, корбел куполе остварују њихов облик продуживањем сваког хоризонталног слоја камена мало даље од доњег док се не састану на врху.[6] „Лажна“ купола се такође може односити на дрвене куполе.[7] „Истинским“ куполама се сматрају оне чије структуре су у стању компресије, са конститутивним елементима у облику клинастог камења (), чији састави су поравнати са централном тачком. Валидност тога је нејасна, пошто су куполе изграђене испод земље корбелним камењем исто тако под компресијом од окружујућег земљишта.[8]
Као код лукова, „основа“ купола је ниво од кога се купола подиже. Врх куполе је „круна“. Унутрашња страна куполе се назива „интрадос“ а спољашња страна се назива „екстрадос“.[9] „Лучни крак“ је део лука који лежи око половине растојања између основе и врха.[10]
Тамбури су цилиндрични или полигонални зидови са прозорима који подржавају куполу или без њих. Лантерна је еквивалентна структура преко окулуса куполе, која подржава куполу.[11]
Унутрашње силе
Зидна купола производи потиске надоле и споља. Они се разматрају у смислу две врсте сила под правим угловима једне од друге. Меридионалне силе (попут меридијана, или линије лонгитуде на глобусу) су само компресивне и повећавају се према базама, док су обручне силе (као линије латитуда на глобусу) компресивне само на врху и напете у основи, при чему се транзиција у хемисферичкој куполи појављује под углом од 51,8 степени од врха.[12] Притисци који ствара купола су директно пропорционални тежини његових материјала.[4] Утемељене хемисферичне куполе стварају знатне хоризонталне потиске у њиховим лучним крацима.[13]
За разлику од клинастих лукова, који захтевају подршку за сваки елемент док се завршни камен не успостави, куполе су стабилне током конструкције, пошто је сваки ниво комплетан и самоносиви прстен.[7] Гроња порција зидане куполе је увек под компресијом и латерално је подржана, тако да не колапсира изузев као цела јединица и низ одступања од идеала у овој површној горњој капи су једнако стабилни.[14] Пошто клинасте куполе имају латералну подршку, оне могу да буду тање од кореспондирајућих лукова истог распона. На пример, хемисферична купола може да буде 2,5 пута тања од семикружног лука, а купола са профилом еквилатералног лука може да буде још тања.[15] Оптимални облик зидане куполе униформне дебљине је обрнута катемптотна крива, слична кривој параболе. Овај облик омогућава перфектну компресију, без напонских или савијајући сила да ослабљују структуру.[13] Шиљати профили многих готских купола се више приближавају овом оптималном облику него хемисфере, које су биле преферентне у римској и византијској архитектури пошто се круз сматрао перфектном формом. Додавање тежине на врх зашиљене куполе, као што је тешка купола Фирентинске катедрале, мења оптимални облик да савршено одговара стварном зашиљеном облику куполе.[16]
Потисци ка спољашњости у доњем делу хемисферичне зидане куполе могу се неутралисати коришћењем ланаца уграђених око обима или са спољним подупирачем, иако је појава пукотина дуж меридијана природна.[12] За мале и високе куполе са малим хоризонталним потиском, дебљина подржавајућих лукова или зидова може да буде довољна да спрече деформације, из ког разлога су тамбури обично знатно дебљи неко куполе које носе.[17]
Скице прелаза из квадратне основе на кружну уа конструкцију купола на пандантифима (лево) и на тромпама (десно)
Излазна тачка форме куполе је половина површине кугле као геометријског елемента. Ако је купола виша можемо је сматрати за елиптичку - продужену, а ако је ниска за притиснуту. У свом горњем делу може бити затворена или отворена и имати окулус на који се често надовезује лантерна која служи за осветљавање куполе, а могу се појавити и овални или кружни отвори на њој за осветљење. Купола може бити ојачана ребрима која могу бити са унутрашње стране и са лица. Ако је конструисана над квадратном основом, прелаз од квадрата ка кружним облицима може бити са пандантифима или помоћу тромпи. Између пандантифа и куполе може се налазити тамбур који по правилу има отворе.
Купола на пандантифима
Купола на пандантифима са тамбуром
Купола катедрале у Фиренци
Најједноставнији облици куполе срећу се код Ескима у иглуима, док је најстарија камена купола позната из праисторијског насеља на Кипру из 6000. године п. н. е. Куполу је употребљавала римска антика на Пантеону у Риму која је била до изградње куполе на Санта Марији дел Фиоре у Фиренци највећа купола уопште.
Изразито се купола употребљавала у византијској архитектури и исламској архитектури где је решено подизање куполе изнад квадратних основа. Даље су се куполе јако употребљавали у ренесансној и барокној архитектури али се јављају и у даљим архитектонским стиловима све до данашњих дана.
Пантеон
Најпознатији примјери купола у свјетској архитектури су римски Пантеон, Аја Софија у Истанбулу те Базилика Светог Петра у Риму.
Baumann, Dorothea; Haggh, Barbara (мај 1990). „Musical Acoustics in the Middle Ages”. Early Music. 18 (2). doi:10.1093/em/xviii.2.199.
Betts, Richard J. (март 1993). „Structural Innovation and Structural Design in Renaissance Architecture”. Journal of the Society of Architectural Historians. 52 (1). JSTOR990755. doi:10.2307/990755.
Born, Wolfgang (април 1944). „The Introduction of the Bulbous Dome into Gothic Architecture and its Subsequent Development”. Speculum. Medieval Academy of America. 19 (2). JSTOR2849071. doi:10.2307/2849071.
Creswell, K. A. C. (јануар 1915). „Persian Domes before 1400 A.D.”. The Burlington Magazine for Connoisseurs. The Burlington Magazine Publications, Ltd. 26 (142). JSTOR859853.
Dimčić, Miloš (2011). „Structural Optimization of Grid Shells Based on Genetic Algorithms”. Forschungsbericht 32(PDF). Stuttgart: Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen. ISBN978-3-922302-32-2. Архивирано из оригинала(PDF) 31. 03. 2016. г. Приступљено 11. 09. 2017.
Earls, Michael W. (1971). „The Development of Structural Form in Franconian Rococo”. Ур.: Malo, Paul. Essays to D. Kenneth Sargent. Syracuse, New York: The School of Architecture, Syracuse University. стр.127—139.
Fernández, Santiago Huerta; Hernández-Ros, Ricardo Aroca (1989). „Masonry Domes: A Study on Proportion and Similarity”(PDF). 10 Years of Progress on Shell and Spatial Structures: 11–15 September 1989. Madrid: Cedex-Laboratorio Central de Estructuras y Materiales. 1. Приступљено 18. 4. 2014.
Grabar, Oleg (март 1990). „From Dome of Heaven to Pleasure Dome”. Journal of the Society of Architectural Historians. University of California Press. 49 (1). JSTOR990496. doi:10.2307/990496.
Gye, D. H. (1988). „Arches and Domes in Iranian Islamic Buildings: An Engineer's Perspective”. Iran. British Institute of Persian Studies. 26: 129—144. JSTOR4299807. doi:10.2307/4299807.
Howard, Deborah (1991). „Venice and Islam in the Middle Ages: Some Observations on the Question of Architectural Influence”. Architectural History. SAHGB Publications Limited. 34. JSTOR1568594. doi:10.2307/1568594.
Krautheimer, Richard (1980). „Success and Failure in Late Antique Church Planning”. Ур.: Weitzmann, Kurt. Age of Spirituality: A Symposium. New York: Metropolitan Museum of Art. стр.121—140. ISBN978-0-87099-229-2.
Mark, Robert; Billington, David P. (1989). „Structural Imperative and the Origin of New Form”. Technology and Culture.: The Johns Hopkins University Press and the Society for the History of Technology. 30 (2). JSTOR3105106. doi:10.2307/3105106.
Ochsendork, John; Freeman, Michael (2010). Guastavino Vaulting: The Art of Structural Tile (illustrated изд.). Princeton Architectural Press. ISBN978-1-56898-741-5.
O'Kane, Bernard (1995), Domes, Encyclopædia Iranica, Приступљено 28. 11. 2010
Robison, Elwin C. (децембар 1991). „Optics and Mathematics in the Domed Churches of Guarino Guarini”. Journal of the Society of Architectural Historians. University of California Press. 50 (4). doi:10.2307/990663.
Spiers, R. Phené (1911), „Vault”, Ур.: Chisholm, Hugh, The Encyclopædia Britannica: A Dictionary of Arts, Sciences, Literature, and General Information. Eleventh Edition., 27, Cambridge, England: University Press, стр.956—961
Stephenson, Davis; Hammond, Victoria; Davi, Keith F. (2005). Visions of Heaven: the Dome in European Architecture (illustrated изд.). Princeton Architectural Press. ISBN978-1-56898-549-7.