Se cuenta que cuando el papa Paolo III encargó a Miguel Ángel que rematara San Pedro del Vaticano, le dijo que quería una cúpula mejor que la de Santa Maria del Fiore, a lo que Miguel repuso: “En Roma voy a hacer su hermana mayor, cierto, aunque no más bella”.
Santa Maria del Fiore

Plano de sección del alzado de la cúpula de Santa Maria del Fiore de Lodovico Cardi, conocido como “il Cigoli” (Cigoli di San Miniato, 1559 – Roma, 1613) Fuente: manpoze.web.app

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Plano de sección del alzado de la cúpula de San Pedro. Fuente: https://line.17qq.com

Historia de la cúpula


El 7 de agosto de 1420 se inició una construcción que cambió el mundo. En 1418 las autoridades de Florencia abordaron por fin un problema monumental que durante décadas habían ignorado: el enorme hueco abierto en la cubierta de la catedral. 

Año tras año, las lluvias del invierno y el sol del verano caían sobre el altar mayor de Santa María del Fiore, o, mejor dicho, sobre el espacio vacío que este debería haber ocupado. La construcción del templo, iniciada en 1296, era una afirmación del papel destacado de Florencia entre las grandes capitales culturales y económicas de Europa, enriquecida gracias a las altas finanzas y al comercio de la lana y la seda.

Años más tarde se decidió que el glorioso remate del edificio debía ser la cúpula más grande del mundo, lo cual daría la certeza de que la catedral sería «la más útil y hermosa, la más poderosa y honorable» entre todas las construidas hasta entonces.

En el canto XXIV, correspondiente al pasaje del Purgatorio de la Divina Comedia, Dante Alighieri, su autor, siguiendo el nuevo estilo escribe:

«Donne ch’avete intelletto d’amore»

Estos versos que traducimos libremente como “mujeres que tenéis intelecto de amor”, fue catalogada por los críticos literarios como la expresión que inauguraba un nuevo periodo estilístico, que rompía con la pasada edad media; era el Dolce Stil Nuovo, un nuevo modo de penetración estética, luminoso, simple, que rompía con el excesivo formalismo anterior.

Así pues, en 1418 las autoridades florentinas convocaron un concurso para dar con el diseño ideal de la cúpula, ofreciendo un premio de 200 florines de oro para el ganador, y la posibilidad de pasar a la posteridad. 

La aparición en escena de Filippo Brunelleschi


Sabemos por las crónicas que un orfebre poco agraciado, bajito y de mal carácter llamado Filippo Brunelleschi, prometió construir no una cúpula, sino dos: una paralela a la otra y conectadas entre sí, sin levantar complicados y costosos andamios. Sin embargo, se negó a revelar los detalles de su proyecto por temor a que algún competidor le robara la idea. Su extraño proceder le valió la reprimenda de la asamblea convocante, que lo acusó de ser «un bufón y un bocazas». No obstante, algo había llamado la atención de la propuesta tan diferente y original de Brunelleschi.

Éste se retiró a Roma, junto con su amigo Donatello, donde vivió en las catacumbas ocupado en dibujar y estudiar las soluciones constructivas de la ciudad que, sabiamente 1500 años antes, habían diseñado los arquitectos del imperio.

Brunelleschi guardaba secreto de como acometería la construcción de su cúpula. Proponía dos casquetes concéntricos, no una cúpula, sino dos superpuestas. Una interior visible, protegida por otro exterior que la protegería. Pero aquí, Brunelleschi entiende que el empuje lateral que dan las cúpulas, debido a su gran peso sobre los apoyos, se ha de contrarrestar mediante zunchos perimetrales que actuaran como anillos de refuerzo. Entiende también que, a medida que la cúpula crece, el peso soportado decrece, y construye la base de piedra, para aligerar después la construcción con cerámica.

Brunelleschi no dejó nada al azar, y comunicó a las autoridades que, para construirla, no necesitaría de grandes andamiajes, dado que el sistema de su invención, en forma de “spina de pece”, haría la construcción, aun no estando acabada, auto estable. Esto suponía un gran ahorro de madera y materiales.

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Aparejo en “spina di pece” en la construcción del Cupulone. Gabinete de dibujos y grabados, Galería Uffizi. Fuente: Wikipedia.

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Aparejo en “spina di pece” en la construcción del Cupulone. Fuente: https://behindagreatproject.com/es/structure/santa-maria-del-fiore-cupula/

En el sentido puramente mecánico, Brunelleschi intuye y resuelve cómo aumentar la inercia de una sección, adelantándose por la vía constructiva, lo que nos demuestra en siglos posteriores el conocido teorema de Steiner.

En 1420, las autoridades responsables de la supervisión de la catedral acordaron nombrar a Filippo Brunelleschi provveditore, o director, del proyecto de la cúpula

Pero había que solucionar no pocos problemas técnicos previamente. Ningún mecanismo elevador conocido era capaz de levantar y maniobrar unos materiales tan pesados, incluidas las vigas de piedra arenisca, a tanta altura del suelo.

En este punto, el hábil relojero que era Brunelleschi se superó a sí mismo. Inventó un cabrestante de tres velocidades con un intrincado sistema de engranajes, poleas, tornillos y árboles, accionado por una yunta de bueyes que hacía girar un eje de madera. Funcionaba con una cuerda especial de 180 metros de largo y pesaba casi 500 kilos. La máquina, fabricada especialmente en los astilleros de Pisa, estaba provista de un revolucionario sistema de embrague que podía invertir la dirección sin necesidad de que los bueyes cambiaran el sentido de su movimiento.

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Grúa Torre, castello, de construcción. Fuente: https://www.jrzetina.com/442135604

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Mecanismo de embrague con cambio de sentido de giro. Imagen tomada por Paolo Monti. Servizio fotografico (Firenze, 1975). Fuente: Wikipedia.

Posteriormente Brunelleschi diseñaría otras máquinas elevadoras igualmente novedosas, entre ellas el castello, una grúa de unos 20 metros de altura con una serie de contrapesos y tornillos manuales que servía para desplazar cargas lateralmente una vez habían alcanzado la altura adecuada.

Las máquinas de Brunelleschi eran artilugios tan avanzados para su tiempo que no tuvieron rival hasta bien entrada la Revolución Industrial y fascinaron a generaciones de artistas e inventores, entre ellos a Leonardo, de la cercana localidad toscana de Vinci, en cuyo cuaderno de apuntes anotó sus mecanismos.

Grúa de elevación. Fuente: Grandes Inventores – Museo Virtual – Oficina Española de Patentes y Marcas

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Mecanismo de tracción animal. Vista general de la grúa de Brunelleschi. Mariano di Jacopo detto il Taccola (1382 – 1453). Fuente: www.wikiwand.com

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Andamio de la cúpula. Giovan Battista Nelli, segunda mitad del siglo XVII. Fuente: www.wikiwand.com

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