Учёные из Университета Бергамо решили выяснить, как кирпичный купол собора Санта-Мария-дель-Фьоре во Флоренции, который был создан в XV веке, смог выдержать свой вес и не разрушится под влиянием гравитации при возведении. Результаты исследования опубликованы в журнале Engineering Structures.

При использовании детального компьютерного анализа стало возможным объяснить, благодаря чему можно было достичь равновесия. Эксперты применили дискретно-элементное моделирование, которое позволяет рассматривать сооружаемую конструкцию на всех стадиях возведения. Данный метод даёт возможность не только рассчитать механические свойства готового строения и выявить максимальные состояния равновесия и устойчивость завершенной структуры, но и восстановить технологии строительства. При создании купола собора Санта-Мария-дель-Фьоре впервые использовали своеобразную технику кладки.

Роль каркаса, с помощью которого обеспечивалась жесткость, играли ромбы из вымощенных в форме «елочки» вертикальных кирпичей. Для закладки пространства внутри них использовали полевые кирпичи, укладываемые горизонтальными рядами, выполняющий роль пластины. Благодаря им распределялась нагрузка по всему куполу. Согласно утверждению экспертов, сопротивление пластин препятствовало скольжению рядов кирпичей при строительстве и обрушении каменного купола. С помощью данной технологии стало возможным возводить куполообразные конструкции из кирпича не только без использования специального раствора, но и без помощи человека. Роботы-беспилотники могут доставлять материал к месту укладки.