Misure e caratteristiche
L'imposta della cupola, che e alta circa 33 metri, parte a 55 metri da terra. La distanza tra gli spigoli opposti dell'ottagono e di circa 55 metri. L'altezza della lanterna e superiore ai 22 metri. Il peso della cupola e stimabile in circa 37.000 tonnellate, mentre si calcola che quattro milioni di mattoni di diverse forme e misure siano stati utilizzati per la sua costruzione.
La curvatura
Gli spigoli della cupola presentano una curvatura a sesto di quinto acuto. Tale curvatura si ottiene dividendo il diametro di base in 5 parti eguali e tracciando col compasso con apertura eguale ai quattro quinti del diametro stesso. Si ottiene cosi un'elevazione nettamente superiore a quella di una cupola "a tutto sesto" (tracciata cioe con apertura eguale al raggio).
La cupola autoportante
Brunelleschi ha costruito la cupola senza centine di sostegno. Per sostenere la muratura in mattoni, che viene accentuando progressivamente l'inclinazione verso il centro dalla base fino all'occhio, egli fece ricorso alla tecnica della spinapesce. I filari dei mattoni serrano cosi ad ogni giro la struttura, mantenendola continuamente in equilibrio.
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La struttura della cupola