La aproximación a las bóvedas de piedra del Monasterio de El Escorial desde el ámbito de la Historia de la Construcción constituye el encuadre general de esta tesis. La pertinencia del trabajo se basa en la carencia de estudios sobre las bóvedas de piedra del edificio, la escasez de trazas originales conservadas y la seguridad de que la labor que se desarrolló en la construcción fue vanguardista. El nuevo repertorio formal de bóvedas renacentistas, que en Italia se venía construyendo fundamentalmente en albañilería, demandó en España su traducción al lenguaje de la cantería, esfuerzo plenamente abordado en El Escorial con soluciones de corte de piedra innovadoras. El diseño estructural de cúpulas sobre tambor, que no tenía tradición en España, supuso un reto para los artífices implicados, y uno de los objetivos de este trabajo es aproximarse al proceso de proyecto estructural y constructivo que fue llevado a cabo por Juan Bautista de Toledo y Juan de Herrera.
El objetivo de la tesis es la definición y análisis de la configuración geométrica y constructiva de las bóvedas, apoyándose en la documentación original gráfica y escrita conservada y en el propio edificio construido, mediante un levantamiento riguroso. Los textos originales son abundantes y contienen noticias sobre cronología de la construcción de las bóvedas, artífices implicados, procedimientos constructivos y datos dimensionales. La abundante documentación gráfica original desapareció en su mayoría en los incendios de 1671 en el propio Monasterio y 1734 en el Alcázar de Madrid. Las trazas conservadas no se corresponden, en general, con las soluciones definitivamente ejecutadas, y no reflejan disposiciones constructivas, pero su valiosa información ha proporcionado datos sobre conocimientos de los artífices y estadios de proyecto. El edificio constituye, sin embargo, la principal fuente de información de este trabajo. La necesidad de definir con precisión tanto la geometría de las bóvedas, para proponer una hipótesis de traza original, como el corte de piedra, para plantear una propuesta de configuración constructiva, hizo imprescindible llevar a cabo un levantamiento riguroso basado en una toma de datos con estación total láser.
Inicialmente el trabajo ofrece una documentación gráfica general que describe en planta las todas las bóvedas de piedra del edificio, mediante la proyección de sus hiladas reales, permitiendo reconocer los tipos existentes y localizar con facilidad su ubicación en el edificio. Se ofrece después un estudio específico de las bóvedas más interesantes, definiendo su configuración geométrica y constructiva, cronología, artífices, y posibles precedentes. En los casos en que se conserva documentación original, el estudio alcanza una dimensión diferente, pues comparándola con lo realmente construido, con lo que siempre presenta diferencias, se plantea una aproximación al proceso de proyecto llevado a cabo.
En cuanto a estereotomía, en el Monasterio existen cortes de bóvedas vaídas y soluciones de lunetos que no aparecen en los textos de cantería quinientistas. Se diseñaban óvalos para cualquier proporción, cuestión desconocida en el siglo xvi. El manuscrito de Vandelvira (h. 1575-1591) es sabido que circuló en El Escorial, pero la mitad sur del edificio se ejecutó antes de 1576, luego allí no fue consultado. Este trabajo sólo ha localizado dos ejemplos de bóvedas planas de sillería sin nervadura anteriores a El Escorial. Sobre el corte de piedra de la cúpula de la iglesia, no había documentación escrita ni construida similar, por lo que el diseño estructural y constructivo muestra una valentía excepcional, y a pesar de que algunos autores consideran que el pequeño tamaño del dovelaje respecto al conjunto sitúa su construcción en el ámbito de la albañilería, su valor no está en el virtuosismo de la labra, sino en la propuesta de una solución adecuada mecánicamente y viable constructivamente con ahorro de cimbra, para una cúpula de piedra maciza sobre tambor trasdosada, tipología inexistente en nuestro país. Este trabajo propone una aproximación al proyecto de la cúpula, estableciendo posibles precedentes y demostrando que el diseño estructural que realizó Juan de Herrera se apoyó en el de su maestro Juan Bautista de Toledo.