Πώς ισορροπούν οι οικοδομικοί γερανοί;

Ένας γερανός σχήματος Τ ανυψώνει ένα βάρος από τη μία μεριά και από την άλλη έχει ένα αντίβαρο. Γιατί δεν ανατρέπονται αυτοί οι γερανοί όταν δε σηκώνουν φορτία;

Ένας οικοδομικός γερανός σπάνια βρίσκεται σε ισορροπία. Για το λόγο αυτό, χρειάζεται σταθερά θεμέλια, ώστε να αντισταθμίζονται οι ροπές των δυνάμεων που τείνουν να τον ανατρέψουν, και επομένως πρέπει να λαμβάνονται υπόψη το φορτίο, το βάρος του ίδιου του γερανού και ο άνεμος. Ένας οικοδομικός γερανός διαθέτει συνήθως έναν εμπρόσθιο βραχίονα μήκους 60 μέτρων και έναν οπίσθιο βραχίονα μήκους 20 μέτρων. Ένας τέτοιος γερανός μπορεί, για παράδειγμα, να έχει ανυψωτική ικανότητα 300 τονομέτρων, που σημαίνει ότι μπορεί να ανυψώνει 10 τόνους σε απόσταση 30 μέτρων στο βραχίονα, ή 5 τόνους σε απόσταση 60 μέτρων.

Για να ελαχιστοποιηθούν οι ροπές των δυνάμεων που απειλούν το φορτωμένο γερανό με ανατροπή προς τα εμπρός, θα πρέπει όταν ο γερανός δεν ανυψώνει φορτίο να έχει στον πίσω βραχίονα ένα αντίβαρο ίσο με το ήμισυ της ανυψωτικής του ικανότητας – δηλαδή, 150 τονόμετρα για ένα γερανό με ανυψωτική ικανότητα 300 τονομέτρων. Αυτό επιτυγχάνεται με αντίβαρα από όγκους μπετόν, που προσαρμόζονται στην άκρη του πίσω βραχίονα. Ένα αντίβαρο 7,5 τόνων σε απόσταση 20 μέτρων στον πίσω βραχίονα διατηρεί το γερανό σε ισορροπία όταν σηκώνει 2,5 τόνους στα 60 μέτρα, χωρίς να λαμβάνουμε υπόψη το βάρος του ίδιου του βραχίονα του γερανού. Η ροπή που ασκείται προς τα εμπρός ή προς τα πίσω θα είναι τότε το πολύ 150 τονόμετρα, γι’ αυτό και ο βραχίονας θα πρέπει να είναι αρκετά ισχυρός για να συγκρατήσει αυτή τη ροπή και να τη διοχετεύσει στα θεμέλια από μπετόν μέσω μεγάλων μπουλονιών. Επιπλέον, το θεμέλιο θα πρέπει να είναι αρκετά βαρύ για να μην ανατραπεί ο γερανός από το ίδιο του το βάρος.