La gru (dal latino grus, per via della somiglianza con il lungo collo dell’animale) è una macchina operatrice di sollevamento impiegata per alzare, abbassare e spostare orizzontalmente carichi eccezionalmente pesanti e voluminosi, oltre le capacità umane.
Nei cantieri edili per grandi strutture verticali, la variante più comune è la gru a torre (Tower Crane). È tipicamente composta da:
- Una torre (o fusto) reticolare verticale, spesso ancorata alla struttura in costruzione man mano che questa cresce.
- Un braccio (jib) orizzontale, lungo il quale scorre un carrello traslante da cui pende il bozzello con il gancio.
- Un controbraccio più corto, che ospita i massi di contrappeso in calcestruzzo, i motori di sollevamento e il tamburo degli argani.
Il vincolo ingegneristico più severo per le gru a torre è il momento ribaltante. Il carico sollevabile non è un valore fisso, ma decresce all’aumentare della distanza del carrello dal fusto, secondo la legge della leva:
Pertanto, la curva di carico (diagramma di portata) indica la portata massima in prossimità della torre (es. 10 tonnellate a 15 metri) e la portata in punta al braccio (es. 2 tonnellate a 60 metri). Oltre i limiti nominali, intervengono appositi sensori dinamometrici e limitatori di momento che bloccano i motori per prevenire il collasso o il ribaltamento della struttura.