les engins de levage : Les bâtisseurs disposaient bel et bien de grues : des grues en bois, mues par la force humaine. Exemple : la roue à écureuil.
Description de l'appareil : Une roue suffisamment grande pour qu'un ou plusieurs hommes puissent se tenir dedans. Lorsqu'ils vont marcher dans la roue, celle-ci va tourner et les hommes faire du surplace, comme les écureuils (aujourd'hui plutôt les hamsters) dans la roue de leur cage. Au fur et à mesure que la roue tourne, le câble de traction s'enroule autour de l'axe.
Principe de fonctionnement : La force exercée est d'autant plus grande que la différence entre le diamètre (intérieur) de la roue et le diamètre de son axe est grande. De mémoire, je crois qu'en physique on appelle ça le théorème des moments.
E/F = r/R, et donc F (poids soulevé) = E (effort ou poids du bonhomme) x R (diamètre intérieur de la roue = là où s'exerce le poids du bonhomme) / r (diamètre de l'axe = là où s'enroule la corde de levage).
Dans le cas de la photo ci-dessus, à vu de nez, le rapport r/R est de l'ordre de 1 sur 6. Si les trois gamins pèsent 60 kg à eux trois, ils sont en mesure de lever 60 kg x 6 = 360 kg ... du moins en théorie. Dans la pratique, il faut tenir compte de deux choses : les frottements (corde sur bois, bois sur bois, ...) et d'une indispensable marge de sécurité.
On connaît des roues de plus de trois mètres de diamètre, sur des axes de 30 à 40 cm de diamètre. Mettez-y deux bonshommes de 80 kg chacun. Vous arriverez à monter
en toute sécurité des pierres de plus d'une tonne, ce qui est le poids approximatif d'une clé de voûte ou celui d'une gargouille ... (avec toutefois de grandes variations selon la pierre).
Précision concernant l'implantation du dispositif : Un tel engin peut être installé au pied du chantier, du moins tant que la construction n'est pas trop élevée. Mais on peut le hisser en pièces détachées jusqu'au point le plus haut du chantier, et lever depuis le haut : c'est le cas pour les travaux à grande hauteur comme les églises gothiques. C'est intéressant pour deux raisons : 1/ ça libère l'espace du chantier au sol (nous en reparlerons si nous parlons des échafaudages et des étais) ; 2/ ça limite la question des deux points faibles que sont a/ le bras de renvoi (le grand mât oblique) qui travaille en flexion, b/ la poulie de renvoi (au bout du mât) dont l'axe souffre énormément ...
à suivre, si ça vous intéresse ...
Fraternellement
Jean-Mic