DOSSIER SUJET

Texte intégral

(1)DANS CE CADRE. Académie : Examen : Spécialité/option : Épreuve/sous-épreuve : NOM :. Session : Série : Repère de l’épreuve :. (en majuscule, suivi, s’il y a lieu, du nom d’épouse). Prénoms : Né(e) le :. N° du/de la candidat(e). NE RIEN ÉCRIRE. (le numéro est celui qui figure sur la convocation ou liste d’appel). Appréciation du correcteur. Note :. Code :. DS 1/9 Coefficient : 2 Durée : 3 heures. Session 2015. SUJET. nn el of es sio pr en t em gn ei et sd ' Ré Exa se m au en C sd an e op l'en é s. at io na. le. de. Compétences évaluées : •. C1.1 - Décoder et analyser les données de définition. • C2.1 - Choisir et adapter des solutions techniques. • C2.2 - Établir les plans, tracés et gabarits.. BARÈME DE CORRECTION : -- / 15 pts -- / 25 pts -- / 25 pts -- / 25 pts -- / 20 pts -- / 20 pts -- / 35 pts -- / 35 pts. e. N. 1- Recherche des caractéristiques de l’ouvrage à étudier 2- Descente de charge sur la poutre A14 3- Étude des charges climatiques et pondération des charges à l’ELU 4- Étude statique de la poutre A14 5- Vérification de la poutre à l’ELU 6- Vérification d’un boulon au cisaillement 7- Vérification d’une cornière à la traction 8- Étude de l’assemblage TOTAL :. DOSSIER SUJET Ce dossier comporte 9 documents : DC 1 / 9 à DC 9 / 9. À noter : les documents sont au format A3.. --- / 200 pts. Sous-épreuve E.21 – Analyse technique d’un ouvrage (U.21). sS uj. Sous-épreuve E.21 - Analyse technique d’un ouvrage (U.21). Baccalauréat professionnel OUVRAGES DU BÂTIMENT : MÉTALLERIE. E.2 - ÉPREUVE DE TECHNOLOGIE. Ba s. Baccalauréat professionnel OUVRAGES DU BÂTIMENT : MÉTALLERIE. Il est interdit aux candidat(e)s de signer leur composition ou d'y mettre un signe quelconque pouvant indiquer sa provenance..

(2) e. at io na. N. le de sS uj. 1-3.. 1-2.. 1-1.. Questions. Zone réponse :. Quelle sont la nuance et la qualité pour les aciers ?. Qui doit mettre en place les platines et les tiges d’ancrage ?. 1-7.. 1-8.. Session 2015. Quelle est la superficie de la salle du conseil ?. 1-6.. SUJET. Quel est le niveau du bas, en mèters, du poteau P12 ?. 1-5.. Baccalauréat professionnel OUVRAGES DU BÂTIMENT : MÉTALLERIE. Quel est le niveau du faîtage, en mètres, de la toiture de la salle du conseil ?. 1-4.. en t. em. gn. ei. nn el. of es sio. pr. Réponses. Sous-épreuve E.21 – Analyse technique d’un ouvrage (U.21). 1-8.. 1-7.. 1-6.. et s d 1-4. Questions : 'E R és xam 1-1. Quel est le numéro du département où se situe le projet ? ea e u1-5. ns 1-2. Quelle est la pente du toit de la salle du conseil ? C d an e 1-3. Quelle est l’orientation de la façade principale de la salle du conseil (ligne repère A) ? op l'en é s. Vous disposez : - du DT 2/13 ; - du DT 6/13 ; - du DT 8/13 ; - du DT 7/13.. Vous devez rechercher des données nécessaires à l’étude du bâtiment, en vous aidant des documents énoncés ci-dessous.. Ba s. Afin de réaliser l’extension de la mairie, vous devez être en mesure de trouver des renseignements utiles à sa réalisation.. Mise en situation. Thème 1 - Recherche des caractéristiques de l’ouvrage à étudier. TOTAL. DS 2/9. /15. /2. /2. /2. /2. /2. /2. /2. /1. Points. NE RIEN ÉCRIRE DANS CETTE PARTIE.

(3) e. at io na. N. de sS uj. 2-2.. /4. /1. N/m². N/m². /1. /1. /1. N/m². N/m². /1. N/m². Quelles sont les différentes charges permanentes appliquées sur la toiture de la salle du conseil (préciser le nom des éléments et la charge associée)? Points Nom des éléments charge associée (N/m²). m. Points. Baccalauréat professionnel OUVRAGES DU BÂTIMENT : MÉTALLERIE. SUJET. Session 2015. Sous-épreuve E.21 – Analyse technique d’un ouvrage (U.21). TOTAL. DS 3/9. / 25. déduire la charge permanente ( CP) appliquée à la poutre A 14, en N/m² . et 2-3. EnCalculs : Points sd /3 CP = N/m² 'E Ré xa se2-4. m Déterminer la charge permanente linéique (CPL) pour 1 m de poutre, en N/m. Questions : Points au eCalculs ns : 2-1. Déterminer la portée totale, en m, de la poutre A14. C d /4 CPL = N/m 2-2. Quelles sont les différentes charges permanentes appliquées sur la toiture de la salle a e no l'e du conseil (préciser le nom des éléments et la charge associée) ? 2-5. Quellepest la masse linéaire de la poutre A14 (IPE 500), en kg/m ? 2-3. En déduire la charge permanente (CP) appliquée à la poutre A 14, en N/m². Points é nse ig 2-4. Déterminer la charge permanente linéique (CPL) pour 1 m de poutre, en N/m. /2 masse = kg/m ne 2-6. À l’aide du formulaire, calculer le poids propre linéaire, au N près, de la poutre A14. 2-5. Quelle est la masse linéaire de la poutre A14 (IPE 500), en kg/m ? m Points Calculs : en 2-6. À l’aide du formulaire, calculer le poids propre linéaire (PP), au N près, de la poutre tp A14 (IPE 500). /4 PP = N/m rla poutre (CPL + PP), en N/m. 2-7. En déduire la charge linéaire totale de la poutre (CPL + PP), en N/m. 2-7. En déduire la charge linéaire totale de o fe ss Points Calculs : io nn CPL + PP = N/m /3 el. Vous disposez : - du DT 2/13 ; - du DT 6/13 ; - du DT 8/13 ; - du DTC 2/7 ; - du DTC 3/7.. le. Vous devez déterminer les charges linéaires permanentes liées à la toiture de la salle du conseil et son poids propre.. Ba s. Largeur=. 2-1. Déterminer la largeur d’influence de la poutre A14. Calculs :. Mise en situation. Afin de pouvoir vérifier le dimensionnement de la poutre A14 (IPE 500), il est nécessaire de connaître les charges permanentes qu’elle supporte.. Zone réponse :. Thème 2 - Descente de charge sur la poutre A14. NE RIEN ÉCRIRE DANS CETTE PARTIE.

(4) e. N. de sS uj. 3-2.. Ct. Ce. µi. Zone. Calculer l’action variable de la neige.. α=. 3-1. Calculer l’angle, en °, que fait le toit avec l’horizontale. Calculs :. Zone réponse :. N. N. Réponses. °. 8. Baccalauréat professionnel OUVRAGES DU BÂTIMENT : MÉTALLERIE. N. SUJET. Session 2015. Sous-épreuve E.21 – Analyse technique d’un ouvrage (U.21). P =. et Sk sd ' : Ré ExCalculs a se m Questions : s= en a 3-1. Calculer l’angle, en °, que fait le toit avec l’horizontale. u C sd 3-3. Calculer an ela charge climatique linéaire due à la neige sur le toit (P ). % α op l'en Calculs : é se P = ig 3-2. Calculer l’action variable de la neige s = µi × Ce × Ct × Sk (le résultat sera exprimé en ne N/m²). mà l’ELU. 3-4. Calculer la charge pondérée, en 3-3. Calculer la charge climatique linéaire due à la neige sur le toit (P ) (le résultat sera Calculs : exprimé en N/m). tp (Poids de la neige = s × largeur de charges supportées par la poutre.) ro q = fe 3-4. Calculer la charge pondérée à l’ELU, en vous aidant de la formule suivante : ss charge toiture q = 1,35 × G + 1,50 × S, 3-5. En déduire la charge totale P, appliquée à la poutre io A14, en N. avec : G = charge permanente en N/m ; nn S = P en N/m. Calculs : el 3-5. En déduire la charge totale P, appliquée à la poutre A14, en N.. le. at io na. N. Vous disposez : - du DTC 2/7 ; - de la longueur de la poutre : L = 11,00m ; - de la largeur de charges supportées par la poutre : l = 3,80m ; - des charges permanentes : G = 4300 N/m.. Vous devez : - déterminer la surcharge linéaire due à la neige ; - pondérer les charges à l’ELU ; - déduire la charge totale.. Ba s. En vue de vérifier la poutre A14 à l’ELU, il est utile de calculer les charges climatiques appliquées à celle-ci et de pondérer les charges selon l’EUROCODE 3.. Mise en situation. Thème 3 - Étude des charges climatiques et pondération des charges à l’ELU.. / 25. TOTAL. DS 4/9. /4. Points. /5. Points. /3. Points. /3. Points. /1. /1. /1. /1. /1. Points. /5. N. N/m. N/m. N/m². N/m². °. Points. NE RIEN ÉCRIRE DANS CETTE PARTIE.

(5) le. at io na. N. de. Tracer le diagramme des moments fléchissants :. 4-5.. Baccalauréat professionnel OUVRAGES DU BÂTIMENT : MÉTALLERIE. échelle des longueurs échelle des moments. Calculer le moment maximum (résultat en N.m).. 4-4.. SUJET. 1 m = 1 cm 40000 N.m = 1 cm. Session 2015. Tracer le diagramme de l’effort tranchant :. 4-3.. 1 m = 1 cm 20000 N = 1 cm. Calculer les actions de liaisons de la poutre sur appuis simples (résultats en N).. 4-2.. échelle des longueurs échelle des forces. Faire un choix de cas de charge.. en N. 4-3.. Tracer le diagramme de l’effort tranchant.. B. C. D. Sous-épreuve E.21 – Analyse technique d’un ouvrage (U.21). A. DS 5/9. X en m. / 25. /5. Diagramme. TOTAL. /3. Tableau. Points. Point E X = 11,00 m. Point D x = 7,50 m. /5. Points. /5. Points. /5. N.m. en m. N. N. Points. /2. Points. Mmax =. RB =. RA =. 4-2. Calculer les actions de liaisons de la poutre sur appuis simples. Calculs :. et sd ' Ré Ex4-4. am Calculer le moment maximum. se Calculs : au en sd 4-5.C Tracer diagramme des moments fléchissants. a elePoint A Point B Point C Distancen l x = 0 m x = 2,50 m x = 5,50 m ' (m) op en é se Calculs ig ne m Moment en (N.m) tp en N.m ro fe ss io nn el. sS uj. 4-1.. Questions :. Vous disposez : - de la longueur de la poutre L = 11,00 m ; - des charges pondérées : q = 8400 N/m ; - du DTC 4 /7.. Vous devez : - faire le choix du cas de charge et calculer les réactions avec les appuis ; - tracer le diagramme des efforts tranchants ; - tracer le diagramme des moments fléchissants et en déduire le moment fléchissant maximum.. e. N° du cas choisi :. Pour vérifier à l’ELU qu’un IPE 500 est suffisant pour résister aux charges appliquées à la poutre A14, il nous faut faire une étude statique de cette dernière et en déterminer le moment maximum.. Ba s. 4-1.. Mise en situation. Faire un choix de cas de charge. Choix de cas de charge. Zone réponse :. Thème 4 - Étude statique de la poutre A14.. NE RIEN ÉCRIRE DANS CETTE PARTIE.

(6) Ed. Calculer la résistance à la flexion Mel,Rd.. Calculs :. 5-2.. fy. Wely. el,Rd. Zone réponse : 5-1. Rechercher les éléments utiles au calcul de Mel,Rd .. Réponses. Sous-épreuve E.21 – Analyse technique d’un ouvrage (U.21). Ed. et M = sd ' Ré Exa se5-3. mQuelle est la valeur de M en daN.cm ? au en C s M = d daN.cm an e op l'en se à la flexion est elle vérifiée ? Conclure. 5-4. La condition é de résistance ig ne m en tp ro fe ss io nn el. sS uj. Session 2015. La condition de résistance à la flexion est-elle vérifiée ? Conclure.. 5-4.. SUJET. Quelle est la valeur de MEd en daN.cm ?. 5-3.. Baccalauréat professionnel OUVRAGES DU BÂTIMENT : MÉTALLERIE. Calculer la résistance à la flexion Mel,Rd (le résultat sera exprimé en daN.cm).. 5-2.. de. Rechercher les éléments utiles au calcul de Mel,Rd .. le. at io na. N. 5-1.. Questions :. Vous disposez : - du DTC 3/7 ; - du DTC 6/7 ; - pour les calculs, il faudra prendre : MEd = 127000N.m.. Vous devez : - rechercher les données de calcul ; - déterminer la résistance à la flexion de la poutre ; - comparer les valeurs et conclure.. e. Ba s. La vérification de la poutre A14, à l’EUROCODE 3, demande de contrôler la résistance élastique à la flexion et de vérifier qu’elle ne dépasse pas les limites admissibles.. Mise en situation. Thème 5 - Vérification de la poutre à l’ELU.. / 20. Points /7. /2. Points. /5. Points. /2. /2. /2. DS 6/9. TOTAL. daN.cm. daN/cm². N/mm². cm3. Points. NE RIEN ÉCRIRE DANS CETTE PARTIE.

(7) at io na. N. Vérifier la condition de résistance et conclure.. 6-3.. SUJET. Préciser le nombre de boulons pour l’assemblage et en déduire le Fved réel.. 6-2.. Session 2015. o F fe= ss io. pr. ved réel. Vérifier la condition de résistance et conclure.. Nombre de boulons =. nn el. N. / 20. Points /5. /3. Points. /4. Points. /2. /2. /2. /2. Points. DS 7/9. TOTAL. N. Préciser le nombre de boulons pour l’assemblage et en déduire le Fved réel.. Fv,Rd =. Réponses. Sous-épreuve E.21 – Analyse technique d’un ouvrage (U.21). 6-3.. 6-2.. en t. em. gn. ei. d E , V. Baccalauréat professionnel OUVRAGES DU BÂTIMENT : MÉTALLERIE. Calculer Fv,Rd.. d E , V. 6-1.. N 0 0 0 3 5 =. et sd ' Ré Exa se m au en C sd an e op l'en Calculs : é s. sS uj. N 0 0 0 3 5 =. Questions :. de. F. Vous disposez : - du DTC 7/7.. le. F. Vous devez vérifier la résistance du boulon au cisaillement suivant l’EUROCODE 3.. e. Ba s. Le contreventement de la toiture est assuré par des cornières de 80 × 60 × 7. Les cornières sont reliées à l’âme de la poutre par un gousset soudé. L’assemblage cornière/ gousset est réalisé avec 2 boulons M16 × 35 classe 8.8. La partie cisaillée du boulon est la partie filetée.. 6-1.. Mise en situation. Calculer Fv,Rd .. Zone réponse :. Thème 6 - Vérification d’un boulon au cisaillement.. NE RIEN ÉCRIRE DANS CETTE PARTIE.

(8) at io na. N. Pour vérifier la cornière à la traction, quelle résistance doit-on choisir ? Pourquoi ?. La condition de résistance est-elle vérifiée ? Conclure.. 7-5.. 7-6.. Session 2015. Calculer la résistance ultime de la section transversale nette au droit des trous de fixation.. 7-4.. SUJET. Calculer Anet en mm².. 7-3.. Baccalauréat professionnel OUVRAGES DU BÂTIMENT : MÉTALLERIE. Déterminer le diamètre du perçage, en mm, et en déduire l’aire de perçage.. 7-2.. Npl, Rd =. N. mm². u,Rd. net. Sous-épreuve E.21 – Analyse Technique d’un Ouvrage (U.21). net. net. Aire du perçage =. ∅ =. mm. Déterminer le diamètre du perçage, en mm, et en déduire l’aire de perçage. Détails des calculs Réponses. ∅ de perçage =. 7-2.. Calculs :. A. / 35. DS 8/9. TOTAL. /6. /2. /3. Points. /5. Points. /1. /1. /1. Points. Aire = mm² et s d 7-3. Calculer A en mm². Détails des calculs Réponses Points 'E A = Ré xa /2 mm² A = se 7-4.m Calculer la résistance ultime de la section transversale nette au droit des trous de au efixation. ns Réponses Points C d mm² /1 Anet an e N/mm² /1 op l'en é se /1 ig ne Calculs : Points m en /5 N = N tp ro résistance doit-on choisir ? Pourquoi ? 7-5. Pour vérifier la cornière à la traction, quelle Points fe ss /6 N io nn el 7-6 La condition de résistance est-elle vérifiée ? Conclure. Points. sS uj. Calculer la résistance plastique de la section transversale brute, en mm².. de. 7-1.. Questions :. Vous disposez : - du DTC 7/7 ; - du DTC 5/7.. le. Vous devez vérifier la résistance de la cornière en traction suivant l’EUROCODE 3.. e. Ba s. Le contreventement de la toiture est constitué de cornière de 80 × 60 × 7. Ces cornières sont reliées à l’âme de la poutre par des goussets. L’effort de traction NEd, extrait de la note de calcul, est de 53000 N.. 7-1.. Mise en situation. Calculer la résistance plastique de la section transversale brute, en mm². Réponses. Zone réponse :. Thème 7 - Vérification d’une cornière à la traction.. NE RIEN ÉCRIRE DANS CETTE PARTIE.

(9) le. at io na. N de. Baccalauréat professionnel OUVRAGES DU BÂTIMENT : MÉTALLERIE. Vous disposez : - d’un fond de plan à l’échelle : 1/1 ; - du DTC 4/7 ; - du DTC 6/7 ; - du DTC 7/7.. SUJET. Session 2015. Vous devez : - déterminer la pince longitudinale et transversale (compléter le tableau) ; - compléter le dessin de l’assemblage IPE500, cornières, gousset, et coter l’ensemble.. mm. mm. mm. Mesuré ou reporté. nn el. of es sio. pr. Maxi (calcul). Sous-épreuve E.21 – Analyse technique d’un ouvrage (U.21). e2. e1. p1. Mini (calcul). en t. em. gn. ei. et sd ' Ré Exa se m au en C sd an e op l'en é s. sS uj. Mise en situation On vous demande de compléter l’assemblage entre le contreventement et la poutre A14. Cette dernière est réalisée par l’intermédiaire d’un gousset d’épaisseur 6 mm. L’axe de trusquinage des cornières ainsi que les axes de perçages sont déjà positionnés. L'assemblage n'est pas exposé aux intempéries.. Thème 8 - Étude de l’assemblage.. e. Ba s. Non. /35. TOTAL. DS 9/9. / 12. /15. /3. /3. /2. Points. Dessin. Cotation. Oui. NE RIEN ÉCRIRE DANS CETTE PARTIE.

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