5ème investigation sur flexion typedepont triangulation arche dossier global

Stabilité d'une structureTravaux sur les ouvrages d'art

de type « ponts et arches»

(Obstacle, Flexion, Traction, Compression, Triangulation, Voûtes)

Répartition du travail

Habitat et OuvragesHabitat et Ouvrages

SommaireObjectifs : Comprendre comment les ouvrages peuvent supportés différentes masses (voitures, camions...) et être consolidés pour résister aux forces qui s'exercent sur ceux-ci.

Séquence 1 : Le franchissement d'un obstacle

Séquence 2 : La flexion

Séquence 3 : Les types de ponts

Séquence 4 : Les efforts de traction/compression, triangulation, simulation

Séquence 5 : Les voûtes

Evaluation


Séquence 1● Le franchissement d'un obstacle.

- Matériel nécessaire : Dictionnaire

- Documents élèves :

- Logiciel nécessaire :

- Fichiers nécessaires :

- Fiche de connaissances :

Sommaire


Séquence 2● La flexion.

- Matériel nécessaire :





Sommaire


Séquence 3● Les types de pont.






Sommaire Suite


http://www.charlyeducation.fr/produits/2-10/logiciels/charlygraal-2d-3d.html

http://www.edrawingsviewer.fr/


Fichiers d'usinage (Charlygraal v4) :

Arche 368x70 Ep2mm Fr2mmAttache Massif 160x120 Ep6 Fr2mmAttache Pylône 110x60 Ep6 Fr2mmBéquilles 160x170 Ep4 Fr2mmBras suspendu 240x170 Ep6 Fr2mmCabine 260x210 Ep6 Fr2mmCamion 250x110 Ep10 Fr2mmCulée 160x110 Ep6 Fr2mmPièce Tablier 75x50 Ep6 Fr2mmPiliers 160x120 Ep6 Fr2mmPoutre 360x25 Ep6 Fr2mmPylône 260x200 Ep6 Fr2mmPylône 270x200 Ep6 Fr2mm v2Rondelles 90x50 Ep2 Fr2 mmSocle 300x210 Ep6 Fr2mmSocle intermédiaire 220x100 Ep6 Fr2mmTablier 348x70 Ep2mm Fr2mmTablier articulé 240x210 Ep3 Fr2mmTablier ouvrant 230x170 Ep3 Fr2mm

Retour


Séquence 4● Les efforts de traction/compression, triangulation,

simulation






Sommaire Suite


http://www.brainpop.fr/technoingenierie/produitsetindustrie/ponts/

http://bridgecontest.usma.edu/download2007.htm

Fichiers d'usinage (Charlygraal v4 et v5) :

Vis et écrous papillons Ø 3 mm

Des barres de 100 mm d'entraxe

Des barres de 141 mm d'entraxe

Des éléments de tablier

Retour


Séquence 5● Les voûtes

- Document prof à projeter :




- Fichier nécessaire :


Sommaire Suite


http://www.blender.org/



Fichiers d'usinage (Charlygraal v4 et v5) :

Arche_01_Fr2mmLanguette_01_Fr2mmArche_02_Fr2mmLanguette_02_Fr2mmArche_03_Fr2mmLanguette_03_Fr2mm

Arche 20 degré 9pièces 300x210 Ep6mm Fr2mmArche 20 degré 300x210 Ep6mm Fr2mmBlocs 8 pièces 300x210 Ep6mm Fr2mmCompartiments 290x130 Ep3mm Fr2mmMaintien 270x140 Ep6mm Fr2mm

MOULE ARCHE_bloc en 2 partiesMOULE_bloc en 2 partiesSocle

Disque 95x50 Ep6mm Fr2mmSTABILITE-INSTABILITE 220x90 Ep6mm Fr2mmSocle 150x130 Ep6mm Fr2mm

Retour


FONCTIONS DES GROUPES

5eme

Chef de groupe

Investigateur

Rapporteur

Secrétaire

Chef de groupe

Investigateur

Rapporteur

Secrétaire

Chef de groupe

Investigateur

Rapporteur

Secrétaire

Chef de groupe

Investigateur

Rapporteur

Secrétaire

Chef de groupe

Investigateur

Rapporteur

Secrétaire

Chef de groupe

Investigateur

Rapporteur

Secrétaire

Chef de groupe

Investigateur

Rapporteur

Secrétaire

Fiche séance n°01Fiche séance n°01Le franchissement d'un obstacle.Le franchissement d'un obstacle.

CCENTREENTRE DD''INTÉRÊTINTÉRÊTStabilité des structures.

SSITUATIONITUATION((SS) ) PROBLÈMEPROBLÈME((SS) / P) / PROBLÉMATIQUEROBLÉMATIQUE((SS) :) :Nous désirons traverser un obstacle naturel (rivière...) ou artificiel (autoroute...). Comment franchir un obstacle ?

DDURÉEURÉE ::1 séance de 55 mn : séance 1.

Pré-requisPré-requis Capacité(s) du programmeCapacité(s) du programme

SSYNTHÈSEYNTHÈSE ÀÀ RETENIRRETENIRLes ponts sont des ouvrages d'art.La fonction principale d'un pont est de permettre le franchissement d'un obstacle pour assurer la continuité d'une voie de communication.

SÉQUENCE 01SÉQUENCE 01

Identifier des fonctions assurées par un objet technique. (1)

Fonction

Connaître la démarche d'investigation.

Identifier la solution techniques retenue pour réaliser une fonction de service. (1)

Solutions techniques

Fiche séance n°01Fiche séance n°01Le franchissement d'un obstacle.Le franchissement d'un obstacle.

TTRANSVERSALITÉRANSVERSALITÉ

C1 :Reproduire un document sans erreur et avec une présentation adaptée.

Formuler clairement un propos simple.

Rédiger un texte bref, cohérent et ponctué, en réponse à une question ou à partir de consignes données.


S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16

Séquence N° 1Champ d'application : Les ouvrages d'art

Thème(s) de convergence :Évaluations prévues :

MISE en SITUATION de la SEQUENCE ORGANISATION de la SEQUENCE

Objectifs(pour le prof)

Résultats(pour l'élève)

Pré requis ConnaissancesNiveau de maîtrise

Capacités Activités proposées

Constitution des groupes (6 x 4 élèves).

Travail en groupe (4 élèves).

Bien prendre le tempsd'expliquer aux élèves la répartition des fonctions, des rôles au sein du groupe (chef de groupe, secrétaire, investigateur, orateur).

Partage des tâches à effectuer.

2 objectifs pour cette séquence :

– découvrir le terme d'ouvrage d'art.

– énoncer la fonction des ponts.

Matériel : – vidéo-

projecteur.

Élèves :- connaître la démarche d'investigation.

Fonction.

Solutions techniques.

1

2

Identifier des fonctions assurées par un objet technique.

Identifier la solution technique retenue pour réaliser une fonction de service.

Démarche simple sur le franchissement d'obstacles.

Les élèves répondent aux questions.

Le secrétaire écrit les idées, les réponses.

Confrontation des idées avec un tour de table. Chaque rapporteur lit les idées, les réponses écrites sur la feuille.

Bilan général en fin de séance.

Comment franchir un obstacle ?Comment franchir un obstacle ? Légende niveau de maîtrise : 1: je sais (information)2: je sais en parler (expression)3: je sais faire (utilisation d’un outil associé à la connaissance)

Légende niveau de maîtrise : 1: je sais (information)2: je sais en parler (expression)3: je sais faire (utilisation d’un outil associé à la connaissance)

DUREE ETAPES BUT ACTIVITES ELEVES ACTIVITES PROF CONDITI ONS MOYENS

- de 15'

Installations des élèves.

Cette étape s'imposeà chaque séance et doit prendre de moins en moins de temps.

Vérifier les consignes de base.Vérifier la mise au travail.

Sortir ses affaires: classeur, carnet de correspondance, agenda , trousse.

Faire l'appel,Imposé le silence et la mise au travail.Rappeler ce qu'est la démarche d'investigation.

Classe entière. Un poste professeur et un vidéo projecteur.

10'

Création des groupes

Répartition des fonctions

Avoir une fonction, unrôle, une tâche bien précise dans le travail en groupe.

Discussion, choix d'une fonction et validation du document.

Faire circule le document sur les fonctions dans le groupe.

Respecter l'avis de chacun sans imposer le sien.

Document « Fonctions des groupes ».

5'Prise de connaissance de la problématique

Concentration.Appropriation.

Lecture silencieuse de la problématique.

Vérifier où en sont les élèves de la lecture.Vérifier la compréhension des consignes.

10'Travail collectif

Confrontation

Rédaction de textes, de phrases sans fautes d'orthographe.

Prise de paroles.

Respect et écoute des autres.

Le secrétaire rédige les réponses données par les camarades.Le rapporteur lira les réponses.Le chef de groupe gère le temps et respecte le délai donné par l'enseignant.

Anime , pose des questions, vérifie que les élèves communiquent, échangent, rédigent et proposent des hypothèses.

Jeu de questions réponses entre le professeur et les élèves.Apprentissage de la prise de parole, écoute des élèves entre eux.

Un poste professeur, un vidéo projecteur etun tableau.

Comment franchir un obstacle ?Comment franchir un obstacle ?Déroulé détailléDéroulé détaillé

10' Bilan généralVérifier la prise de notes.

Ecoute.Rédige au propre.

Accompagne les élèves.Vérifie le travail.Corrige les erreurs.


5' Fin de séance.Vérifier le travail, la prise de notes et l'attention des élèves.

Exécutent les consignes (rangement en silence des affaires, placer la chaise sur ou sous la table).

Vérifie le rangement des chaises pour la classe suivante.

Stabilité d'une structureStabilité d'une structureIl y a des obstacles naturels ou artificiels.Il y a des obstacles naturels ou artificiels.

Comment franchir ces obstaclesComment franchir ces obstacles ??

LLEE FRANCHISSEMENTFRANCHISSEMENT DD''UNUN OBSTACLEOBSTACLE : :

Problématique

Ile Ravin, canyon Autoroute Fleuve, rivière

1- Après observation des photos, énoncer le problème rencontré dans les différents cas.

HYPOTHÈSES ENVISAGEABLES

2- Quelle solution, commune à toutes ces situations, peut résoudre ces problèmes.________________________________________________________

3- Comment qualifier cette structure ?________________________________________________________


A B C D

A B DC

Stabilité d'une structureStabilité d'une structureIl y a des obstacles naturels ou artificiels.Il y a des obstacles naturels ou artificiels.

Comment franchir ces obstaclesComment franchir ces obstacles ??

LLEE FRANCHISSEMENTFRANCHISSEMENT DD''UNUN OBSTACLEOBSTACLE : :

Problématique

Ile Ravin, canyon Autoroute Fleuve, rivière

1- Après observation des photos, énoncer le problème rencontré dans les différents cas.

HYPOTHÈSES ENVISAGEABLES

2- Quelle solution, commune à toutes ces situations, peut résoudre ces problèmes.______________________Le pont_______________________

3- Comment qualifier cette structure ?______ C'est un ouvrage d'art. _________________________________


A B C D

Il faut traverser lamer.

AIl faut enjamber cecreux naturel.

BIl faut franchir lazone d'eau.

Il faut éviter lesvoitures pour passer

D

Bateau, pont, avion, passerelle

C

Fiche séances n°01 et 02Fiche séances n°01 et 02Le comportement du tablier face aux efforts.Le comportement du tablier face aux efforts.


SSITUATIONITUATION((SS) ) PROBLÈMEPROBLÈME((SS) / P) / PROBLÉMATIQUEROBLÉMATIQUE((SS) :) :La pose d'un tablier permet de franchir un obstacle. Quels sont les efforts supportés par le tablier ?

DDURÉEURÉE ::2 séances de 55 mn : séances 1 et 2.


SSYNTHÈSEYNTHÈSE ÀÀ RETENIRRETENIRLe tablier subit le phénomène physique de flexion (force de flexion).La flexion dépend de plusieurs paramètres :

- la longueur du tablier,- l'épaisseur du tablier,- la masse appliquée sur le tablier,- le type de matériau utilisé pour le tablier.

NomNom :: PrénomPrénom :: ClasseClasse :: Page Page 11//66

Fiche_de_seance_Seq.02.odtFiche_de_seance_Seq.02.odt


Traduire sous forme de croquis l’organisation structurelle d’un objet technique. (2)

Croquis, schéma, codes de représentation.

Connaître le vocabulaire de la séance précédente : tablier, ouvrage d'art, ...

Mettre en place et interpréter un essai pour définir, de façon qualitative, une propriété donnée. (2)

Propriétés des matériaux :- propriétés intrinsèques

(aspect physique, propriétés mécaniques, acoustiques, thermiques).

Fiche séances n°01 et 02Fiche séances n°01 et 02Le comportement du tablier face aux efforts.Le comportement du tablier face aux efforts.


C.2.2.3 Je sais ouvrir et fermer une session.

C.2.2.4 Je peux gérer mes moyens d'authentification (identifiant, mot de passe).

C.2.4.1 Je mets mes compétences informatiques au service d'une production collective.

C.4.1.2 J'utilise les principales fonctions d'un moteur de recherche.

C.4.3.1 Je peux naviguer efficacement dans un document.


Rédiger un texte bref, cohérent et ponctué, en réponse à une question ou à partir deconsignes données.

Développer de façon suivie un propos en public sur un sujet déterminé.

Adapter sa prise de parole à la situation de communication.

C3 :Réaliser, manipuler, mesurer, calculer, appliquerdes consignes.

Raisonner, argumenter, pratiquer une démarche expérimentale ou technologique, démontrer.

Présenter la démarche suivie, les résultats obtenus, communiquer à l’aide d’un langageadapté.





Séquence N° 2Champ d'application : Les efforts, les forces





Pré requis Connaissances Niveau de maîtrise


Travail en groupe (6x4 élèves).

Répartition des fonctions, des rôles au sein du groupe (chef de groupe, secrétaire, investigateur, orateur).


Respect du matériel prêté.


– découvrir la flexion.

– énoncer les paramètres dont dépend la flexion.

Connaître le vocabulaire de la séance précédente (tablier, ouvrage d'art, …).


projecteur.– Maquettes

banc de flexion.

– Échantillons de matériaux.

– Masses.

Élèves :- utiliser les maquettes avec soin.- respecter les consignes.


Propriétés des matériaux :

- propriétés intrinsèques

(aspect physique, propriétés mécaniques, acoustiques, thermiques).

1

2

Traduire sous forme de croquis l’organisation structurelle d’un objet technique.

Mettre en place et interpréter un essai pour définir, de façon qualitative, une propriété donnée.

Réalisation d'un montage simple.

Les élèves font un croquis du montage et le légende.

Il y a de la flexion.

Par groupe, les élèves réalisent des expériences à l'aide d'un banc de flexion, des échantillons de matériaux, des masses. Chaque groupe ne fait pasles mêmes expériences. Un seul paramètre change à chaque fois afin de déterminer ce qui peut influencer le phénomène de flexion.

Saisie des résultats expérimentaux dans un tableau.


Quels sont les efforts supportés par le tablier ?Quels sont les efforts supportés par le tablier ? Légende niveau de maîtrise : 1: je sais (information)2: je sais en parler (expression)3: je sais faire (utilisation d’un outil associé à la connaissance)


DUREE ETAPES BUT ACTIVITES ELEVES ACTIVITES PROF CONDITIONS MOYENS

- de 10'



Vérifier les consignes de base.Vérifier la mise au travail


Faire l'appel,Imposé le silence et la mise au travail.


5' Répartition des fonctions

Avoir une fonction, unrôle, une tâche bien précise dans le travail en groupe

Discussion, choix d'une fonction et validation du document.Les rôles changent par rapport à la séance précédente.






Le chef de groupe vient chercherle matériel.L'investigateur réalise le montage.Le groupe en tire une conclusion.

Vérifier la distribution du matériel.Vérifier où en sont les élèves de la réalisationdu montage.Vérifier l'interprétationdes élèves.

Respect du matérielprêté.

Bancs de flexion.Échantillons de matériaux.Masses.

20'

Expérimentation

Saisie des résultats expérimentaux


Saisie de résultats et interprétation.

Prise de paroles.


L'investigateur réalise les expériences.

Le secrétaire complète le tableauexpérimental.

Le chef de groupe gère le temps et respecte le délai donné par l'enseignant.

Anime , pose des questions, vérifie que les élèves communiquent, échangent, rédigent et proposent des hypothèses.Vérifie que tous les membres sont actifs.

Jeu de questions réponses entre le professeur et les élèves.Apprentissage de la prise de parole, écoute des élèves entre eux.

Bancs de flexion.Échantillons de matériaux.Masses.

Quels sont les efforts supportés par le tablier ?Quels sont les efforts supportés par le tablier ?Déroulé détailléDéroulé détaillé

10' Fin de séance.

Vérifier le travail, la prise de notes et l'attention des élèves.Vérifier le rangement du matériel.

Exécutent les consignes (rangement en silence des affaires, placer la chaise sur ou sous la table).Le chef de groupe range le matériel dont il est responsable.


- de 10'







30'Confrontation

Expression orale

S'exprimer à l'oral en public (devant la classe).

Attitude, gestuel, posture à adopter à l'oral.

Prise de paroles.


Le groupe vient présenter le résultat de ses recherches au tableau. Le rapporteur peut s'exprimer davantage que les autres mais tout le groupe participe.Ils s'aident des maquettes à disposition.Explication de la démarche, des résultats et conclusion.

Donne quelques consignes pour le bon déroulement de l'oral (gestuel, attitude, langage, regard vers lepublic, pertinence, débit de parole, …).Anime , vérifie que lesélèves communiquent avec un langage approprié, répartissent le temps de parole, restent sérieux, attentifs, soient silencieux et à l'écoute.

Silence de la part des groupes lorsquecelui qui est au tableau s'exprime.

Un poste professeur, un vidéo projecteur etun tableau.Bancs de flexion.Échantillons de matériaux.Masses.





5' Fin de séance.




Stabilité d'une structureStabilité d'une structureLa pose d'un tablier permet de franchir un obstacle.La pose d'un tablier permet de franchir un obstacle.

Quels sont les efforts supportés par le tablierQuels sont les efforts supportés par le tablier ??

LLEE COMPORTEMENTCOMPORTEMENT DUDU TABLIERTABLIER FACEFACE AUXAUX EFFORTSEFFORTS : :

Problématique

A l'aide du matériel fourni, réaliser le montage suivant :

1- Placer la charge au centre du tablier.Après observation, énoncer la situation problème.

2- Représenter le problème par un croquis légendé.

3- Comment appelle-t-on le phénomène physique que subit le matériau ?_________________________________________________

NomNom :: PrénomPrénom :: ClasseClasse :: Page Page 11//1010Activite_Seq.02.odtActivite_Seq.02.odt




EEXPÉRIMENTATIONXPÉRIMENTATION : :

Le banc de flexion

Expériences n°01, n°02 et n°03 :

Tablier courtL = 150 mm

Tablier moyenL = 300 mm

Tablier longL = 495 mm

1- A l'aide des 3 tabliers en plastique, réaliser chaque montage. Placer la charge au centre dutablier et noter vos observations dans le tableau d'expérimentation :




Observations

2- Quel est le seul paramètre qui est modifié durant l'expérimentation ?___________________________________________

3- Quelles sont vos conclusions ?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________






Le banc de flexion





1- A l'aide des 3 tabliers en plastique et de la masse, réaliser chaque montage. Placer la charge aucentre du tablier et noter vos observations dans le tableau d'expérimentation :




Observations








Le banc de flexion





1- A l'aide du tablier en plastique et des trois masses, réaliser chaque montage. Placer la chargeau centre du tablier et noter vos observations dans le tableau d'expérimentation :




Observations








Le banc de flexion





1- A l'aide des 3 tabliers de différentes matières et de la masse, réaliser chaque montage. Placerla charge au centre du tablier et noter vos observations dans le tableau d'expérimentation :




Observations







LLEE COMPORTEMENTCOMPORTEMENT DUDU TABLIERTABLIER FACEFACE AUXAUX EFFORTSEFFORTS : :

Problématique

A l'aide du matériel fourni,réaliser le montage suivant :

1- Placer la charge au centre du tablier.Après observation, énoncer la situation problème.

2- Représenter le problème par un croquis légendé.

3- Comment appelle-t-on le phénomène physique que subit le matériau ?__________________La flexion_________________



Le tablier se déforme, il se plie, il fléchit.




Le banc de flexion





1- A l'aide des 3 tabliers en plastique, réaliser chaque montage. Placer la charge au centre dutablier et noter vos observations dans le tableau d'expérimentation :




Observations Le tablier ne se pliepresque pas.

Le tablier fléchit dequelques millimètres.

Le tablier fléchit deplusieurs centimètres.

2- Quel est le seul paramètre qui est modifié durant l'expérimentation ?______________La longueur du tablier_______________

3- Quelles sont vos conclusions ?Plus le tablier est long, plus la flexion est importante.__________________________________________________________________________________________________________






Le banc de flexion





1- A l'aide des 3 tabliers en plastique et de la masse, réaliser chaque montage. Placer la charge aucentre du tablier et noter vos observations dans le tableau d'expérimentation :




Observations La flexion estimportante

Le tablier se déformetrès peu

Le tablier semble nepas bouger

2- Quel est le seul paramètre qui est modifié durant l'expérimentation ?_____________ L'épaisseur du tablier ____________

3- Quelles sont vos conclusions ?Plus le tablier est épais, moins la flexion intervient.____________________________________________________________________________________________________________






Le banc de flexion





1- A l'aide du tablier en plastique et des trois masses, réaliser chaque montage. Placer la chargeau centre du tablier et noter vos observations dans le tableau d'expérimentation :




Observations Le tablier ne fléchitpratiquement pas.

Le tablier se déformelégèrement.

Le tablier se plie demanière trèssignificative

2- Quel est le seul paramètre qui est modifié durant l'expérimentation ?_______________La masse__________________

3- Quelles sont vos conclusions ?Plus la masse (la charge) est importante, plus le tablier subit d'efforts de flexion._____________________________________________________________________________________






Le banc de flexion





1- A l'aide des 3 tabliers de différentes matières et de la masse, réaliser chaque montage. Placerla charge au centre du tablier et noter vos observations dans le tableau d'expérimentation :




Observations Le tablier se déformeénormément

Le tablier se déformelégèrement

Le tablier ne sedéforme pas du tout

2- Quel est le seul paramètre qui est modifié durant l'expérimentation ?______________Le matériau__________________

3- Quelles sont vos conclusions ?En fonction du matériau (propriétés intrinsèques), la flexion est varie.______________________________________________________________________________________________


Activite_Seq.02.odtActivite_Seq.02.odt


Fiche séances n°01 et 02Fiche séances n°01 et 02Le renforcement du tablier face à la flexion.Le renforcement du tablier face à la flexion.


SSITUATIONITUATION((SS) ) PROBLÈMEPROBLÈME((SS) / P) / PROBLÉMATIQUEROBLÉMATIQUE((SS) :) :Le tablier subit des efforts liés à la flexion Comment contrer la force liée à la flexion ?



SSYNTHÈSEYNTHÈSE ÀÀ RETENIRRETENIRLes forces de flexion peuvent être contrées en utilisant différents types de structures (types de pont) :

- à poutres,- à arc,- à voûtes- suspendu,- à haubans.

Il est important de connaître le vocabulaire (tablier, piles, …). Chaque pont réparti au mieux les forces qu'il subit pour un meilleur maintien.




Traduire sous forme de croquis l’organisation structurelle d’un objet technique. (2)


Connaître le phénomène de flexion et les paramètres qui influent sur celle-ci (longueur, épaisseur, type de matériau, masses).

Mettre en relation, dans une structure, une ou des propriétés avec les formes, les matériaux et les efforts mis en jeu. (2)

Propriétés mécaniques et esthétiques d’une structure :

- résistance ;- déformation ;

- esthétique.

Savoir utiliser un poste informatique (ouverture, fermeture de session,accès aux logiciels).

Fiche séances n°01 et 02Fiche séances n°01 et 02Le renforcement du tablier face à la flexion.Le renforcement du tablier face à la flexion.













Séquence N° 3Champ d'application : Les efforts, les forces, les types de pont












– découvrir les types de ponts.

– comprendre la répartition des efforts, des forces.

– Acquérir du vocabulaire spécifique.

Connaître le phénomène de flexion et les paramètres qui influent sur celle-ci (longueur, épaisseur, type de matériau, masses).


projecteur.– Ordinateurs.– Maquettes

de ponts.

Élèves :- utiliser les maquettes avec soin.- respecter les consignes.- utiliser le posteinformatique (session, accès logiciels).


Propriétés mécaniques et esthétiques d’une structure :- résistance ;- déformation ;- esthétique.

1

2

Traduire sous forme de croquis l’organisation structurelle d’un objet technique.

Mettre en relation, dans une structure, une ou des propriétésavec les formes, les matériaux et les efforts mis en jeu.

Réalisation d'un montage simple.

Les élèves émettent des hypothèses.

Par groupe, les élèves réalisent des expériences à l'aide d'une maquette de pont (types de pont). Chaque groupe ne fait pas les mêmes expériences.

Les élèves font un croquis du montage et le légende.

Vérification des résultats à l'aide d'un site Internet.


Comment contrer la force liée à la flexion ?Comment contrer la force liée à la flexion ? Légende niveau de maîtrise : 1: je sais (information)2: je sais en parler (expression)3: je sais faire (utilisation d’un outil associé à la connaissance)



- de 10'















Les élèves observent et analysent la problématique.Le groupe en tire une conclusion.

Vérifier l'interprétationdes élèves.

20'

Expérimentation

Expression de la pensée sous forme de croquis



Prise de paroles.



Le secrétaire réalise le croquis.



Vérifier la distribution du matériel.Respect du matérielprêté.Jeu de questions réponses entre le professeur et les élèves.Apprentissage de la prise de parole, écoute des élèves entre eux.

Maquettes sur les types de pont.

Comment contrer la force liée à la flexion ?Comment contrer la force liée à la flexion ?Déroulé détailléDéroulé détaillé

10' Fin de séance




- de 10'

Installations des élèves






10' Informatique

Ouverture, fermeture de session.Utiliser un navigateur.Saisie d'une adresse url.Trouver et synthétiser l'information.

L'investigateur ouvre une session.Vérification du type de pont réalisé et des légendes (nom, vocabulaire spécifique, …).

Vérifier la bonne utilisation du poste informatique, l'ergonomie sur poste informatique.

Postes informatiques fonctionnels.

Un poste/groupe

20'Confrontation

Expression orale

S'exprimer à l'oral en public (devant la classe).

Attitude, gestuel, posture à adopter à l'oral.

Prise de paroles.


Le groupe vient présenter le résultat de ses recherches au tableau. Le rapporteur peut s'exprimer davantage que les autres mais tout le groupe participe.Ils s'aident des maquettes à disposition.Explication de la démarche, des résultats et conclusion.

Donne quelques consignes pour le bon déroulement de l'oral (gestuel, attitude, langage, regard vers lepublic, pertinence, débit de parole, …).Anime , vérifie que lesélèves communiquent avec un langage approprié, répartissent le temps de parole,

Silence de la part des groupes lorsquecelui qui est au tableau s'exprime.


restent sérieux, attentifs, soient silencieux et à l'écoute.




Un poste professeur, un vidéo projecteur etun tableau.Maquettes sur les types de pont.

5' Fin de séance.


Exécutent les consignes (rangement en silence des affaires, placer la chaise sur ou sous la table).L'investigateur ferme la session.Le chef de groupe range le matériel dont il est responsable.


Stabilité d'une structureStabilité d'une structureLe phénomène de flexion déforme le tablier.Le phénomène de flexion déforme le tablier.Comment contrer la force liée à la flexionComment contrer la force liée à la flexion ??

LLEE RENFORCEMENTRENFORCEMENT DUDU TABLIERTABLIER FACEFACE ÀÀ LALA FLEXIONFLEXION : :

Problématique

Le tablier subit des efforts liés à la flexion :

1- Quelles solutions seraient susceptibles de contrer cette force de flexion.

2- De quels ouvrages d'art font partie les solutions citées précédemment ?

_______________________________________________





Les types de pont

1- A l'aide du matériel fourni, réaliser une solution (un exemple de pont) susceptible de résoudrele problème.

2- Représenter votre solution par un croquis légendé.

3- Légender votre croquis en vous aidant du site Internet suivant et nommer votre pont :http://fr.wikipedia.org/wiki/Pont#Classification_selon_la_structure



Nom du pont : ________________________

http://fr.wikipedia.org/wiki/Pont#Classification_selon_la_structure


4- A l'aide du site Internet « http://fr.structurae.de/structures/stype/ » puis en cliquant sur lemenu « Ponts et viaducs », trouver une image illustrant votre pont et la nommer.

Il est impératif de trouver des ouvrages d'art français.

Nom du pont :



Impression de l'image du pont

http://fr.structurae.de/structures/stype


LLEE RENFORCEMENTRENFORCEMENT DUDU TABLIERTABLIER FACEFACE ÀÀ LALA FLEXIONFLEXION : :

Problématique

Le tablier subit des efforts liés à la flexion :

1- Quelles solutions seraient susceptibles de contrer cette force de flexion.

2- De quels ouvrages d'art font partie les solutions citées précédemment ?

_______________Les ponts__________________



- Mettre des poteaux en dessous du tablier,- Mettre une arche,- Mettre des câbles avec des grands mâts,- ...



Les types de pont






Nom du pont : _______Pont à voûtes_______




Les types de pont






Nom du pont : ____Pont en arc ou à arches____




Les types de pont






Nom du pont : _____Pont à poutres_____




Les types de pont






Nom du pont : ____Pont suspendu_____




Les types de pont






Nom du pont : ____Pont à haubans_____




Les types de pont






Nom du pont : ____Pont à piles_____




Les types de pont






Nom du pont : ____Pont à béquilles_____




Les types de pont






Nom du pont : ____Pont transbordeur_____




Les types de pont






Nom du pont : ____Pont ouvrant_____



4- A l'aide du site Internet « http://fr.structurae.de/structures/stype/ » puis en cliquant sur lemenu « Ponts et viaducs », trouvez une image illustrant votre pont et nommez-là.

Il est impératif de trouver des ouvrages d'art français.

Nom du pont :




Impression de l'image du pont

http://fr.structurae.de/structures/stype

Fiche séances n°01 et 02Fiche séances n°01 et 02Les structures déformables et indéformables.Les structures déformables et indéformables.


SSITUATIONITUATION((SS) ) PROBLÈMEPROBLÈME((SS) / P) / PROBLÉMATIQUEROBLÉMATIQUE((SS) :) :Les ponts sont consolidés pour un meilleur maintien. Comment obtenir une structure indéformable ?



SSYNTHÈSEYNTHÈSE ÀÀ RETENIRRETENIRPour rigidifier, consolider les ponts, une structure en treillis peut être utilisée.C'est un assemblage de barres, de poutres basé sur la triangulation.




Modifier tout ou partie d’une structure ou d’un assemblage pour satisfaire une fonction de service donnée. (2)


Réaliser la maquette numérique d’un volume élémentaire. (3)

Modélisation du réel (maquette, modèles géométrique et numérique) et

représentation en conception assistée par ordinateur.

Savoir utiliser un poste informatique (ouverture, fermeture de session,accès aux logiciels) et ses périphériques.

Fiche séances n°01 et 02Fiche séances n°01 et 02Les structures déformables et indéformables.Les structures déformables et indéformables.


C.1.1.2 Je peux choisir entre un espace personnel ou partagé pour sauvegarder un document.

C.1.2.1 Je choisis les options d'impression en fonction de mes besoins ou d'un souci d'économie.




C.3.4.1 Je peux distinguer une simulation ou une modélisation de la réalité.








C7 :Assumer des rôles, prendre des initiatives et des décisions.





Séquence N° 4Champ d'application : Les treillis, la triangulation












– rigidifier une structure.

– Mettre en évidence la triangulation (les treillis).

– modéliser la structure.



de ponts.– Treillis

(barres, écrous, vis).

– Ordinateurs.– Imprimante.

Élèves :- utiliser les maquettes avec soin.- respecter les consignes.- utiliser le posteinformatique (session, accès logiciels)et ses périphériques.


Modélisation duréel (maquette, modèles géométrique et numérique) et représentation en conception assistée par ordinateur.

2

3

Modifier tout ou partied’une structure ou d’un assemblage poursatisfaire une fonctionde service donnée.

Réaliser la maquette numérique d’un volume élémentaire.

Observation d'un montage simple.

Les élèves émettent des hypothèses et expriment leur pensée (croquis) pour tenter de solutionner le problème (rendre indéformable le montage).Ils vérifient en temps réel leur hypothèse à l'aide dematériel.

Par groupe, les élèves réalisent des expériences afin de mettre en évidence la triangulation.

Les élèves modélisent les résultats dans un tableau (barre et nœud).

Application de la triangulation et modélisation de plusieurs en treillis à l'aide du logiciel « West Point Bridge Designer 2007 ».Modification, teste, validation de la structure.Utilisation de fichiers types à compléter.


Comment obtenir une structure indéformable ?Comment obtenir une structure indéformable ? Légende niveau de maîtrise : 1: je sais (information)2: je sais en parler (expression)3: je sais faire (utilisation d’un outil associé à la connaissance)



- de 10'















Les élèves observent et analysent la problématique.Le groupe interprète la problématique et émette une hypothèse.


20'

Expérimentation




Prise de paroles.


Le chef de groupe récupère le matériel (barres, vis, écrous).





Vérifier la distribution du matériel.Respect du matérielprêté.Jeu de questions réponses entre le professeur et les élèves.Apprentissage de la prise de parole, écoute des élèves entre eux.

Accessoires (barres, vis, écrous).


10' Fin de séance




- de 10'

Installations des élèves






35' Modélisation.

Concevoir une ou plusieurs structures à l'aide d'un logiciel de modélisation 3D.

Réaliser sa structure grâce à un fichier type mis à disposition.Effectuer la simulation.Après validation, imprimer le travail.Par la suite, créer un pont à arc, un pont suspendu en utilisant les deux fichiers types mis à disposition.Pour finir, gérer le coût de la structure en jouant sur les matériaux.

Anime, vérifie que les élèves possèdent leur identifiant et mot de passe pour la connexion au réseau.Redonne les consignespour l'enregistrement des fichiers, pour l'impression.Vérifie que tous les membres sont actifs.

Par binôme.

1 poste informatique pour 2 élèves.Logiciel « West PointBridge Designer 2007 ».Imprimante.





5'Fin de séance.

Vérifier le travail, la prise de notes et l'attention des élèves.

Exécutent les consignes (rangement en silence des affaires, placer la chaise sur ou


Vérifier le rangement du matériel.

sous la table).Le chef de groupe range le matériel dont il est responsable.

Stabilité d'une structureStabilité d'une structureLes ponts sont consolidés pour un meilleur maintien.Les ponts sont consolidés pour un meilleur maintien.

Comment obtenir une structure indéformableComment obtenir une structure indéformable ??

LLESES STRUCTURESSTRUCTURES DÉFORMABLESDÉFORMABLES ETET INDÉFORMABLESINDÉFORMABLES

Problématique

1- Après observation de l'image et de ce que le professeur vous présente, la structure voussemble-t-elle rigide (indéformable) ? Expliquez :

2- Dessinez ce que vous voulez réaliser pour rendre cette structure rigideVous schématiserez à l'aide de traits et de points comme ci-contre

3- A l'aide du matériel à disposition (barres, vis et écrous), réalisez votre montage pour vérifier.Cela vous satisfait-il ? L'ensemble est-il rigide ? Expliquez (éventuellement, coller une photo devotre réalisation).


CI 01 – SÉQUENCE 04CI 01 – SÉQUENCE 04



4 – Réaliser les formes géométriques simples suivantes et compléter le tableau.

Forme géométrique simple Modélisation État de la structure ?

Carré

Triangle

Rectangle articulé

5- En ajoutant une ou plusieurs pièces (barres, vis et écrous), rendre les formes géométriquessimples indéformables et compléter le tableau.

Forme géométrique simple Modélisation Démarches

Carré Qu'as-tu fait pour rendre cesstructures indéformables ?

Rectangle articulé

6- Conclusion.

Quelle forme géométrique commune aux montages permet de rendre la structure indéformable ?





LLAA MODÉLISATIONMODÉLISATION 3 3DD DEDE LALA STRUCTURESTRUCTURE : :

1- A l'aide du logiciel « West Point Bridge Designer », vous allez réaliser votre modélisation 3D etla tester. Pour cela, vous suivrez la démarche suivante :

a- Vous allez lancer le logiciel en allant dans le commun de votre Classe et en cliquant sur l'icône

b- En arrivant sur l'invite , ouvrez le fichier “1er pont” , en suivant le chemin donné par le professeur.

c- Vous obtenez le schémasuivant :Vous allez créer les points dejonction des barres ainsi queles barres de liaisons à l'aidede la barre d'outils.

d- Vous devez vous référer à l'activité précédente pour réaliser le pont qui doit traverser cetterivière.Un fois celui-ci réalisé, vous pourrez tester votre ouvrage à l'aide de l'icône suivant qui fait passer un camion sur le pont pour en vérifier la solidité.



Gomme

Création des points de jonction (noeuds)

Création des barres de liaison



e- Le logiciel fait le test sur votre pont,il marque en rouge et en bleu les effortsles plus importants, et vous dit s’il y aun problème.

Vous pouvez à tout moment retourner en mode création à l'aide de l'icône

f- Si tout fonctionne, compléter le cadre à l'aide de votre NOM et Classe

g- Vous présenterez le résultat à votre professeur, qui vous autorisera ou non à imprimer ledocument.

h- Enregistrer votre travail dans votre session.

i- Dans un second temps, vous ouvrirez le fichier « 2eme pont ».Réaliser la même démarche que précédemment en créant un pont en arc.

j- Dans un troisième temps, vous ouvrirez le fichier « 3eme pont ».Réaliser la même démarche que précédemment en créant un pont suspendu (ou à suspentes).





LLAA MODÉLISATIONMODÉLISATION 3 3DD DEDE LALA STRUCTURESTRUCTURE

k– Vous allez maintenant essayer de trouver les types d'efforts remarquables sur les maquettesvirtuelles que vous venez de créer :

Quel types d'efforts sont de couleur rouge ? ….......................................................................................

Quels types d'efforts sont de couleur bleue ? …......................................................................................

Pourquoi ces couleurs ne sont-elles pas toujours identiques et pourquoi varient-elles lorsque lecamion passe sur le pont ?

…...................................................................................................................................................................................…...................................................................................................................................................................................…...................................................................................................................................................................................…...................................................................................................................................................................................

l– Maintenant que vous avez compris le principe des efforts qui s 'appliquent sur les ponts, vousallez chercher à diminuer le coût de construction de celui-ci en proposant les dimensionsoptimales.

Pour cela, vous pourrez agir sur les sections des barres qui constituent le pont de la manièresuivante :

Votre objectif : faire baisser le coût de réalisation du pont au maximum !



1– Sélectionner la barre à modifier

2– Modifier la section de la barre

3– Refaire le test de résistance

4– Modifier d'autres barres si nécessaire



LLESES STRUCTURESSTRUCTURES DÉFORMABLESDÉFORMABLES ETET INDÉFORMABLESINDÉFORMABLES

Problématique

1- Après observation de l'image et de ce que le professeur vous présente, la structure voussemble-t-elle rigide (indéformable) ? Expliquez :

2- Dessinez ce que vous voulez réaliser pour rendre cette structure rigideVous schématiserez à l'aide de traits et de points comme ci-contre

3- A l'aide du matériel à disposition (barres, vis et écrous), réalisez votre montage pour vérifier.Cela vous satisfait-il ? L'ensemble est-il rigide ? Expliquez (éventuellement, coller une photo devotre réalisation).



Non, cette structure n'est pas rigide, indéformable car elle bouge. Elle est articulée en sonmilieu.



4- A l'aide du matériel à disposition (barres, vis et écrous), réaliser les formes géométriquessimples et compléter le tableau.

Forme géométrique simple Modélisation État de la structure ?

CarréDéformable

Rectangle Déformable

TriangleDéformable

Rectangle articulé

Déformable

5- En ajoutant une ou plusieurs pièces (barres, vis et écrous), rendre les formes géométriquessimples indéformables et compléter le tableau.

Forme géométrique simple Modélisation Démarches

Carré Qu'as-tu fait pour rendre cesstructures indéformables ?

Ajout d'une diagonale ou dedeux diagonales ou encore

d'une barre.

Rectangle

Rectangle articulé





6- Conclusion.

Quelle forme géométrique commune aux trois montages permet de rendre la structureindéformable ?

LLAA MODÉLISATIONMODÉLISATION 3 3DD DEDE LALA STRUCTURESTRUCTURE

i- Dans un second temps, vous ouvrirez le fichier « 2eme pont ».Réaliser la même démarche que précédemment en créant un pont en arc.

j- Dans un troisième temps, vous ouvrirez le fichier « 3eme pont ».Réaliser la même démarche que précédemment en créant un pont suspendu (ou à suspentes).



La forme géométrique commune aux trois montages est le triangle.



k– Vous allez maintenant essayer de trouver les types d'efforts remarquables sur les maquettesvirtuelles que vous venez de créer :

Quel types d'efforts sont de couleur rouge ? ….....Efforts de compression.......................................

Quels types d'efforts sont de couleur bleue ? …..Efforts de traction...............................................

Pourquoi ces couleurs ne sont-elles pas toujours identiques et pourquoi varient-elles lorsque lecamion passe sur le pont ?

….......En se déplaçant le camion déplace sa force de pesanteur (force gravitationnelle), parconséquent les efforts de traction et de compression du pont se déplacent également puisque cene sont pas les mêmes éléments qui sont sollicités durant le trajet...........................................................…...................................................................................................................................................................................…...................................................................................................................................................................................




Fiche séances n°01 et 02Fiche séances n°01 et 02Les voûtes.Les voûtes. voûtes


SSITUATIONITUATION((SS) ) PROBLÈMEPROBLÈME((SS) / P) / PROBLÉMATIQUEROBLÉMATIQUE((SS) :) :Les ponts sont consolidés pour un meilleur maintien. Comment obtenir une structure indéformable, autre que la triangulation ?



SSYNTHÈSEYNTHÈSE ÀÀ RETENIRRETENIRPour rigidifier, consolider les ponts, une structure en voûte peut être utilisée.C'est un assemblage de sommiers, de claveaux ou voussoirs et d'une clé de voûte.




Modifier tout ou partie d’une structure ou d’un assemblage pour satisfaire une fonction de service donnée. (2)


Savoir utiliser un poste informatique (ouverture, fermeture de session,accès aux logiciels) et ses périphériques.

Participer à la réalisation de la maquette d’un objet technique. (2)

Prototype, maquette.

Fiche séances n°01 et 02Fiche séances n°01 et 02Les voûtes.Les voûtes. voûtes


C.1.1.2 Je peux choisir entre un espace personnel ou partagé pour sauvegarder un document.




C.3.4.1 Je peux distinguer une simulation ou une modélisation de la réalité.








C7 :Assumer des rôles, prendre des initiatives et des décisions.





Séquence N° 5Champ d'application : Les voûtes











objectifs pour cette séquence :

– trouver une autre solution que la triangulation grâce aux voûtes pour solidifier une structure.

– observer le comportement de la structure.



d'arches.– Ordinateurs.– Internet.

Élèves :- utiliser les maquettes avec soin.- respecter les consignes.- utiliser le posteinformatique (session, accès logiciels)et ses périphériques.


Prototype, maquette.

2

2

Modifier tout ou partied’une structure ou d’un assemblage poursatisfaire une fonctionde service donnée.

Participer à la réalisation de la maquette d’un objet technique.

Observation d'un montage simple.

Les élèves émettent des hypothèses et expriment leur pensée (croquis) pour tenter de solutionner le problème (rendre indéformable le montage).Ils vérifient en temps réel leur hypothèse à l'aide dematériel (sommiers, voussoirs, clé de voûte).

Par groupe, les élèves réalisent des expériences afin de mettre en évidence la notion de voûte.

Les élèves visualisent différentes arches durant une simulation de séisme. Les élèves observent qu'une arche est plus résistante que les autres car elle est consolidée sur les cotés. Ils utilisent un fichier type et un logiciel de modélisation 3D.

Ils cherchent par la suite le vocabulaire lié aux voûte afin de compléter un croquis. Pour finir, ils dessinent deux solutions pour consolider une simple arche.


Comment obtenir une structure indéformable, autre que la triangulation ?Comment obtenir une structure indéformable, autre que la triangulation ? Légende niveau de maîtrise : 1: je sais (information)2: je sais en parler (expression)3: je sais faire (utilisation d’un outil associé à la connaissance)



- de 10'















Les élèves observent et analysent la problématique.Le groupe interprète la problématique et émette une hypothèse.


10'

Expérimentation




Prise de paroles.


Le chef de groupe récupère le matériel (sommiers, voussoirs, clé de voûte).




Anime, pose des questions, vérifie que les élèves communiquent, échangent, rédigent et proposent des hypothèses.Vérifie que tous les membres sont actifs.

En groupeVérifier la distribution du matériel.Respect du matérielprêté.Jeu de questions réponses entre le professeur et les élèves.Apprentissage de la prise de parole, écoute des élèves entre eux.

Pièces, blocs pour faire une arche (sommiers, voussoirs,clé de voûte).


10' Simulation.

Simuler un séisme de plusieurs structures à l'aide d'un logiciel de modélisation 3D.

Effectuer la simulation.Observer la simulation.Par la suite, créer un pont à arc, un pont suspendu en utilisant les deux fichiers types mis à disposition.Pour finir, gérer le coût de la structure en jouant sur les matériaux.

Anime, vérifie que les élèves possèdent leur identifiant et mot de passe pour la connexion au réseau.Redonne les consignespour l'ouverture du logiciel ou du fichier.Vérifie que tous les membres sont actifs.

Par binôme. 1 poste informatique par groupe.Logiciel « Blender ».

10' Investigation

Rechercher le vocabulaire spécifiqueaux voûtes.Rechercher des solutions.

Naviguer sur Internet et compléter le croquis de l'arche.

Réaliser deux croquis pour les solutions trouvées.


1 poste informatique par groupe.Connexion Internet.

5' Fin de séance.





Comment obtenir une structure indéformable, autre queComment obtenir une structure indéformable, autre quela triangulationla triangulation ??

LLESES VOÛTESVOÛTES : :

Problématique

1 - Après observation de l'image et de ce que le professeur vous présente, la structure vous

semble-t-elle stable ? Expliquez

2 – Dessinez ce que vous pourriez réaliser pour rendre cette arche rigide et stable.

Vous utiliserez un compas et une règle pour ce schéma.

Moules




3- A l'aide du matériel à disposition, réalisez votre montage pour vérifier.

Cela vous satisfait-il ? L'ensemble est-il rigide ? Expliquez.

…..........................................................................................

…..........................................................................................

…..........................................................................................

…..........................................................................................

…..........................................................................................

…..........................................................................................

…..........................................................................................

…..........................................................................................

…..........................................................................................

4 - En pressant légèrement à l'aide de ton doigt, l'élément central, que se passe-t-il ?

…....................................................................................................................................................................................

5 – Vérification à l'aide du fichier :

(Après avoir dessiné sommairement une arche,représente par une flèches rouge l'action du doigt, et par des flèches bleues le déplacement des éléments sur le dessin)

6 - Que faudrait-il pour que cela n'arrive pas ?

(Dessines une solution au crayon sur le même dessin)


1 – Lancer le logiciel Blender

2 – Ouvrir le fichier : « Simulation pression sur arches arches »

3 – Cliquer sur la partie gauche et taper sur la lettre « P » du clavier

4 – Observations :

…................................................…................................................…................................................

Photo de votre réalisation



7 – Les éléments d'une arche et solutions pour la stabiliser

A l'aide d'internet, chercher le nom des éléments qui composent une arche, et dessiner deux

solutions existantes pour la rendre stable.


Stabilité :Solution 1


Noms des éléments qui composent une arche



LLESES VOÛTESVOÛTES : :

Problématique

1 - Après observation de l'image et de ce que le professeur vous présente, la structure vous

semble-t-elle stable ? Expliquez

2 – Dessinez ce que vous pourriez réaliser pour rendre cette arche rigide et stable.

Vous utiliserez un compas et une règle pour ce schéma.

Moules


Non, les blocs du haut, à droite, sont mal empilés. La structure s'effondrent.



3- A l'aide du matériel à disposition, réalisez votre montage pour vérifier.

Cela vous satisfait-il ? L'ensemble est-il rigide ? Expliquez.

…..Les cubes permettent d'avoir une base stable..

…..Les pièces supérieures s’emboîtent parfaitement

…..et ferment l'arche pour maintenir toute la structure.

…..........................................................................................

…..........................................................................................

…..........................................................................................

4 - En pressant légèrement à l'aide de ton doigt, l'élément

central, que se passe-t-il ?

…....La structure se fragilise. Elle pourrait s'écrouler si l'on forçait un peu plus. Ça s'écarte..........

5 – Vérification à l'aide du fichier :

(Après avoir dessiné sommairement une arche,représente par une flèches rouge l'action du doigt, et par des flèches bleues le déplacement des éléments sur le dessin)

6 - Que faudrait-il pour que cela n'arrive pas ?

(Dessines une solution au crayon sur le même dessin)


1 – Lancer le logiciel Blender

2 – Ouvrir le fichier : « Simulation pression sur arches arches »

3 – Cliquer sur la partie gauche et taper sur la lettre « P » du clavier

4 – Observations :

Les tremblements font s'écrouler les différentes arches. La dernière résiste plus longtemps ou ne s'écroule pas car elle est consolider de chaque coté.



7 – Les éléments d'une arche et solutions pour la stabiliser

A l'aide d'internet, chercher le nom des éléments qui composent une arche, et dessiner deux

solutions existantes pour la rendre stable.




Noms des éléments qui composent une arche

Voussoirs ou claveaux

Clé de voûte

Sommiers

Montage de la maquette de pont



Culée

Pylône (en 2 parties)

Socle

Attache massif

Attache pylône

Socle intermédiaire

PIECES PRINCIPALES DU PONT


TablierArche

Poutre

Pilier Béquille

Bras suspendu Câble

Pièce tablier

Rondelle

Tablier ouvrantManivelle

ACCESSOIRES DU PONT


Camion

Cabine du transbordeur

Tablier articulé

Habitat et OuvragesHabitat et OuvragesMONTAGE D'UNE PARTIE DU PYLONE/MASSIF

1- Insertion la culée sur le pylône.

2- Placer l'attache massif et visser.


1- Assembler le socle.

2- Insérer l'attache pylône sur les pylônes.


1- Placer les blocs sur le socle.

2- Visser sur le dessus et le dessous.


1- Insertion des cotés gauches et droits.

2- Insertion des cotés avant et arrière.

3- Mise en place des barrières.

4- Il est possible d'y insérer le camion.

5- Perçage et insertion d'un jonc plié pour la manivelle.

LA CABINE DU TRANSBORDEUR


PONT EN ARCHE


PONT A POUTRE


PONT A PILIERS


PONT BEQUILLES


1- Insertion de la manivelle. Mettre également les rondelles de chaque coté.

2- Insertion des pylônes.

3- Rendu final avec le tablier.


PONT A HAUBANS


PONT SUSPENDU


PONT LEVANT


PONT TRANSBORDEUR


TABLIER ARTICULE POUR LA TRIANGULATION

Possibilité de faire un tablier articulé de 3 ou 5 pièces grâce au socle intermédiaire.

CI - STABILITÉ D'UNE STRUCTURE FICHE DE CONNAISSANCE N°01

Nom :

LE FRANCHISSEMENT D'UN OBSTACLE

Les ouvrages d'art sont des constructions de grande importance entrant dans la création d'une voie de communication ou de transport (les ponts, les tunnels, les barrages et autres structures).

LES TYPES DE PONT

Le pont est une solution technique permettant le franchissement d'un obstacle. Le choix de la structure dépend de l'usage que l'on en fait, de son environnement, de sa portée, des matériaux, de l'esthétique, …

Pont à voûtes Pont à arc Pont à poutres Pont à haubans Pont suspendu

LES EFFORTS

Les différentes structures subissent des efforts de flexion, de traction et de compression. Effort La flexion La traction La compression

Schématisation

Comportement Le matériau se courbe. Le matériau s'allonge. Le matériau se raccourcit. Ces efforts dépendent fortement :

- du type de matériaux utilisés (acier, plastique, bois, béton, …), - de la forme du matériaux (profilé, épaisseur, longueur…),

- des caractéristiques du matériau (mécaniques, acoustiques, thermiques …).

LES ASSEMBLAGES

Pour résister ou pour contrer certains efforts, la structure met en évidence des assemblages pratiquement indéformables.

La triangulation Les voûtes

Le triangle est la forme la plus résistante.

CI - STABILITÉ D'UNE STRUCTURENom :

FICHE DE CONNAISSANCE N°02

Mettre en place et interpréter un essai pour définir, de façon qualitative, une propriété donnée.Mettre en relation, dans une structure, des propriétés avec les formes, les matériaux et les efforts mis en jeu.

LA STRUCTURE D'UNE VOÛTE

Une voûte est constituée d'éléments et ellesupporte la partie supérieure d'un édifice.

LA STABILITÉ D'UNE STRUCTURE

Chaque claveau est soumis à la force de son propre poids.

Chaque bloc étant attiré versle sol, une force de répulsion,d'appui est créée.Les blocs sont poussés versl'extérieur.

La structure ne peut pas résister et elle s'écarte.

Il faut donc trouver des solutions pour contrer ces forces qui font s'effondrer la structure.

L’arc en plein-cintre (demi-circulaire) L’arc brisé (deux portions de cercle se butant àet ses contreforts. leur sommet) et ses arcs-boutant.

Art roman (De 1030 au XIIème siècle) Art gothique (suit l'art roman)