Tp Abribus

Vérification de la résistance d'une

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Programme : 2.3.3 Comportement mécanique des systèmes TP

TP STI2d Cyrille Rouillère Tp abribus

Organisation : Durée du TP : 2h00 Groupe : Binôme, trinôme maxi. Documents ressources : Logiciel Freelem Abribus

Problématique : Vérifier la résistance de la structure

L’objectif est de vérifier la résistance mécanique de l'abribus. Vous vous intéresserez notamment à modéliser sa structure ainsi que les actions mécaniques s’y exerçant. De fait de la présence de vitres, le vent ne doit pas être négligé de même que la neige sur le toit.

Vous avez à votre disposition un descriptif technique de l’abribus « Station-bus Conviviale ».

Etude N°1 : Identification et calcul des actions mécaniques. 1) Calcul du poids de la structure. Sur la structure métallique de l'abribus nous positionnerons une plaque en verre dont la dimension (mm) est 1500x3000x4 (Densité du verre = 2.5 : le verre pèse 2.5 fois plus que l’eau)

- Calculer le volume en mm3 et m3 puis la masse (kg) de la plaque de verre. Puis son poids avec g=9.8.

2) Incorporation de cette charge sur le modèle numérique. Ouvrir le fichier abribustravail.flm. Observer et repérer les N° des barres qui vont supporter le toit en verre. Déterminer la longueur totale des barres (grâce aux coordonnées des nœuds).

3) Calculer la répartition linéaire du poid en N/mm appliqué sur les barres de la structure.

4) Dans l’onglet « Chargement » définir le cas "2"de nom "verre" qui concerne quelques barres de la structure et dont l’effet sera normal au sol. (Attention au type de chargement).


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5) Réaliser les calculs de la structure puis complétez le tableau ci dessous.

Max Nœud(s) Barre(s) Axe Valeur(mm) Déplacement Maxi Contrainte maxi Valeur(MPa)

Vérifier la contrainte admissible (MPa) de l'acier, et sa compatibilité avec l'abribus.

OUI/NON

6) Sur le toit en verre de l'abribus il pourrait s'amonceler une couche de neige. 50kg au m2, valeur couramment utilisé en architecture (pour une zone non montagneuse).

- Calculer la masse (Kg) de la neige et son poids.

7) Dans l’onglet « Chargement » définir le cas "3"de nom "neige" qui concerne quelques barres de la structure et dont l’effet sera normal au sol. (Attention au type de chargement).

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8) L'abribus installé en ou hors agglomération peut subir les intempéries et notamment le vent.

Considérant qu'une plaque de verre de dimension 3000mm x 1800mm x 4mm, est fixée sur la face verticale de l'abri, à 500mm du sol et qu'un vent de 100Km.h-1 pourrait souffler perpendiculairement à cette vitre: (Ajouter 1 nœuds par barre verticale, pour situer la position basse de la vitre).

- Calculer la force (N) appliquée sur la vitre.

F = 0.5 x Pair x Svitre x (Vvent)2 x Cx

Pair = 1.2 Kg.m-3 Cx : coefficient de trainée Vvent : m.s-1


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- Dans l’onglet « Chargement » définir le cas "4"de nom "vent" qui concerne quelques barres de la structure et dont l’effet sera normal à la vitre. (Attention au type de chargement)

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9) L'étude se termine, nous allons prendre en compte toutes les contraintes appliquées à l'abribus.

Si la structure avec son toit en verre et son poids propre semble adaptée, quand est-il si elle subit neige et vent ?

10) Dans l’onglet « Combinaisons » définir le cas "10" de nom "max" qui concerne tout les cas précédents.

Max Nœud(s) Barre(s) Axe Valeur(mm) Déplacement Maxi Contrainte maxi Valeur(MPa)

Vérifier la contrainte admissible (MPa) de l'acier, et sa compatibilité avec l'abribus.

OUI/NON

11) A la lecture des résultats proposer plusieurs solutions afin de rendre la structure compatible avec les intempéries.

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