Nom : Date : La construction parasismique

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1 Nom : Date : La construction parasismique

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3 Expert en environnement Ingénieur Plan Nord Schéma technique Simulateur de séisme Tremblement de terre La construction parasismique page 2

4 LA SITUATION LA SITUATION La communauté scientifique n associe pas généralement le Canada aux tremblements de terre. Cela s explique par le faible nombre des secousses sismiques au Canada. Savais-tu que, même si les tremblements de terre sont peu fréquents, «le Nunavut et le Nunavik sont parmi les régions les plus sujettes aux tremblements de terre au Canada» (Spitzer, par. 8, 2001)? Les experts en environnement et les ingénieurs sont donc soucieux de faire construire des bâtiments adaptés à ces régions. D ailleurs «le Code national du bâtiment exige que les nouvelles constructions dans la région respectent les exigences de stabilité et parasismiques les plus strictes.» (Spitzer, par. 21). En 1989, dans la péninsule de l Ungava, dans le Nunavik, un séisme d une magnitude de 6,3 a ouvert la toundra et a secoué les communautés environnantes. Dans le cadre du Plan Nord, le gouvernement québécois et de Kativik érigeront de nombreux bâtiments dans le Nord du Québec. Ces bâtiments devront respecter les normes de construction résistant aux séismes. Il faudra faire des tests pour le vérifier. Pour assurer la sécurité de tous et le développement futur de la région, la Société Makivik a fondé une association de jeunes ingénieurs (EVER) qui aura pour mission de construire et de mettre à l épreuve des structures écologiques et parasismiques. La construction parasismique page 3

5 LA SITUATION Le groupe de jeunes d EVER devra construire une structure qui résisterait à la force destructrice d un tremblement de terre, d après les exigences mises en place par le gouvernement du Québec. Tu viens d être embauché par le groupe EVER. Ta tâche principale est de construire une structure respectant les normes de construction du gouvernement québécois et résistant à un séisme important. Tu feras des essais à petite échelle. Pour t aider dans ta tâche, tu auras accès à divers matériaux de construction et à un simulateur de séisme. Une fois que tu auras bâti une structure solide, obéissant au code, tu feras des tests et tu remettras un rapport complet à EVER, comprenant des recommandations et des dessins industriels ou des schémas techniques. Que te demande-t-on de faire? Quelles sont les étapes à suivre pour résoudre le problème? La construction parasismique page 4

6 CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES Ta structure : o Ne peut pas peser plus de 1,5 kg o Doit mesurer entre 30 et 45 cm de haut o Doit avoir une base mesurant 10,1 x 9,5 cm o Doit posséder trois parties, posées les unes sur les autres o Chacune des trois parties (petite, moyenne et grosse) doit avoir des dimensions différentes o La distribution du poids doit être différente pour chacune des trois parties o Les parties ne doivent pas être imbriquées ou être collées l une à l autre o Tu peux te servir de colle ou d attaches pour faire tenir les trois parties ensemble o Doit se tenir seule (ne peut pas être attachée au simulateur) o Doit avoir une couche de fondation choisie parmi les options énumérées dans la liste de matériel o Tu peux placer du matériel sous la structure tant qu il respecte les règles ci-dessus. (Ce matériel compte dans la masse totale). o Tu peux choisir parmi le matériel et les outils suivants ou parmi les choses que ton enseignant vous permet d utiliser : *Tu peux inclure des idées qui n ont pas été vues dans une activité précédente à condition qu elles respectent les caractéristiques cidessus. La construction parasismique page 5

7 CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES Liste du matériel nécessaire Matériel : Carton Carton mousse Mousse de polystyrène Bois (découpes) Papier Cure-dent Bâtons de popsicle (grandeurs variées) Ressorts Fil métallique Pâte à modeler Trombones Élastiques Pailles à boire Ficelle Chevilles en bois (grandeurs variées) Vis Clous Punaises Outils : Simulateur de séisme Planche pour fondations découpée selon les mesures (10,1 cm x 9,5 cm x 1,9 cm) Règle à mesurer Compas Stylet Planche à découper Ciseaux Colle blanche Bâton de colle Ruban adhésif (transparent, en toile, ruban-cache) Colle thermofusible Marteau Tournevis Balance électronique *Scie Lunettes de sécurité Matériaux de fondation : Billes Chevilles en bois Bois (découpé selon la taille des fondations) Éponge Film à bulles d'air La construction parasismique page 6

8 RÉCAPITULATION Petit retour sur les notions apprises 1. Quelles sont les variables qui influencent la stabilité d une construction? 2. À quoi faut-il penser quand on bâtit une structure? 3. Comment les notions que tu as déjà apprises (sur les plaques tectoniques, les tremblements de terre, etc.) peuvent-elles t aider dans ta tâche? La construction parasismique page 7

9 RECHERCHE À la recherche d information (Optionnel, mais recommandé) À l aide de diverses ressources, fais des recherches sur le bâtiment. Note toute information qui pourrait t aider dans la construction de ta structure. NOTES La construction parasismique page 8

10 REMUE-MÉNINGES 1. Quels matériaux de la liste (à la page 6) te serviront à la construction de ta structure? 2. Est-ce que tu vas utiliser un concept ou une technique que tu as inventé ou que tu as découvert lors de tes recherches? OUI Si oui, décris-le ou décris-la ici. NON 3. Explique ton plan et comment tu incorporeras toutes les exigences du gouvernement du Québec (pages 5-6). Schéma technique La construction parasismique page 9

11 REMUE-MÉNINGES 4. Dans l espace ci-dessous, fais un schéma technique ou un schéma industriel de la structure que tu fabriqueras. Ajoute des étiquettes et toute remarque que tu juges importante. N oublie pas : Ce n est qu un brouillon. Tu feras le dessin final après avoir testé ta structure. La construction parasismique page 10

12 EXPÉRIENCE TÂCHE À ACCOMPLIR : Sers-toi de l espace ci-dessous pour faire ton rapport. N oublie pas les éléments suivants : Le but de ton rapport (pourquoi tu écris ce texte). Fais la liste du matériel et des outils nécessaires à la construction de ta structure. Conçois une marche à suivre avec les différentes étapes pour construire ta structure. Ce que tu as observé quand tu as soumis la structure aux secousses sismiques dans le simulateur. Une explication des résultats de ton test. La version finale de ton schéma technique ou de ton schéma industriel avec des étiquettes et trois points de vue (vue de face, vue latérale et coupe transversale). Une conclusion pour expliquer tes résultats. Tes recommandations. But (Pourquoi tu écris le rapport?) La construction parasismique page 11

13 EXPÉRIENCE Matériel : (De quoi t es-tu servi pour fabriquer ta structure?) Marche à suivre : La construction parasismique page 12

14 EXPÉRIENCE Marche à suivre (suite) : La construction parasismique page 13

15 EXPÉRIENCE Résultats : (Que s est-il produit quand la structure a été mise à l épreuve?) Tu peux faire un dessin si ça t aide à mieux décrire ce qui s est produit. La construction parasismique page 14

16 EXPÉRIENCE Schéma technique ou schéma industriel : Vue de face avec étiquettes Vue latérale avec étiquettes La construction parasismique page 15

17 EXPÉRIENCE Conclusions : (Que t a appris le test que tu as mené?) Recommandations : (Sers-toi des résultats positifs que tu as obtenus pour faire des recommandations à Makivik.) La construction parasismique page 16

18 ACTIVITÉ DE RÉFLEXION 1. Quels ont été les éléments de construction qui ont été les plus efficaces dans ton concept? 2. Est-ce que certains éléments de construction n ont pas été aussi efficaces que prévu? Si oui, décris-les et les résultats qu ils ont donnés. 3. Ton plan t a-t-il causé des problèmes? Explique. La construction parasismique page 17

19 ACTIVITÉ DE RÉFLEXION 4. Comment as-tu surmonté ces problèmes? 5. Est-ce qu on pourrait utiliser ton concept à grande échelle (par exemple pour la construction d une maison)? 6. En tant que membre d EVER, que recommandes-tu à Makivik et au gouvernement du Québec? La construction parasismique page 18

20 ACTIVITÉ DE RÉFLEXION 7. Si tu devais répéter l activité, changerais-tu la marche à suivre? La construction parasismique page 19