La structure des ponts

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1 Objectif : Identifier la typologie des ponts grâce à une maquette puis réaliser les croquis. Identifier différentes solutions techniques pour répondre à une même fonction de service. Identifier la structure de base : la triangulation Identifier les efforts en compression et traction des éléments d une structure. Utiliser un logiciel de conception de treillis de ponts et identifier les efforts sur les barres. Organisation : 6 groupes en salle de technologie Les groupes tournent deux par deux sur 3 activités : Structure des ponts avec la maquette (2 maquettes A4) Le treillis et la triangulation (2 maquettes A4) Logiciel de conception Bridge Building (logiciel gratuit) Démarche Problématique Quelles sont les diférentes structures des ponts? Investigation Trois ateliers : 1.Avec maquette A4 : les différentes structures et leurs représentations sous la forme de croquis 2.Une structure de base : la triangulation avec une application sur le treillis d un pont 3.Utilisation d un logiciel : Bridge Building Game pour voir les efforts dans les barres. Chaque groupe passe sur chaque atelier suivant un planning Remontée des travaux effectués sur les trois ateliers Structuration

2 Problématique : Quelles sont les solutions techniques, pour soutenir le tablier? Maquette : Vous avez à votre disposition une maquette constituée d un socle, d un tablier et plusieurs éléments pour matérialiser les solutions techniques. A l aide de la maquette, trouvez des solutions pour soutenir le tablier. Quand vous avez une solution, dessinez-la avec un croquis, comme ci-dessous. Nommer le principe de maintien et ajouter des commentaires. si nécessaire.

3 Nom de la solution technique Nom de la solution technique Nom de la solution technique Nom de la solution technique

4 Avec 4 barres jaunes, 4 vis et 4 écrous réalisez la figure ci-dessous, puis avec des éléments de la boîte, trouvez une astuce pour que le carré ne se déforme pas. Forme Croquis de la solution Quelles figures géométrique? Assemblez 6 barres jaunes, 6 vis et 6 écrous, puis avec des éléments de la boîte, trouvez une astuce pour que le polygone ne se déforme plus. Forme Croquis de la solution Conclusion Comment faire tenir le tablier horizontalement avec un treillis??? A l aide du socle, du tablier, des barres, des vis et des écrous proposez une solution sur la maquette. Quand vous avez vérifié que la structure est stable et indéformable, dessinez la ci-contre.

5 Avec 4 barres jaunes, 4 vis et 4 écrous réalisez la figure ci-dessous, puis avec des éléments de la boîte, trouvez une astuce pour que le carré ne se déforme pas. Forme Croquis de la solution Quelles figures géométrique? Deux triangles. Assemblez 6 barres jaunes, 6 vis et 6 écrous, puis avec des éléments de la boîte, trouvez une astuce pour que le polygone ne se déforme plus. Forme Croquis de la solution Conclusion En mettant 3 barres pour obtenir 3 triangles le polygone ne se déforme plus. Comment faire tenir le tablier horizontalement avec un treillis??? A l aide du socle, du tablier, des barres, des vis et des écrous proposez une solution sur la maquette. Quand vous avez vérifié que la structure est stable et indéformable, dessinez la ci-contre.

6 Double-cliquez sur l icône du logiciel Bridge Building et réalisez les différents exercices ci-dessous. Après chaque exercice vous complèterez la colonne observation. Exos Configuration Fonctions Observation Départ Ecran de départ Exo 1 Dessiner ces 7 barres Si les barres sont en gris cliquer sur : Effort puis Cliquer sur Test Exo 2 Ajouter deux barres en diagonale, Test +progessif + très rapide + Départ train Au 5ème passage mettre Rapide et mettre Pause au passage du train sur le pont Exo 3 Exo 4 Changer la barre de droite et refaire le test comme pour l exercice précédent Après le test, faire Editer+quitter Choisir : Niveau 2 Créez un nouveau treillis avec les nouveaux points d encrage. Choisir les charges progressives et testez votre structure.

7 Double-cliquez sur l icône du logiciel Bridge Building et réalisez les différents exercices ci-dessous. Après chaque exercice vous complèterez la colonne observation. Exos Configuration Fonctions Observation Départ Ecran de départ Exo 1 Dessiner ces 7 barres Si les barres sont en gris cliquer sur : Effort puis Cliquer sur Test Avec une charge, la structure se déforme et se casse... Exo 2 Exo 3 Exo 4 Ajouter deux barres en diagonale, Test +progessif + très rapide + Départ train Au 5ème passage mettre Rapide et mettre Pause au passage du train sur le pont Changer la barre de droite et refaire le test comme pour l exercice précédent Après le test, faire Editer+quitter Choisir : Niveau 2 Créez un nouveau treillis avec les nouveaux points d encrage. Choisir les charges progressives et testez votre structure. Avec une charge, la structure se tient, avec des charges progressives les efforts dans les barres ne sont pas symétriques Les efforts dans les barres sont symétriques. Les diagonales sont rouges en compression et le montant du milieu est bleu il est en traction.

8 La structure des ponts Autour de nous, les ponts utilisent différentes structures, ces solutions techniques avec les matériaux sont choisies selon différentes contraintes : longueur à traverser etc... Quelques solutions techniques pour les structures? Croquis Photos La solution choisie est quelques fois une combinaison de 2 structures Pont de Normandie Pour remplacer une poutre, on peut utiliser des treillis pour alléger le pont Un rectangle indéformable Forme diverse Selon les efforts demandés à la structure, des éléments résistent à la compression, à la traction et à la flexion On peut s aider de logiciels pour visualiser les efforts dans les structures

9 La structure des ponts Autour de nous, les ponts utilisent différentes structures, ces solutions techniques avec les matériaux sont choisies selon différentes contraintes : longueur à traverser etc... Quelques solutions techniques pour les structures? poutre arc câbles Croquis Avec poutre Avec arc Suspendu A haubans Photos La solution choisie est quelques fois une combinaison de 2 structures Pont de Normandie Avec poutre A haubans Avec poutre Pour remplacer une poutre, on peut utiliser des treillis pour alléger le pont La forme indéformable du triangle est la base de la structure treillis. Autour beaucoup de bâtiments et ouvrages utilisent cette propriété. ex : Tour Eiffel, passerelle Eiffel, Beaubourg etc... de nous Un rectangle indéformable Forme diverse Selon les efforts demandés à la structure, des éléments résistent à la compression, à la traction et à la flexion Flexion Traction Compression On peut s aider de logiciels pour visualiser les efforts dans les structures