Maquettes d ouvrages structures treillis

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1 2009 Maquettes d ouvrages structures treillis Maquettes de ponts AU COLLEGE

2 Maquettes d ouvrages à structure treillis Avril 2009 Etienne Bernot - Jean Luc Mathey Edité par la Sté A rue du Fromenteau Z.A. Les Hauts des Vignes Gometz le Châtel Tél. : Fax. : SOMMAIRE Présentation générale 01 enclature des pièces livrées 02 Modèle numéro 1 0 Eclaté et nomenclature du modèle 0 Dessins de définition 05 et 06 Modèle numéro 2 07 Eclaté et nomenclature du modèle 0 Dessins de définition 09 à 11 Modèle numéro 1 Eclaté et nomenclature du modèle 1 Dessins de définition 15 à 1 Pistes pédagogiques 19 et 20 CONTENU DU CDROM Le CDRom de ce projet est disponible au catalogue de la Sté A (réf CD XXX ). Il contient : - Le dossier en version FreeHand (modifiable avec ce logiciel - Version d évaluation fournie). - Le dossier en version PDF (lisible et imprimable avec le logiciel AcrobatReader). - Des photos du produit, des images de synthèse, des perspectives au format DXF. - Des fichiers d usinage au format CharlyGraal. - La modélisation D complète du produit dans ses différentes versions avec des fichiers D aux formats SolidWorks, Parasolid et edrawings. Ce dossier et le CDRom sont duplicables pour les élèves, en usage interne au collège* *La duplication de ce dossier est autoris ée sans limite de quantité au sein des établissements scolaires, à seules fins pédagogiques, à la condition que soit cité le nom de l éditeur : Sté A. La copie ou la diffusion par quelque moyen que ce soit à des fins commerciales n est pas autorisée sans l accord de la Sté A. La copie ou la diffusion par quelque moyen que ce soit en dehors d'un usage interne à l établissement de tout ou partie du dossier ou du CDRom ne sont pas autorisées sans l accord de la Sté A.

3 Présentation Le produit est un système pour réaliser des maquettes de structures de type treillis à partir de baguettes et planches PVC. Cela permet de travailler sur le principe de la triangulation des structures. Deux supports à utiliser l un après l autre sont proposés : 1 - Un banc d essais pour comprendre et tester rapidement les principes. 2 - Un lot de pièces et baguettes pour réaliser des maquettes. 1 - Travail sur banc d essais Le banc d essais fait l objet d un dossier spécial avec exercices, fiches élèves et pistes d investigation. De nombreuse configurations différentes sont présentées. Ce dossier (Réf D-BE-PTRA) est disponible gratuitement sur Réalisation d une maquette La réalisation élève Le kit proposé (Réf. K-PTRA) permet de réaliser plusieurs modèles de ponts pour un coût étudié. Mais tous les élément (baguettes et planche PVC, visserie) sont disponibles au détail pour réaliser de modèles originaux : - pont treillis de grande dimensions, - structures de bâtiments, pylônes, grues, etc. L utilisation du kit (Réf. K-PTRA) permet de cadrer le travail des élèves (ne pas les laisser s engager dans des projets pharaoniques) et de maîtriser les coûts tout en leur laissant une grande marge de liberté. En outre la présentation en kit simplifie beaucoup l approvisionnement pour le choix des pièces et quantités nécessaires. Les éléments de base pour construire une structure sont : - baguettes PVC expansé 6 x, - baguettes PVC expansé x, - planche de plancher PVC expansé x, - vis d assemblage. modèles de référence, réalisables à partir du kit (Réf. K-PTRA) sont présentés dans le dossier avec possibilité de les modifier ou de créer des modèles originaux de dimensions similaires. L échelle choisie est 1 : 50. Les sections des poutres et poteaux sont surdimensionnées par rapport à cette échelle ; des sections à l échelle donneraient des éléments trop fins pour être travaillés facilement en classe. Sur les trois modèles de référence, beaucoup de pièces sont de dimensions identiques (poutres, poteaux, barres d écartement, plaques de plancher, visserie). Les baguettes sont de 5 couleurs différentes pour identifier facilement les différentes pièces (Cf photos) : - poutres horizontales noires, blanches et rouges (section 6 x *), - poteaux (verticaux) et barres d écartement jaunes (section x ), - barres de triangulations bleues (section x ), - planches de plancher ( x ) noires. Le même code couleurs est repris sur les trois modèles proposés. * La section 6 x des poteaux permet de visser facilement des éléments perpendiculaires sur la tranche (barres d écartement et plancher). Sans quoi une section x aurait été suffisante. 01

4 enclature des pièces du kit K-PTRA-01 Le kit permet la réalisation de n importe lequel des modèles de référence présentés dans ce dossier. Nota : toutes les baguettes et vis sont disponibles au détail pour vos réalisations originales. Contenu du kit (réf. K-PTRA-01) Désignation et références A Quantité Barre de PVC expansé 500 x épaisseur mm : Bleue 6 Jaune Barre de PVC expansé 500 x épaisseur 6 mm : Blanche 2 Noire 1 Rouge 2 Plaque de PVC expansé 500 x épaisseur mm : noire 1 Vis tête cylindrique fendue, acier zingué Ø x 25 mm 2 Ecrou hexagonaux M 2 Vis tête fraisée, type tôle Ø x 6,

5 Modèle N 1 0

6 a 02b 02c Vis Type tôle tête fraisée Ø x 6,5 mm 07 2 Vis Acier zingué, tête cylindrique Ø 6 x 25 mm 06 2 Ecrou exagonaux Acier zingué, Ø Chaussée noire x 6 mm, PVC expansé mm 0 06 Traverse jaune x mm, PVC expansé mm 0 12 Diagonale bleue 11 x mm, PVC expansé mm Menbrures entraxe 7 mm x mm, PVC expansé 6 mm Montant jaune x mm, PVC expansé mm REPERE NOMBRE DESIGNATION CARACTERISTIQUES 02c 0 Couleur rouge 02b 0 Couleur blanche 02a 0 Couleur noire A PONT n 1 enclature Ensemble 0

7 PIECES 01 - Montant jaune : baguette x (7) PIECES 02 - Menbrures : baguette 6 x 02a : noire 02b : blanche 02c : rouge (7) 6 1,5 1,5 (12) 11 PIECES 0 - Diagonale bleue : baguette x Attention : tous les perçages sont au Ø mm. A Echelle 1 : 1 PONT n 1 Dessin de définition 05

8 PIECES 0 - Traverse jaune : baguette x (9) PIECES 05 - Chaussée noire : plaque mm (5) 1 Attention : tous les perçages sont au Ø mm. A Echelle 1 : 1 PONT n 1 Dessin de définition 06

9 Modèle N

10 a 02b Entretoise noire x mm, PVC expansé 6 mm 10 0 Entretoise jaune x mm, PVC expansé mm 09 2 Vis Type tôle tête fraisée, Ø x 6,5 mm 0 20 Vis Vis acier zingué, tête cylindrique, Ø 6 x 25 mm Ecrou exagonaux Acier zingué, Ø Chaussée noire x 6 mm, PVC expansé mm 05 0 Traverse jaune x mm, PVC expansé mm 0 12 Diagonale bleue 11 x mm, PVC expansé mm 0 0 Menbrure rouge 10 x mm, PVC expansé 6 mm Menbrures entraxe 7 mm x mm, PVC expansé 6 mm 01 0 Montant jaune x mm, PVC expansé mm REPERE NOMBRE DIMENSIONS CARACTERISTIQUES 02b 0 Couleur blanche 02a 0 Couleur noire A PONT n 2 enclature Ensemble 0

11 PIECES 01 - Montant jaune : baguette x (7) PIECES 02 - Menbrures : baguette 6 x 02a : noire 02b : blanche (7) 6 1,5 1,5 PIECES 0 - Menbrure rouge : baguette 6 x (7) ,5 Attention : tous les perçages sont au Ø mm. A Echelle 1 : 1 PONT n 2 Dessin de définition 09

12 PIECES 0 - Diagonale bleue : baguette x (12) 11 PIECES 05 - Traverse jaune : baguette x (9 Attention : tous les perçages sont au Ø mm. A Echelle 1 : 1 PONT n 2 Dessin de définition 10

13 PIECES 06 - Chaussée noire : plaque mm (5) 1 PIECES 10 - Entretoise jaune : baguette x PIECES 11 - Entretoise noire : baguette 6 x 6 Attention : tous les perçages sont au Ø mm. A Echelle 1 : 1 PONT n 2 Dessin de définition 11

14

15 Modèle N 1

16 a b 15 02c Diagonale bleue 11 x mm, PVC expansé mm 1 0 Diagonale bleue 102 x mm, PVC expansé mm 1 0 Menbrure rouge 122 x mm, PVC expansé 6 mm 12 0 Menbrure blanche 102 x mm, PVC expansé 6 mm 11 0 Montant jaune 10 x mm, PVC expansé mm 10 0 Montant jaune 20 x mm, PVC expansé mm 09 0 Entretoise jaune x mm, PVC expansé mm 0 2 Vis Type tôle tête fraisée Ø x 6,5 mm 07 2 Vis Acier zingué, tête cylindrique Ø 6 x 25 mm 06 2 Ecrou exagonaux Acier zingué, Ø Chaussée noire x 6 mm, PVC expansé mm 0 0 Traverse jaune x mm, PVC expansé mm 0 0 Diagonale bleue 15 x mm, PVC expansé mm Menbrures entraxe 7 mm x mm, PVC expansé 6 mm Montant jaune x mm, PVC expansé mm REPERE NOMBRE DIMENSIONS CARACTERISTIQUES 02c 0 Couleur rouge 02b 0 Couleur blanche 02a 0 Couleur noire A PONT n enclature Ensemble 1

17 PIECES 01 - Montant jaune : baguette x jaune (7) (7) (150) 15 6 PIECES 02 - Menbrures : baguette 6 x 02a : noire 02b : blanche 02c : rouge 1,5 1,5 PIECES 0 - Diagonale bleue : baguette x bleue Attention : tous les perçages sont au Ø mm. A Echelle 1 : 1 PONT n Dessin de définition 15

18 PIECES 0 - Traverse jaune : baguette x jaune (9) (5) 1 PIECES 05 - Chaussée noire : plaque mm noire Attention : tous les perçages sont au Ø mm. A Echelle 1 : 1 PONT n Dessin de définition 16

19 PIECES 09 - Entretoise jaune : baguette x PIECES 10 - Montant jaune : baguette x (2) 0 PIECES 11 - Montant jaune : baguette x (122) 10 PIECES 12 - Menbrure blanche : baguette 6 x (9) Attention : tous les perçages sont au Ø mm. A Echelle 1 : 1 PONT n Dessin de définition 17

20 PIECES 1 - Menbrure rouge : baguette 6 x (101) ,5 PIECES 1 - Diagonale bleue : baguette x jaune (9) 102 PIECES 15 - Diagonale bleue : baguette x jaune (12) 11 Attention : tous les perçages sont au Ø mm. A Echelle 1 : 1 PONT n Dessin de définition 1

21 Exemples de modèles plus importants réalisés avec les mêmes matériaux que les modèles 1,2 et Portée 65 cm Portée 150 cm Essai de charge avec 9 kg. 19

22 Réalisation d une maquette originale - Fiche élève Après avoir manipulé le banc d essai de poutre treillis et après avoir pu consulter les dossiers techniques des différents modèles de maquettes présentés dans ce dossier, les élèves doivent être en mesure de mettre en pratique leurs acquis pour dessiner et réaliser eux-même une maquette originale de pont. Il doivent avoir assimilé le vocabulaire technique (Culées, portée, noeuds, tablier, chaussée, montant, membrure, traverse, diagonale). Le plus simple pour cadrer le travail sera d imposer le tablier. Nous proposons un tablier à 5 travées d entraxe 7 mm, ce qui fait une portée de 5 mm. Soit un pont de portée 21,75 m considérant que la maquette est à l échelle 1 : 50. Travail à réaliser Dessiner une maquette d un modèle de pont à poutre treillis et la réaliser. Contraintes 1 - Utiliser les éléments fournis : baguettes et plaques du kit réf K-PTRA. 2 - Les travées du tablier sont imposées : 5 travées avec un entraxe de 7 mm entre les noeuds (articulations des membrures). Soit une portée de (5 X 7) = 5 mm. - La largeur du pont est imposée : traverses de longueur mm ; chaussée de largeur mm. Guide de réalisation 1 - Dessiner sur une grande feuille le tablier composé des 5 membrures d entraxe 7 mm (voire exemple ci-dessous). Eventuellement le professeur vous fournira le dessin photocopié Plan imposé pour le tablier (Dessin à l échelle 1 : ) Nota : Le modèle de dessin ci-dessus est à l échelle 1 :. Mais il faut bien réaliser un dessin à l échelle 1 : En partant du dessin imposé du tablier, dessiner le profil de la structure du pont que vous allez créer. La seule contrainte est la largeur des poutrelles de la maquette : mm. Les longueurs sont libres. Exemple de réalisation (Dessin à l échelle 1 : ) Nota : Le modèle de dessin ci-dessus est à l échelle 1 :. Mais il faut bien réaliser un dessin à l échelle 1 : 1. - Réalisation :.1 - Relever sur votre plan les dimensions des poutrelles à réaliser.2 - Découper les poutrelles aux bonnes longueurs dans les baguettes fournies - Pour les montants, diagonales et traverses, utiliser la baguette X. - Pour les membrures, utiliser la baguette 6 X.. - Percer chaque poutrelle après avoir pointer avec précision chaque trou à réaliser (pointe sèche). - Utiliser une mini-perceuse avec un foret de Ø mm.. - Assembler séparément les deux poutres du pont avant de poser la chaussée et les traverses. - Utiliser les vis et écrous M fournis. 20