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BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR TRAVAUX PUBLICS Étude Technique et Économique Ép

BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR TRAVAUX PUBLICS Étude Technique et Économique Épreuve : Études de Conception et Réalisation en Maîtrise d’Œuvre SESSION 2019 ______________ Durée: 6 heures Coefficient : 3 _____________ Matériel autorisé : L’usage de tout modèle de calculatrice, avec ou sans mode examen, est autorisé. Tout autre matériel est interdit. - dossier de présentation et le questionnement : pages 2/19 à 7/19 - documents techniques : DT1 à DT7 : pages 8/19 à 14/19 - documents réponses : DR1 à DR5 : pages 15/19 à 19/19 Documents à rendre avec la copie : - DR1 : réponses pour l’étude 3 page 15/19 - DR2 : réponses pour l’étude 4 page 16/19 - DR3 : réponses pour l’étude 5 page 17/19 - DR4 : réponses pour l’étude 5 page 18/19 - DR5 : réponses pour l’étude 6 page 19/19 Dès que le sujet vous est remis, assurez-vous qu’il est complet. Le sujet se compose de 19 pages, numérotées de 1/19 à 19/19. BTS TRAVAUX PUBLICS - E4 Étude Technique et Économique Session 2019 U41- Études de conception et de réalisation en maîtrise d’œuvre 19TVE4ECR1 Page 1/19 Documents remis - Le dossier de présentation et le questionnement : Pages 2/19 à 7/19 - Les documents techniques : DT1 à DT7 : Pages 8/19 à 14/19 - DT1 : Vue en plan simplifiée de l’ouvrage avant/après page 8/19 - DT2 : Coupe longitudinale et coupes transversales (avant/après) page 9/19 - DT3 : Pile P3 page 10/19 - DT4 : Mur de soutènement transformateur page 11/19 - DT5 : Vérification en flexion et cisaillement selon EC3 page 12/19 - DT6 : Joint de chaussée page 13/19 - DT7 : Extrait du CCTP page 14/19 - Les documents réponses (à rendre avec la copie) : Pages 15/19 à 19/19 - DR1 : Vérification mécanique d’une poutrelle (étude 3) page 15/19 - DR2 : Équilibre du mur de soutènement (étude 4) page 16/19 - DR3 : Joint de chaussée (étude 5) page 17/19 - DR4 : Article du B.P.U. (étude 5) page 18/19 - DR5 : Planning pile P3 (étude 6) page 19/19 Études Compétences détaillées Barème Étude 1 : ANALYSE DE SITE ET DES CONTRAINTES Définir et/ou Intégrer des méthodes de construction Indiquer, dans un document, les contraintes d’exploitation sous chantier 20 Étude 2 : ÉTUDE QUANTITATIVE Quantifier tout ou partie d’un ouvrage 30 Étude 3 : VÉRIFICATION MÉCANIQUE D’UNE POUTRELLE Dimensionner tout ou partie d’un ouvrage Proposer ou Adapter des Solutions Techniques 50 Étude 4 : ÉQUILIBRE DU MUR DE SOUTÈNEMENT Dimensionner tout ou partie d’un ouvrage Proposer ou Adapter des Solutions Techniques 40 Étude 5 : JOINT DE CHAUSSÉE Proposer ou Adapter des Solutions Techniques Compléter ou réaliser des documents graphiques exploitables 30 Étude 6 : PLANNING PILE P3 Établir un calendrier 30 200 points BTS TRAVAUX PUBLICS - E4 Étude Technique et Économique Session 2019 U41- Études de conception et de réalisation en maîtrise d’œuvre 19TVE4ECR1 Page 2/19 PRÉSENTATION Le chantier concerne l’élargissement par l’extérieur de l’autoroute A71 entre la barrière de péage de Clermont (au Nord) et la liaison avec le nœud autoroutier de l’A711 (au Sud). Ces travaux d’élargissement (passage en 2 fois 3 voies) impliquent des travaux sur de nombreux passages supérieurs et passages inférieurs, des travaux de terrassement (pour chaussée et bassins) et de création de soutènements. Dans le cadre de ces travaux le passage inférieur 386.455 doit être élargi d’une voie dans le sens Paris-Montpellier et d’une voie dans le sens Montpellier-Paris. La solution envisagée est la dépose des anciennes corniches, la création de culées, de piles et l’élargissement du tablier dans les deux sens de circulation par l’utilisation de poutrelles enrobées. Voir documents techniques DT1 à DT3 Vue générale du chantier Zoom sur la zone étudiée MISE EN SITUATION Vous travaillez pour le compte du maître d’œuvre et vous assistez l’ingénieur responsable de la consultation des entreprises. BTS TRAVAUX PUBLICS - E4 Étude Technique et Économique Session 2019 U41- Études de conception et de réalisation en maîtrise d’œuvre 19TVE4ECR1 Page 3/19 MONTPELLIER   PARIS MONTPELLIER   PARIS ZONE ETUDIÉE Barrière de péage Nœud autoroutier Zoom ÉTUDE 1: ANALYSE DU CHANTIER ET DES CONTRAINTES DE RÉALISATION DE L’OUVRAGE Voir les documents techniques DT1 et DT2 Question 1 Sur copie, décoder les abréviations suivantes : BAU, VL, VM, VR, TPC, BDD, BDG. Question 2 En vue de rédiger l’article du CCTP sur les contraintes d’exploitation sous chantier liées au maintien des circulations : - identifier les contraintes ; - les organismes à contacter ; - et les informations à collecter. Sur copie, présenter la réponse dans un tableau avec les en-têtes suivants : CONTRAINTES ORGANISMES À CONTACTER INFORMATIONS À COLLECTER Question 3 Quels sont les avantages du choix de réalisation de l’élargissement du tablier de l’ouvrage en poutrelles enrobées ? ÉTUDE 2: ÉTUDE QUANTITATIVE Voir les documents techniques DT1 à DT3 Donnée simplificatrice : La longueur totale des chanfreins de 150 mm * 150 mm sera prise égale à 22,000 m En vue de compléter le cadre du DQE, on souhaite déterminer les volumes de béton de la pile P3. Question 4 Sur copie, déterminer les côtes h1, h2, h3 et h4. Question 5 Sur copie, dans un tableau, déterminer le volume de béton de la semelle de la pile P3 EST. Question 6 Sur copie dans le même tableau, déterminer le volume de béton de la pile (bossages non-compris) de la pile P3 EST. BTS TRAVAUX PUBLICS - E4 Étude Technique et Économique Session 2019 U41- Études de conception et de réalisation en maîtrise d’œuvre 19TVE4ECR1 Page 4/19 ÉTUDE 3: VÉRIFICATION D’UNE POUTRELLE EN PHASE DE COULAGE Voir les documents techniques DT1, DT2 et DT5 Votre ingénieur vous donne le fichier texte des résultats donnés par un logiciel de calcul (Voir DR1) afin de vérifier le prédimensionnement des poutrelles. Question 7 Sur le DR1 (répondre dans un ordre à choisir) : - tracer le diagramme de l’effort tranchant ; - tracer le diagramme du moment fléchissant à partir du fichier texte du logiciel (Les moments en travées n’étant pas donnés il est demandé de les déterminer et de porter leurs positions et leurs valeurs sur le diagramme) ; - déterminer les valeurs des actions aux appuis. Question 8 Déduire la position de la section droite où le moment fléchissant est maximal. On prendra : Contrainte admissible de l’acier : fy=235 MPa. Question 9 À l’aide de l’extrait de l’Eurocode 3 (Voir DT5) vérifier la poutrelle vis-à-vis des contraintes normales. Prendre un moment de flexion agissant MEd= - 340 kN.m et un profilé en classe 3. Question 10 À l’aide de l’extrait de l’Eurocode 3 (Voir DT5) vérifier la poutrelle vis-à-vis de l’effort tranchant. Prendre VEd= - 110 kN. Le critère du CCTP limite la flèche à fmax = L/750 (où L est la longueur de la travée). L’allure de la flèche est donnée sur le DR1 pour le cas de charge à considérer (différent du cas de charges précédent). Question 11 À partir du diagramme de l’allure de la flèche le long de la poutrelle : vérifier la flèche dans chacune des travées selon le critère du CCTP. Question 12 Que peut-on préconiser par rapport au résultat de la question 11 ? ÉTUDE 4: ÉTUDE SIMPLIFIÉE DE L’ÉQUILIBRE DU MUR DE SOUTÈNEMENT Voir les documents techniques DT1 et DT4 Afin de vérifier le prédimensionnement du mur de soutènement, votre ingénieur vous demande de vérifier sa stabilité à partir d’un schéma mécanique simplifié donné. On ne tiendra pas compte de la pente du terrain, ni des surcharges et la butée sera négligée. On prendra : - poids volumique du béton armé = 25 kN/m3 ; - poids volumique du sol= 20 kN/m3 ; angle de frottement interne= 30°; cohésion C = 0°. Question 13 Quel est l’utilité du mur de soutènement pour le transformateur ? Sans mur de soutènement qu’aurait-il fallu faire ? Question 14 L’ingénieur demande de négliger la butée. Expliquer pourquoi. Question 15 Sur DR2, compléter le schéma avec les vecteurs et la position de leurs points d’application représentant : - la résultante du poids du voile (numéro 1 sur le schéma) ; - la résultante du poids de la semelle (numéro 2 sur schéma) ; - la résultante du poids des terres s’appuyant sur la semelle (numéro 3 sur schéma) ; - les résultantes de la poussée des terres (le numéro 4 correspond à la partie rectangulaire et le numéro 5 à la partie triangulaire) BTS TRAVAUX PUBLICS - E4 Étude Technique et Économique Session 2019 U41- Études de conception et de réalisation en maîtrise d’œuvre 19TVE4ECR1 Page 5/19 3400 4 0 0 3 4 5 0 5 5 0 300 1 2 3 o p=30kPa 2900 300 200 p=8kPa 4 5 Question 16 Sur DR2, compléter le tableau et étudier l’équilibre du mur vis à vis du basculement autour du point O. Conclure. Question 17 Sur DR2, vérifier le mur vis-à-vis du glissement. Conclure. Question 18 Sur DR2, vérifier le sol support vis-à-vis du poinçonnement. Comparer à la capacité portante du uploads/Ingenierie_Lourd/ 11661-bts-tp-2019-u41-sujet.pdf