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BTS BÂTIMENT SESSION 2016 Dimensionnement et vérification d’ouvrages – E 41 Co

BTS BÂTIMENT SESSION 2016 Dimensionnement et vérification d’ouvrages – E 41 Code : BTE4DVO - NC Page 1/20 BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR BÂTIMENT Épreuve E4 – Étude technique Sous - épreuve E41 Dimensionnement et vérification d’ouvrages SESSION 2016 Matériel autorisé : toutes les calculatrices de poche, y compris les calculatrices programmables alphanumériques ou à écran graphique dont le fonctionnement est autonome et qu’il ne soit pas fait usage d’imprimante (circulaire n°99-186, 16/11/1999). « Tous les documents réponses, même vierges, doivent être rendus avec la copie. » Dès que le sujet vous est remis, assurez-vous qu’il est complet. Ce sujet comporte 20 pages numérotées de 1/20 à 20/20 BTS BÂTIMENT SESSION 2016 Dimensionnement et vérification d’ouvrages – E 41 Code : BTE4DVO - NC Page 2/20 Construction d’un pôle Formation Santé Contenu du dossier Page 2 Présentation de l’ouvrage & caractéristiques des matériaux Page 3 Définition des charges Page 3 à 6 Travail demandé Page 7 DT 1 Vue en plan de la charpente Page 8 DT 2 Plan de coffrage plancher haut RdC Page 9 DT 3 Coupe A201 – A201 Page 10 DT 4 Plan de fondations Page 11 DT 5 Charpente salle de thèse Page 12 DT 6 Plan d’exécution du ferraillage de la longrine Lg-A-012 Page 13 à 19 DT 7 à DT 13 Extraits du formulaire RDM / Eurocodes Page 20 Documents réponses DR 1 et DR 2 Barème Etude 1 : Poteau A-204 4/20 Etude 2 : Note de calcul des longrines 7/20 Etude 3 : Charpente Salle de thèse 9/20 Présentation de l’ouvrage L’étude porte sur l’extension de la faculté de médecine sur le site hospitalo-universitaire. Une première phase de travaux consiste à la réalisation d’un ensemble de 3 bâtiments (voir DT 1) :  une salle d’examen  un amphithéâtre  une salle de thèse L’étude 1 et l’étude 2 portent sur la structure porteuse de la salle d’examen. L’étude 3 porte sur la charpente de la salle de thèse. Le système constructif est le suivant :  Fondations : profondes sur pieux forés à la tarière creuse  Porteurs verticaux : voiles et poteaux en béton armé  Porteurs horizontaux : Poutres et longrines : coulées en place en béton armé Dalle basse du rez-de-chaussée, dalle mezzanine et dalle haute du rez-de-chaussée : prédalles béton précontraint.  Charpente : Pannes : poutres lamellé collé Poutres principales : poutres lamellé collé  Couverture : Bac acier + étanchéité Caractéristiques des matériaux Béton armé :  Béton : C 25/30 fck= 25 MPa fcd = c  fck = 16,7 MPa  Armatures : B 500 B fyk= 500 MPa fyd = s  fyk = 435 MPa Bois de charpente en lamellé collé : GL28h  Flexion : f m,k = 28 MPa  Cisaillement : f v,k = 3,2 MPa  γM =1,25  Module moyen d’élasticité axiale E0 =12600 MPa  Classe de service : classe 1  kmod = 0,9 kh = 1  kdef = 0,6 BTS BÂTIMENT SESSION 2016 Dimensionnement et vérification d’ouvrages – E 41 Code : BTE4DVO - NC Page 3/20 Charges Charges permanentes :  Poids volumique du béton armé : 25 kN/m3  Poids volumique du bois lamellé collé homogène GL28h 5 kN/m3  Planchers intérieurs : o Dalle (suivant épaisseur) : à définir o Chape + revêtement sols souples : 1 kN/m2  Charges sur toiture: o Bac acier : 8 daN/m2 o isolant 180 mm : 26 daN/m2 o étanchéité : 8 daN/m2 o faux plafonds suspendus : 15 daN/m2 o divers éléments suspendus : 7 daN/m2 Charges variables :  Charges d’exploitation sur plancher bas du rez-de-chaussée : 5 kN/m2  Charges climatiques de neige : o Dues à la localisation : 36 daN/m2 o Dues à la possibilité d’accumulation de neige : 42 daN/m2 TRAVAIL DEMANDÉ ÉTUDE 1 : Poteau A-204 Documents à consulter : DT2, DT3. Cette étude a pour objet le dimensionnement du ferraillage du poteau. Hypothèses : Le poteau A-204 se situe file 02, entre le niveau +39,50m et le niveau +32,10m. Il reprend les charges amenées par les poutres A-200 et A-201. La descente de charges a permis de déterminer les charges reprises par le poteau. L’effort normal en pied de poteau, poids propre compris, vaut NEd = 2,03 MN. 1-1 Choix des armatures longitudinales Q1. Justifier la valeur de la hauteur libre l du poteau A-204 : l = 7,165m La longueur efficace lo (ou longueur de flambement) est prise égale à lo= l Q2. Calculer la section d’armatures longitudinales à disposer dans le poteau. Q3. Faire un choix d’aciers. 1-2 Section d’armatures transversales Q4. Déterminez les armatures transversales (diamètre et espacement), en partie courante. 1-3 Schéma d’armatures Q5. Faire le schéma d’une section transversale du poteau en représentant toutes les armatures calculées précédemment. 1-4 Longueur de recouvrement Sur le plan de ferraillage de la longrine Lg A-012 (DT6) ont été ajoutés les aciers en attente pour le poteau, repère n°13. Q6. Donner la longueur de recouvrement prévue et justifier la valeur indiquée dans le tableau de nomenclature. BTS BÂTIMENT SESSION 2016 Dimensionnement et vérification d’ouvrages – E 41 Code : BTE4DVO - NC Page 4/20 ÉTUDE 2 : Note de calcul des longrines Lg-A-012, Lg-A-013 et Lg-A-014. Documents à consulter : DT4, DT6, DR1. Cette étude a pour objet de valider le plan de ferraillage d’exécution de la longrine Lg-A-012. Hypothèses : Ces longrines sont situées sur la file 2 et reposent sur les massifs M019, M011, M002. Ces massifs sont notés sur les schémas mécaniques suivants et dans la note de calcul par les repères 1,2 et 3. 2-1 Schéma mécanique En vue d’établir la note de calcul, on cherche le schéma mécanique de cette poutre continue. Q7. Déterminer les valeurs des charges permanentes g (en kN/m) et les charges d’exploitation q (en kN/m) reprises par la longrine Lg-A-012. On suppose une répartition rectangulaire des charges apportées par la dalle basse du rez-de- chaussée. Les charges g et q sont données non pondérées. Q8. Justifier la valeur de leff = 12,38 m pour la longrine Lg-A-012. lef f désigne la portée utile de la longrine Lg-A-012. 2-2 Détermination des sollicitations maximales La descente de charges sur les longrines a donné les résultats suivants : Les charges g et q sont non pondérées. Q9. Dessiner le cas de charge à l’ELU, qui donne le moment fléchissant maximal dans la travée de la longrine Lg-A-012 et l’effort tranchant maximal sur l’appui 1. Pour la question Q9 aucun calcul numérique n’est demandé. Le cas de charge ci-dessous donne le moment maximum sur l’appui 2 (massif M011). Ce schéma mécanique est équivalent à celui-ci : Q10. A l’aide de l’équation des trois moments, montrer que le moment sur l’appui 2 : M 2 = - 2,8 m.MN Q11. Tracer, sur le document réponse DR1, les diagrammes des sollicitations (effort tranchant et moment fléchissant) pour la travée correspondant à la longrine Lg-A-012. Q12. Noter sur les diagrammes les valeurs extrémums et l’abscisse x pour laquelle M(x) = 0. g =76 kN/m q =41 kN/m 1 2 3 11,22 m 12,38 m 2,13 m g =67 kN/m q =24 kN/m Lg-A-012 Lg-A-013 Lg-A-014 G =37 kN Q =3, 5 kN 12,38 m 2,13 m Lg-A-012 Lg-A-013 Lg-A-014 1 2 3 11,22 m pELU =164,1 kN/m pELU =90,5 kN/m PELU =50 kN Lg-A-013 C3 =312 m.kN pELU =164,1 kN/m 1 2 3 12,38 m 11,22 m Lg-A-012 BTS BÂTIMENT SESSION 2016 Dimensionnement et vérification d’ouvrages – E 41 Code : BTE4DVO - NC Page 5/20 Q13. Calculer la section d’acier à mettre en place sur l’appui 2. Q14. Tracer sur le diagramme du moment fléchissant l’emplacement des massifs M019 et M011 des longrines. Relever la valeur du moment fléchissant au nu de l’appui M011. 2-3 Analyse du plan de ferraillage Q15. Relever sur le plan de ferraillage de la longrine Lg-A-012 la section d’acier mise en œuvre sur le massif M011. Q16. Donner le moment équilibré par cette section. (On prend z= 0,9 d). Comparer cette valeur à celle obtenue au nu de l’appui M011. Q17. Donner le gain obtenu (pourcentage de la section d’acier) en choisissant ce moment pour calculer la section d’acier. Données : l’effort tranchant maximum au nu de l’appui 1 (massif M019) : Vumax = 742 kN Q18. Donner la section minimum que doivent respecter les aciers repérés 9 sur le plan de ferraillage. Q19. Justifier le choix des premiers espacements des cadres à droite de l’appui M019. ÉTUDE 3 : Charpente de la salle de thèse Documents à consulter : DT5, DR2 Le but de l’étude est de vérifier la section de la poutre principale vis-à-vis des contraintes, et vis-à-vis des déformations. 3-1 Descente de charge sur les pannes Hypothèses :  La panne est une poutre lamellé-collé de section 7,8 x 44,6 cm.  Les portées des pannes étudiées font respectivement 8,50 m et 5,5 m.  On admet une largeur de reprise pour la panne : l = 2,65 m  Les combinaisons uploads/Ingenierie_Lourd/ bts-bat-om-2016-e41-sujet-complet 1 .pdf