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BTS ENVELOPPE DU BATIMENT : FACADES ETANCHEITE SUJET Session 2010 Epreuve U41 S

BTS ENVELOPPE DU BATIMENT : FACADES ETANCHEITE SUJET Session 2010 Epreuve U41 Sciences du Bâtiment Durée : 2 h 40 Coefficient : 2 CODE : 10EBE4SB1 Page 1/27 Session 2010 BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR ENVELOPPE DU BÂTIMENT Façades - Etanchéité Sous épreuve U41 : SCIENCES DU BÂTIMENT Durée : 2 heures 40 Coefficient : 2 La calculatrice (conformément à la circulaire N° 99- 186 du 16-11-99) est autorisée. Aucun document réponse n’est à rendre avec la copie BTS ENVELOPPE DU BATIMENT : FACADES ETANCHEITE SUJET Session 2010 Epreuve U41 Sciences du Bâtiment Durée : 2 h 40 Coefficient : 2 CODE : 10EBE4SB1 Page 2/27 SCIENCES DU BÂTIMENT SOMMAIRE SUJET : Barème Page 3 Partie 1 Mécanique Pages 4 et 5 Partie 2 Thermique Pages 6 et 7 Partie 3 Acoustique Page 8 DOSSIER TECHNIQUE : DT1 Coupe AA sur mur rideau Page 10 DT2 Plan de situation menuiseries poste 12 Page 11 DT3 Extraits du C.C.T.P. poste 12 Page 12 ANNEXES : N° 1 : Formulaire de Résistance des Matériaux Page 14 N° 1bis : Caractéristiques des profilés Page 15 N° 2 : Extraits de la norme NF DTU 39 Pages 16 à 18 (Méthode de calcul des volumes verriers) N° 3 : Extrait catalogue SAINT-GOBAIN Pages 19 et 2 0 N° 4 : Extrait réglementation thermique RT2005 Page s 21 à 23 Caractéristiques minimales de confort d’été Classe d’exposition aux bruits d’une voie N° 5 Réglementation thermique Page 24 N° 6 : Ensemble menuisé Page 25 N° 7 : Méthode QUALITEL Pages 26 et 27 BTS ENVELOPPE DU BATIMENT : FACADES ETANCHEITE SUJET Session 2010 Epreuve U41 Sciences du Bâtiment Durée : 2 h 40 Coefficient : 2 CODE : 10EBE4SB1 Page 3/27 Barème Points Durées indicatives Lecture du sujet 20 min Partie 1 : Mécanique 15 60 min Partie 2 : Thermique 15 50 min Partie 3 : Acoustique 10 30 min Total 40 pts 160 min BTS ENVELOPPE DU BATIMENT : FACADES ETANCHEITE SUJET Session 2010 Epreuve U41 Sciences du Bâtiment Durée : 2 h 40 Coefficient : 2 CODE : 10EBE4SB1 Page 4/27 1700 1350 Traverse basse Traverse intermédiaire Traverse haute 200 B A 3050 B A C 700 700 1700 1350 Elévation partielle du mur rideau PARTIE 1 : Mécanique Présentation de l’étude L’étude concerne le dimensionnement de l’épine AB et de la traverse basse CA du mur rideau défini dans le document DT1. Il s’agit d’un mur rideau à trame filante posé au nu extérieur de la façade. L’étude portera également sur le dimensionnement d’un volume verrier de cet ensemble. Données : La pression de vent à considérer, évaluée en utilisant les normes en vigueur, est égale à 750 Pa. La flèche admissible est plafonnée à la valeur minimum (L/200 ou 15 mm) sous la pression du vent, et à la valeur minimum (L/500 ; 3mm) sous le poids du vitrage. Le module d’élasticité E de l’alu est pris égal à 7.104 MPa. Le vitrage utilisé en partie basse est un vitrage isolant feuilleté 6-16-44.1. La masse surfacique du verre est 25 N/m²/mm d’épaisseur. Pour la position des cales de vitrage nous prendrons une valeur a=100mm. 1. Dimensionnement de l’épine AB du mur rideau (en déformation) On vous demande : 1.1 de proposer une répartition de ces charges sur le montant modélisé ci-dessous et d’indiquer les valeurs de ces charges. L’appui A est un appui simple et l’appui B une articulation. BTS ENVELOPPE DU BATIMENT : FACADES ETANCHEITE SUJET Session 2010 Epreuve U41 Sciences du Bâtiment Durée : 2 h 40 Coefficient : 2 CODE : 10EBE4SB1 Page 5/27 1.2 Par simplification on prendra une charge uniformément répartie p de 525 N/m. On supposera que la flèche maxi est à mi-portée de la travée AB. On vous demande : a) de calculer la flèche maxi en travée en fonction de I (voir en annexe N° 1 le formulaire de mécanique fourni). b) de faire un choix de profilé de façon à satisfaire la flèche admissible (voir annexe N° 1bis). 2. Dimensionnement de la traverse CA (en déformation) On vous demande : a) de faire les schémas mécaniques de la traverse sous les différents chargements et indiquer les valeurs de ces charges. b) de calculer les flèches maxi sous la pression de vent et sous le poids du vitrage (voir en annexe N° 1 le formulaire de mécanique fourni) en fonction de I. c) de faire un choix de profilé (voir annexe N° 1bis ) de façon à satisfaire les conditions de flèche. 3. Vérification d’un volume verrier de cet ensemble L’ouvrant pompier de dimensions 900 x 1350 est un vitrage isolant pris en feuillure sur 4 cotés : • 1 verre recuit de 4 mm • 1 lame d’air de 27 mm • 1 verre recuit de 4 mm Il est situé à une hauteur H < à 6 m au dessus du sol, en zone 2 et situation b. Les pressions de vent à considérer sont données en annexe N° 2 dans les extraits du DTU 39.1. On vous demande de vérifier l’épaisseur de ce volume verrier. 3050 200 A B p N/m 2850 BTS ENVELOPPE DU BATIMENT : FACADES ETANCHEITE SUJET Session 2010 Epreuve U41 Sciences du Bâtiment Durée : 2 h 40 Coefficient : 2 CODE : 10EBE4SB1 Page 6/27 PARTIE 2 : Thermique 1. Choix du vitrage V2 du châssis fixe attenant à la porte de l’ensemble menuisé (poste 12 du C.C.T.P., salle de réunion et bureaux) en fonction des critères thermiques Données complémentaires : Le bâtiment se situe à Lille (59) à une altitude < 100 mètres. La voie urbaine située à 40 mètres de l’entrée du bâtiment est une infrastructure de transport classée de catégorie 5 (calme) par la D.D.E. L’avis technique du gammiste aluminium donne un coefficient de déperdition moyen par les menuiseries de Uf = 3 W/m2.° C. Pour l’ensemble menuisé étudié, le rapport de clair de vitrage σ (sigma) est égal à 0.70. Problème : 1.1 Choisir un vitrage parmi ceux proposés dans l’extrait de documentation SAINT- GOBAIN (annexe N° 3) répondant aux exigences du C.C. T.P. pour la thermique d’hiver et la transmission lumineuse. 1.2 Vérification du vitrage pour respecter la thermique d’été selon la norme EN 410 (RT2005) (voir annexe N° 4). 1.2.1 Démontrer que la catégorie du local étudié est CE1. 1.2.2 Déterminer le facteur solaire de référence de la baie (Sw). 1.2.3 En déduire le facteur solaire du vitrage (Sg). 1.2.4 Vérifier que le facteur solaire (gEN410) du vitrage choisi est conforme aux caractéristiques minimales de confort d’été. BTS ENVELOPPE DU BATIMENT : FACADES ETANCHEITE SUJET Session 2010 Epreuve U41 Sciences du Bâtiment Durée : 2 h 40 Coefficient : 2 CODE : 10EBE4SB1 Page 7/27 2. Vérification du respect de la valeur de référence Uw pour l’ensemble menuisé poste 12 On vous demande de vérifier pour cet ensemble défini géométriquement en annexe N° 6, la valeur du Uw dont le calcul est fourni en annexe N°5 par rapport à la valeur de référence règlementaire : Uw = 2.6 W / m².K Pour cela vous disposez de : - Des linéaires suivants : lp = 5,4m lg = 11,9m - La valeur des coefficients Ug des 2 vitrages (porte et fixe latéral supérieur) tous deux égaux à la valeur donnée dans le C.C.T.P. (poste 12), ψg est donné égal à 0.10 W/ m. K pour ce type de vitrage, ψp est donné égal à 0.17 W/ m. K pour ce type de panneau, Uf est donné par le gammiste égal à 3 W / m².K . 2.1 Déterminer la valeur Up du panneau en partie courante sachant que celui-ci est constitué de 2 tôles aluminium de résistance thermique négligeable insérant un panneau isolant de 30 mm d’épaisseur et dont le coefficient de conductivité thermique λ = 0 .036 W / m.K. Les résistances thermiques superficielles seront prises égales à : Rsi + Rse = 0.17 m².K / W 2.2 Déterminer les surfaces des parois courantes : • Ap du panneau, • Ag des vitrages, • Af de la menuiserie. 2.3 Vérifier que l’on respecte la réglementation thermique en calculant la valeur réelle de Uw et en la comparant à la valeur de référence. BTS ENVELOPPE DU BATIMENT : FACADES ETANCHEITE SUJET Session 2010 Epreuve U41 Sciences du Bâtiment Durée : 2 h 40 Coefficient : 2 CODE : 10EBE4SB1 Page 8/27 PARTIE 3 : Acoustique Présentation de l’étude : Le but est de déterminer quel vitrage sera le plus adapté aux exigences fournies dans le C.C.T.P. en terme d’isolation aux bruits routiers. Nous utiliserons pour cela la méthode dite « QUALITEL » prescrite par le C.S.T.B. (voir annexe N° 7). Données complémentaires : • Extrait de C.C.T.P. • Formules utilisées pour la méthode QUALITEL • Données concernant les différentes transmissions acoustiques : L’énergie transmise directement par les façades se décompose en deux : X1 tot = X1 gros œuvre + X1 partie vitrée SPV = 12.50 m² ; SGO = 27.50 m² ; composition : ép.BA = 0.20 m uploads/Ingenierie_Lourd/ btsenvebat-sciences-du-batiment-2010.pdf