Sujet U41 (link is external) - Eduscol

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|BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR |
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|ENVELOPPE DU BÂTIMENT |
|FAÇADES - ÉTANCHÉITÉ | Sous-épreuve U41 : Sciences du bâtiment
Session 2013
Durée : 2h40 Coefficient : 2 Matériel autorisé :
- Toutes les calculatrices de poche y compris les calculatrices
programmables, alphanumériques ou à écran graphique à condition que leur
fonctionnement soit autonome et qu'il ne soit pas fait usage d'imprimante
(Circulaire n°99-186, 16/11/1999).
Tout autre matériel est interdit.
Documents à rendre avec la copie :
- DR1 page 20/21
- DR2 page 21/21 Dès que le sujet est remis, assurez-vous qu'il est complet.
Le sujet se compose de 21 pages, numérotées de 1/21 à 21/21.
BUREAUX DE LA CRÊPERIE JARNOUX SOMMAIRE DOSSIER SUJET Partie 1 : DIMENSIONNEMENT MÉCANIQUE DU MUR RIDEAU
Partie 2 : ÉTUDE ACOUSTIQUE DES BAC ACIERS DE COUVERTURE
Partie 3 : ÉTUDE THERMIQUE DU MUR-RIDEAU DOSSIER TECHNIQUE DT 1.1 FAÇADES
DT 1.2 Extrait du niveau 1
DT 2.1 Annexe mécanique
DT 2.2 Formulaire de flexion
DT 2.3 Caractéristiques des profilés
DT 3.1 Extrait norme NF S 31-080
DT 3.2 Extrait Norme NF EN 11654
DT 3.3 Extrait documentation CORUS
DT 4.1 Formulaire thermique
DT 4-2 Extrait Règles ThU. DOSSIER RÉPONSES DR 1 DOCUMENT RÉPONSE 1 Courbe de référence
DR 2 DOCUMENT RÉPONSE 2 Étude du temps de
réverbération
BARÈME
___________________________ | |Points |Temps indicatifs |
|Lecture |----- |10 minutes |
|Dimensionnement du mur-rideau |16 pts |60 minutes |
|Étude acoustique de la couverture |11 pts |40 minutes |
|Étude thermique du mur-rideau |13 pts |50 minutes |
|Total |40 pts |160 minutes |
Partie 1 : DIMENSIONNEMENT MÉCANIQUE DU MUR RIDEAU Données concernant le matériau :
. Alliage EN-AW 6060 E = 70 000 Mpa
. contrainte admissible : ?adm=150 MPa
Données complémentaires :
. Le poids propre des profilés est négligé.
. Les dimensions des vitrages et des profilés seront calculées entre
axes des structures.
Première partie : dimensionnement du montant du mur rideau.
|Le montant étudié est repéré sur les |[pic] |
|plans | |
|DT 1.1 et DT 1.2. | |
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|On donne le schéma mécanique suivant: | |
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|Pression due au vent sur la façade = | |
|884 Pa | |
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|Appui A : articulation | |
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|Appuis B et C : appuis simples. | |
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Questions : 1.1 Dimensionnement en service (critère de flèche) On donne l'équation de la déformée dans la travée BC : [pic] La flèche maximum est située en x = 2,295m dans la travée BC.
Choisissez le profilé permettant de satisfaire la condition de flèche
(L/200 ; 15 mm). (Voir DT 2.3). 1.2 Dimensionnement à l'état limite ultime (critère de contrainte) 1.2.1 Calculez Wu Les coefficients de pondération retenus seront les suivants : . 1,5 pour les actions permanentes ; . 1,7 pour les actions variables. 1.2.2 Vérifiez la valeur du moment au point B donnée sur le
diagramme ci-dessous à l'aide du document DT 2.1 en prenant Wu = 2420N/m. [pic] 1.2.3 Le profil choisi suite au dimensionnement en service de la
question 1.1 est le profilé 10 158. Vérifiez le dimensionnement. (Suivant
annexe DT 2.1). Deuxième partie : dimensionnement d'une traverse. La traverse étudiée est repérée sur le plan DT 1.1.
. Les vitrages isolants sont de type 44.2/12/4.
. Les cales sont placées à une distance de 100mm du bord du vitrage.
. La traverse est bi-articulée.
. La masse volumique du verre: 2500 kg/m3. Pression due au vent: 884 Pa. Questions 2.1 Schéma mécanique de la traverse Établissez les schémas mécaniques de la traverse à étudier suivant les
deux cas de chargement (vent et poids du vitrage).
Calculez les valeurs des charges pour les vérifications en déformations
(pas de pondération). Remarque : On ne prendra pas de simplification pour le chargement dû
au vent. 2.2 Dimensionnement en service (critère de flèche) Choisissez le profilé permettant de satisfaire la condition de flèche
suivant les deux cas de chargement (voir formulaires DT 2.2 et DT
2.3).
On donne les valeurs des flèches admissibles :
. Sous le vent : L/200 limitée à 15 mm.
. Sous le poids du vitrage : L/500 limitée à 3 mm. PARTIE 2 : ÉTUDE ACOUSTIQUE DES BAC ACIERS DE COUVERTURE Cette partie a pour objectif de vérifier le temps de réverbération des
bureaux de l'étage de l'entreprise et d'étudier la possibilité de ne pas
installer de faux-plafond dans le but de diminuer le coût de construction,
les bacs acier support d'étanchéité ayant des performances acoustiques
intéressantes.
Le maître d'ouvrage exige de conserver un niveau de performances
acoustiques « très performant » (cf. norme NF S 31-080 DT 3.1). Votre entreprise souhaite utiliser l'un des deux bacs suivants :
Nervocoustic 57 (DT 3.3).
Rockacier B nu (?w = 0,65 LM). Les bureaux de l'étage étant sensiblement tous de même surface, on va
s'intéresser à un bureau de réception en considérant que celui-ci est
représentatif de l'ensemble.
Données :
Le bureau a pour dimensions totales : . surface au sol : 11,50 m²
. hauteur sous bacs : 3,00 m |Désignation |Surfaces en m² |Coefficient unique ?w|
|menuiseries extérieures|2,64 |0,05 |
|plafond |11,5 |À déterminer |
|sol en PVC |11,5 |0,05 |
|cloisons et doublages |35,22 |0,05 |
|Porte (80 x 205) |1,64 |0,15 | Questions : 1 - On se propose de déterminer le coefficient unique ?w du bac
Nervocoustic 57 selon les modalités de la norme NF EN 11654 (DT 3-2 et DT 3-
3). Utilisez le DR 1. 1-1 Retracez la courbe du bac DT 3-3 sur le DR1 (en utilisant les
?/octave).
1-2 Translatez le gabarit (courbe de référence) selon la norme et
déduisez ?w .
2 - La surface des bacs n'est pas plane, on considèrera qu'il y a 1,30 m²
de surface développée pour 1 m² de surface plane. Déterminez les aires
d'absorption puis les temps de réverbération avec chacun des deux bacs
proposés ?
Utilisez le DR 2. 3 - Choisissez le bac de couverture qui permet de respecter le niveau de
performance souhaité par le maître d'ouvrage. PARTIE 3 : ÉTUDE THERMIQUE DU MUR-RIDEAU On s'intéresse au mur rideau courbe situé à l'entrée du bâtiment. Pour
cela, on va circonscrire l'étude à un module vertical de largeur 1610 mm
(cf DT 1.1). TRAME :
Le module de mur rideau étudié a pour entraxe 1610 mm. Cf. schéma ci-
dessous. . Le vitrage est un double-vitrage 44.2/12/4 à isolation thermique
renforcée, remplissage Argon avec émissivité des vitrages de 0,89
(?n1) pour la première glace et de 0,05 (?n2) pour la seconde. . EdR : Up de 0,85 W/m²°K. . Le coefficient moyen de la menuiserie est de Uf = 4,3 W/m²°C. Questions :
1 - Quel est l'intérêt de placer la face de faible émissivité en face 2 ? 2 - A l'aide des règles ThU (DT 4.1 et 4.2), calculez le coefficient Ug de
l'ouvrant du mur rideau. 3 - On prendra Ug = 1,30 W/m²°C et le coefficient linéique de la jonction
panneau opaque -
menuiserie ?p = 0,14 w/m°K. Déterminez le coefficient Ucw,tot d'un élément de mur-rideau composé d'une
allège avec Edr de 1,00 m de haut et d'un ouvrant. 4 - Comparez la valeur obtenue avec la valeur réglementaire.
FAÇADES DT 1.1
[pic]
Attention : cotes en cm Extrait du niveau 1 DT 1.2
[pic]
Attention : cotes en cm
ANNEXE MÉCANIQUE DT 2.1 Théorème des trois moments : cas d'une poutre sur n appuis
[pic]
[p