Partie 3 (au choix) · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole - SIN 2022

Partie 3: comment protéger les usagers contre les éléments climatiques ?

Un auvent couvre l'entrée du centre aquatique afin de limiter les effets de la neige et de la pluie sur les usagers.

Document Technique DT4 - Auvent sur l'entrée

Modèle de chargement adopté pour le poteau:

Tube retenu:

Diamètre: $219{,}1\text{ mm}$

Épaisseur: $4\text{ mm}$

Section: $S_{\text{tube}} = 2703\text{ mm}^2$

Données de chargement:

$$F = 1{,}35 \times G + 1{,}5 \times Sn$$

Surface d'auvent reprise par le poteau: $S = 34{,}76\text{ m}^2$

$G$ = action permanente en $\text{kN}$ (due au poids des éléments) sur $S$, résultante de $g = 0{,}28\text{ kN}\cdot\text{m}^{-2}$ s'appliquant sur $1\text{ m}^2$ d'auvent

$Sn$ = action de la neige en $\text{kN}$ sur $S$, résultante de $sn = 0{,}45\text{ kN}\cdot\text{m}^{-2}$ s'appliquant sur $1\text{ m}^2$ d'auvent

$1{,}35$ et $1{,}5$: coefficients de sécurité appliqués au chargement

Matériau: Acier S235, limite élastique $Re = 235\text{ N}\cdot\text{mm}^{-2}$ (ou $\text{MPa}$).

Question 3.1

Grâce au document technique DT4, définir la fonction assurée par le poteau étudié.

Question 3.2

Parmi les 4 sollicitations: traction; compression; flexion; torsion; indiquer celle que subit le poteau.

Question 3.3

Réaliser les calculs des actions appliquées au poteau:

Question 3.4

En prenant $F = 37\text{ kN}$, calculer la contrainte subie par le poteau. Déterminer le coefficient de sécurité au regard de la limite d'élasticité du poteau. En déduire que le tube est correctement dimensionné.