Partie B - Question B.4 · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole - ITEC 2023

Thème : Résistance des matériaux et dimensionnement des structures · Tiré du sujet Métropole France - Innovation Technologique et Eco-conception (ITEC) (2023)

Énoncé

Partie B: la solution utilisée pour soutenir la couverture est-elle optimale ?

Une zone protégée, appelée « zone blanche », de 30 m² est aménagée devant chaque sortie (côté intérieur du vélodrome) afin de préserver le public d'un affaissement éventuel de l'enveloppe, permettant ainsi son évacuation en cas de défaillance. Voir DTS3.

Des supports rigides permettent ainsi de maintenir la couverture, ils sont mécano-soudés et composés de 4 pièces (voir DTS4): l'arceau, le pilier, le contrevent et une platine support. Chaque support est réglable angulairement, en fonction de la position et de l'écartement demandé pour la zone blanche.

Lors des études préliminaires une autre technologie de construction a été envisagée: une structure en bois lamellé-collé (voir DTS5). Une première étude comparative des deux technologies est présentée sur le DTS6.

Document technique DTS10: simulations de comportement des structures

Support matériau: acier

Support matériau: bois

Une troisième étude mécanique de structure par simulation est présentée sur DTS10.

Question B.4: Indiquer les valeurs des contraintes maximales subies pour la structure acier et pour la structure bois.

Comparer les coefficients de sécurité des deux structures et indiquer la solution la plus optimale au regard de cette troisième étude.

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Corrigé

Corrigé établi d’après les éléments de correction officiels

Contrainte maximale subie pour la structure acier

Réponse : $1{,}872\cdot 10^8$ N/m² / $1{,}872\cdot 10^8$ Pa / $187{,}2$ MPa / $187{,}2$ N/mm²

Contrainte maximale subie pour la structure bois

Réponse : $4{,}65\cdot 10^6$ N/m² / $4{,}65\cdot 10^6$ Pa / $4{,}65$ MPa / $4{,}65$ N/mm²

Coefficient de sécurité pour la structure acier

Réponse : $1{,}3$ / $1{,}25$

Coefficient de sécurité pour la structure bois

Réponse : $5{,}2$

Comparer les coefficients de sécurité des deux structures et indiquer la solution la plus optimale au regard de cette troisième étude.

Réponse : Le coefficient de sécurité de la structure en bois est plus grand (5,2 > 1,3), ce qui peut justifier le choix de cette solution.

L’explication pas à pas, faite avec l’IA, est réservée aux membres Premium. Premium

Résous-le ici : correction automatique, indices et corrigé détaillé.

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