Partie B - Descente de charges et vérification de… · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole remplacement - AC 2024

Mise en situation

Dans le projet de la ferme photovoltaïque « Le Vignoble », il est prévu l'installation d'un bâtiment destiné à promouvoir le photovoltaïque flottant. L'exploitant du parc a décidé d'installer ce bâtiment sur les berges du plan d'eau où seront implantés les panneaux flottants. Ce bâtiment aura pour fonction:

d'abriter le matériel de maintenance du parc flottant (flotteurs de rechange, zodiac …);

d'accueillir le poste de contrôle et de pilotage du parc photovoltaïque;

de proposer un hall d'exposition. Cette zone qui représentera la plus grande surface du bâtiment pourra également être utilisée comme salle de conférence.

Localisation du site « Le Vignoble »

Le bâtiment sera constitué de 8 éléments modulaires répartis comme suit:

partie hall d'exposition (74 m² pour 3 m de hauteur): 4 modules de type A (4,36 x 3,00 m) + 2 modules de type B (4,36 x 2,48 m);

partie bureau / atelier-stockage (36 m² pour 3 m de hauteur): 2 modules de type C (7,36 x 2,48 m).

Les planchers des modules sont autoportants ce qui permet de limiter les terrassements et surfaces d'appui. Il subsistera un vide sous les planchers en contact direct avec l'extérieur, similaire à un vide sanitaire ventilé.

Partie B: les fondations envisagées sont-elles adaptées au sol support des bungalows ?

Les fondations envisagées sont des plots en béton coulés en place sur lesquels viennent s'ancrer les platines des structures modulaires. L'étude se limitera à l'appui A16 (voir le DRS3), l'appui de l'angle Sud du bâtiment.

B.1

Représenter la zone d'influence cotée de cet appui sur le schéma de détail des bungalows du DRS3 (ci-dessous). Calculer cette surface d'influence.

Les charges variables à considérer sont: les charges d'exploitations pour une zone d'atelier et de stockage; les charges de neige $S = \mu_1\cdot C_e\cdot C_t\cdot S_k$ à calculer selon l'Eurocode 1 dans le cas de neige non exceptionnelle, zone A2, et altitude 227 m.

B.2

Déterminer la charge surfacique S en kN·m⁻² de la neige à prendre en compte sur la toiture. Calculer et reporter sur le DRS2 le poids de neige repris uniquement par le poteau A16.

B.3

Compléter dans le tableau de descente de charges du DRS2, les charges d'exploitation du plancher bas de l'atelier qui s'appliquent sur l'appui A16.

La combinaison de charge aux ELS est: $N_{ELS} = G + Q + 0{,}7\cdot S$.

B.4

Calculer le poids $N_{ELS}$ transmis à la fondation par la platine A16.

La contrainte (ou pression) transmise par la fondation est donnée par $p_{ELS} = N_{ELS} / Section$.

B.5

Calculer la contrainte $p_{ELS}$ transmise au sol par la fondation en béton de section $S = 0{,}4\times 0{,}4$ m (le poids de béton de fondation sera négligé) ancrée à 1,00 m de profondeur.

Le géotechnicien a réalisé un sondage pressiométrique au droit de la future construction modulaire. L'Eurocode 7 propose de retenir la contrainte admissible du sol $q_{v;k}$ à partir des essais pressiométriques selon la formule $q_{v;k} = \dfrac{K_p \cdot P_l}{\gamma_{R;d;v}\cdot \gamma_{R;v}}$, avec $K_p = 1$, $\gamma_{R;d;v} = 1{,}2$, $\gamma_{R;v} = 2{,}3$ à l'ELS.

B.6

À partir de la fiche de sondage présentée en DTS6, calculer la contrainte admissible du sol $q_{v;k}$ et la comparer au résultat de la question B.4 (ou B.5). Conclure et proposer sans calcul une solution adaptée si nécessaire.