Partie spécifique - Partie B (Questions B.2 à B.7) · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole remplacement - ITEC 2026

Partie B: comment choisir le type de verre des panneaux de la façade de quai et vérifier leur déformation en cas de poussée d'une foule de voyageurs ?

Sur chaque quai de la ligne 15 Sud, 107 mètres de façades de verre assureront la sécurité des voyageurs et amélioreront l'exploitation des trains en limitant le risque d'intrusion dans le tunnel.

Afin d'assurer la sécurité des usagers, le verre employé pour la façade de quai doit résister au vandalisme, à l'effraction et à la flexion. Il doit également être coupe-feu et ne pas être coupant en cas de casse.

La hauteur de la façade de quai est décomposée comme suit de bas en haut:

2 200 mm de panneau de façade en verre;

300 mm de bandeau technique;

500 mm de bandeau lumineux;

200 mm d'imposte architectural.

Les façades de quai doivent être dimensionnées en considérant la valeur de poussée de foule de l'Eurocode 1 (NF EN 1991-1-1 et NF P 06-111-2 et A1).

L'étude est réalisée sur un panneau de verre de 570 mm de largeur.

La hauteur de la façade de quai est décomposée comme suit de bas en haut:

$2\,200\text{ mm}$ de panneau de façade en verre;

$300\text{ mm}$ de bandeau technique;

$500\text{ mm}$ de bandeau lumineux;

$200\text{ mm}$ d'imposte architectural.

Les façades de quai doivent être dimensionnées en considérant la valeur de poussée de foule de l'Eurocode 1 (NF EN 1991-1-1 et NF P 06-111-2 et A1).

DTS2: norme Eurocode 1 - EN1991-1-1 (extrait)

L'EN 1991-1-1 définit des actions et fournit des indications pour la conception structurale de bâtiments et d'ouvrages de génie civil.

Catégories d'usages Bâtiments résidentiels, sociaux, commerciaux ou administratifs

Charges linéiques horizontales sur les murs de séparation et les garde-corps

Catégorie

charge linéique $q$ ($\text{kN}\cdot\text{m}^{-1}$)

A

0,6

B et C1

0,6

C2 à C4 et D

1,0

C5

3,0

Question B.2

Déterminer la catégorie d'usage pour un quai de gare.

En déduire la charge linéique correspondant.

Question B.3

L'étude est réalisée sur un panneau de verre de $570\text{ mm}$ de largeur.

Calculer la force $F_{\text{foule}}$ en N qui s'applique sur la largeur du panneau de façade.

DTS4: vitrage feuilleté

Le verre feuilleté est constitué de 2 ou plusieurs verres simples, ou transformés, collés entre eux par un ou plusieurs intercalaires en matières plastiques: le PVB (Butyral de Polyvinyle).

Désignation courante des vitrages feuilletés XX.Y

À chaque valeur de X correspond l'épaisseur nominale d'un composant verrier.

La valeur de Y indique le nombre de films PVB, l'épaisseur nominale d'un film étant de $0{,}38\text{ mm}$.

Exemple:

Le feuilleté 33.1 est composé de deux verres de $3\text{ mm}$ et d'un film PVB de $0{,}38\text{ mm}$.

On considère dans ce cas que l'épaisseur du vitrage est de $6\text{ mm}$.

Question B.4

Le vitrage feuilleté utilisé est du 99.1.

Déterminer l'épaisseur du vitrage en mm (le film PVC n'est pas pris en compte).

DTS5: étude de RDM d'un panneau de la façade de quai

Hypothèses

Choix des matériaux: Panneau en verre feuilleté; Montant en Aluminium

Déplacements imposés: Les panneaux de la façade de quai doivent être conçus pour être autoportants sur chaque quai par son ancrage au sol.

Actions mécaniques extérieures: La charge linéique s'applique horizontalement à $1{,}20\text{ m}$ depuis le quai fini.

Résultats de la simulation

Question B.5

En présence du cas de charge extrême, la façade de quai doit conserver ses caractéristiques physiques et fonctionnelles. La déformation maximale acceptée pour le panneau est égale à $10\text{ mm}$ en partie haute.

Relever la déformation maximale en mm.

Conclure quant au respect du cahier des charges.

Question B.6

Relever la contrainte maximale en MPa.

Question B.7

La résistance à la flexion du verre retenue est de $120\text{ MPa}$.

Calculer le coefficient de sécurité résultant de cette étude et conclure vis-à-vis du choix du matériau et de l'épaisseur du verre.