Exercice-problème de statique

[diedy]

Bonjour,
je me présente je suis en 2nd année en école d'architecture, et découvre une nouvelle matière : résistance des matériau.
Totalement novice je m'accroche comme je peux afin de comprendre le cours.

Il nous a été demandé en TD de réaliser un pont en spaghetti avec un système de trieillis (nous serons évalué avec des briques posés dessus, il faut que ça tienne)
donc après avoir réalisé un shéma statique conforme aux critères demandés, nous devons calculer les réactions dans chaque barres.

Et là ça ne va plus,les professeurs souvent absents ne nous sont pas d'une grande utilité.
je vous demande donc de l'aide
la premiere page correspond au shéma de notre pont
les deux autres sont les calculs déjà effectué (sont-ils juste ?) et à partir de là impossible de continuer.

merci de votre aide

[sitalgo]

Bonjour,

Bon ben ya du boulot.

D'abord quels sont les critères ?
Le schéma est-il imposé ?
Les briques sont posées dessus ou suspendues par l'intermédiaire d'un crochet ou autre ?
Comment sont réalisées les jonctions ?
Peut-on faire une barre de 2 longueurs (ex : df au lieu de de+ef) ?
La largeur du pont ?

Les réactions en A et K sont mauvaises. Si on regarde le schéma, nous avons 2 demi-portiques, il y a donc des composantes horizontales (qui tendent à écarter les appuis, c'est comme une échelle double qui veut s'applatir). Je te laisse ce calcul facile.
On voit aussi que seules les barres acf et fgk vont reprendre l'effort, le reste sert à éviter des effets secondaires ainsi que pour passer par des points obligatoires (je suppose).

Voilà pour l'instant.

[diedy]

Merci de ta réponse si rapide

Mon binome a gardé la feuille de l'énoncé, je n'ai plus les critères exacts, mais de mémoire :
les 3 points d'appuis sont fixés (par contre à nous de choisir articulation ou rotule), les longueurs et hauteurs aussi (écrites sur le schéma) (55cm entre les appuis, 20cm de hauteur pour le 3ème).
une contrainte supplémentaire est que nous devons laisser une surface libre de 0,08 cm² entre les deux premier appuis (d'où les angles bizarres que nous obtenons)

Le shéma n'est pas imposé, mais après coup mes appuis me semble mal choisis effectivement mais en mettant un appui simple à la place de l'articulation le shéma sera alors hyperstatique ?

Les briques sont simplement posées dessus, les jonctions seront réalisés au pistolet à colle,
nous avons le droit à un maximum de 12spagetthi collés ensemble pour les barres devant supporter le plus de poids.
Nous ne pouvons pas faire une barre de deux longueurs (nous sommes de toute façon limité par la longueur du spagetthi qui n'est pas énorme)

Je perçoit que mes réactions A et K sont mauvaise, mais un professeur nous a affirmé que dans ce cas là, la charge serait uniquement verticale et que les barres AC et GK ne porteraient rien.
Il avait donc tort ? (ce qui ne m'étonne pas vu le peu de temps passé avec nous)

[sitalgo]

Si on veut fournir des indications pertinentes, il faut les critères sinon on n'en finira pas des "oui mais il faut que".

" une contrainte supplémentaire est que nous devons laisser une surface libre de 0,08 cm² entre les deux premier appuis"

Si c'est la surface de passage (ici le triangle afk) ce serait pas plutôt des m² ?

Laisse les appuis comme ça, c'est bon.

"mais un professeur nous a affirmé que dans ce cas là, la charge serait uniquement verticale et que les barres AC et GK ne porteraient rien. "

Non, pas dans ce cas là. Pour cela il faut faire un autre schéma avec un tablier dijb formant poutre treillis, ad et ik d'un seul tenant, mais on aurait quand même une flexion dans ad et ik due à la déformation de la poutre.

[diedy]

d'accord alors voici l'énoncé exact :

l'objectif de l'exercice est de concevoir un pont isostatique en spaghetti.

-Celui ci doit-être optimisé afin d'utiliser le moins de spagehetti possible (12spaghettis collés ensemble au maximum)
-3 points d'appuis, séparés par une distance de 0,55 m
Les deux premiers au sol, le deuxième à 0,2 m de hauteur.
-le pont doit résister à une charge de 60 newtons, placé à mi portée des points d'appuis
- une zone de 0,08m² doit être réservé entre les deux premiers points d'appuis.
-le tablier doit être continu, et doit respecter un gabarit de 0,12m de large pour 0,18m de haut.



"Non, pas dans ce cas là. Pour cela il faut faire un autre schéma avec un tablier dijb formant poutre treillis, ad et ik d'un seul tenant, mais on aurait quand même une flexion dans ad et ik due à la déformation de la poutre."

A ce moment là mes réactions d'appuis au sol sont donc fausses, et il existe une réaction horizontale ?
comment trouver celle-ci ?

[sitalgo]

" comment trouver celle-ci ?"

Avec Rx = P /(2 tg a)

a= cak et akg.


"le tablier doit être continu, et doit respecter un gabarit de 0,12m de large pour 0,18m de haut."

Ton tablier fait un angle en i.
Je suppose que la hauteur ad a été choisie en fonction des 0,080m² mais on peut aussi supposer que le pont est horizontal juste au-dessus de l'appui R.

C'est un gabarit intérieur (pour poser les poids) ?

Il serait bon de faire valider un (ou deux) schéma de principe avant de se lancer.

[diedy]

" Avec Rx = P /(2 tg a)

a= cak et akg "


Je suis désolée, je ne saisis vraiment pas comment on otient cette formule, de plus l'angle AFK n'est pas droit mais est égal à 85,8° (ceci afin de respecter la zone de 0,08m²),
malgré cela la formule est elle toujours valable ?


La hauteur AD a effectivement été choisie pour la zone de 0,08m².
La deuxième partie du pont doit être incliné, puisque le 3ème point d'appui est imposé en hauteur.

les 0,12m correspondent bien au gabarit intérieur afin de poser les briques.

Pour nous ce shéma avait été validé par le prof, donc on était parties sur ça. puisqu'il s'avère finalement pas bon on va être très juste en temps.

[sitalgo]

On obtient cette formule en cherchant en fonction du schéma, ya pas de miracle. C'est le même problème qu'une échelle posée contre un mur avec un angle quelconque, on met une force verticale en haut, faut trouver quelle est la réaction horizontale du sol.

Cette formule prend en compte l'inclinaison par rapport à l'horizontale. Il y a P/2 parce qu'il y a 2 appuis sysmétriques.

"puisqu'il s'avère finalement pas bon"

Hola hola ! c'est pas moi qui décide. Si le schéma a été validé, c'est tout ce qui compte, ça évite de bosser pour rien. Cependant la démarche pour un tel exercice est de chercher la meilleure forme (donc de calculer à chaque fois) avant de réaliser.

Connait-on la résistance en traction d'un spaghetti ?

"Celui ci doit-être optimisé afin d'utiliser le moins de spagehetti possible"

On pèse le pont spaghettis + colle à la fin ? Si on compte que les spaghettis faut pas lésiner sur la colle.

[diedy]

J'ai enfin pu contacter ma binome qui de son côté ne s'en sortait pas non plus,
on a donc décidé de tout recommencer avec une autre structure, qui s'avère beaucoup plus simple.
On a enfin obtenu les calculs qu'on voulait.

merci de ton aide sitalgo

Ce soir on passe à la construction, on a aucune idée de la résistance d'un spaghetti en traction ou en compression, donc on va faire des tests afin de déterminer comment il se comporte.

Puis à l'aide des résultats obtenus on va mettre plus ou moins de spaghettis par barres.

je ne pense pas qu'ils vont peser nos ponts, ils vont plutôt estimer à vue d'oeil de l'esthétique de l'ensemble.
On va donc utiliser le plus de colle possible.

je te tiens au courant du résultat (avec photos si possibles)

[sitalgo]

Bon ben attendons...

[Neo451]

Bonjour

Je suis en 1er année d'ecole d'ingenieur et j'ai un projet du meme style que diedy.Je dois construire un pont en spaghetti de moins de 300g(support non compris,juste le tablier en pattes,colle a base de produits alimentaires).Il doit faire 50cm de longueur,8 cm de largeur avec un denivelé de 3cm(une boule de petanque(400g) devra parcourir les 50cm).Je n'ai aucune idée par ou commencer,peux tu m'aider dans mes recherches?

Merci

[fandecox]

Bonjour

Je suis en 1er année d'ecole d'ingenieur et j'ai un projet du meme style que diedy.Je dois construire un pont en spaghetti de moins de 300g(support non compris,juste le tablier en pattes,colle a base de produits alimentaires).Il doit faire 50cm de longueur,8 cm de largeur avec un denivelé de 3cm(une boule de petanque(400g) devra parcourir les 50cm).Je n'ai aucune idée par ou commencer,peux tu m'aider dans mes recherches?

Merci

UTTien....

[Neo451]

je voi ke je suis pas le seul a chercher quelque aide sur se pont?
Vous avez trouver qq solution vous?

[Cypher38]

Je serai toi, je commencerais par considérer le pont comme une poutre, puis calculer les efforts qui s'appliquent dessus, tu pourras ainsi voir les zones les plus chargées (ce sera forcément le centre). Tu devras ensuite voir quels types de ponts existent (bois ou métal à mon avis) afin de faire une première ébauche de la forme du pont. Il te suffira ensuite d'appliquer les forces sur ton modèle et de voir si ce dernier ne s'écroule pas.

P.S : Dans quelle école d'ingé es-tu ?

[Neo451]

Je suis a l'utt a troyes,merci pour ton aide,je v essayer de me rappeler mes connaissance de terminal (statique :s) et essayer d'en tirrer qqc.
Merci