les forces et contrainte exercées sur un bâtiment

[invited20fb58c]

Bonjour,

alors voila, j'ai choisi les bâtiments comme thème de TPE et je dois parler de la physique avec celui-ci.
j'ai donc décidé de travailler sur les forces et les contraintes qui sont exercées sur un bâtiment.
malheureusement, je ne pas grand chose en terme de formules et d'applications...
Il y a bien la pression mais je ne connais que la formule de base...
pourriez-vous donc m'aidez ? si vous connaîtriez 2 ou 3 formules que je puisse appliquer et comprendre (niveau lycée)

merci d'avance
kuroga
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[Titiou64]

salut,

il n'y a pas beaucoup de force qui s'exercent sur un bâtiment. Les principales sont :
- poids propre
- charge d'exploitation (=charges qui ne sont pas dues au poids de la structure)
- les charges climatiques : vent, neige, chaleur (dilatation thermique)
- les charges sismiques
- les chocs de véhicules

Pour ton TPE je vois 2 axes de recherche que tu pourrais approfondir:
-l'incendie avec les diminutions des capacités physiques des matériaux
-la gestion des flux d'air et de la thermique dans les bâtiments.

Ce dernier domaine est plus abordable (à mon sens) car il ne demande pas de savoir calculer un bâtiment. Tu peux parler des ponts thermiques, de l'isolation des bâtiments et des techniques constructives a mettre en place pour respecter des normes de plus en plus strictes ( RT 2012)

Bon courage

[invitebe65a08e]

## il n'y a pas beaucoup de force qui s'exercent sur un bâtiment. Les principales sont :
## - poids propre
## - charge d'exploitation (=charges qui ne sont pas dues au poids de la structure)
## - les charges climatiques : vent, neige, chaleur (dilatation thermique)
## - les charges sismiques
## - les chocs de véhicules...

Oui, mais au niveau des calculs, tout dépend de la matière, non ?? Il doivent être astronomique ! C'est du génie civil !

Après si c'est juste pour un bref aperçu..

[invited20fb58c]

tout d'abord merci !

hum d'accord, le problème c'est que je n'ai encore jamais eu de thème du genre gestion thermique ou flux d'air... après je peux toujours apprendre cela n'est pas un problème !
en revanche me problématique est celle-ci : "Comment les bâtiments résistent-ils aux contraintes naturel ?" d'ou les forces avec notamment le poids et les séismes ainsi que les charges climatiques.
Mais si cela s’avère être trop maigre je peux toujours la changer !

ps : les matières sont Français et Physique

[A voir en vidéo sur Futura]

[Titiou64]

salut,

pour répondre à Nono282, les calculs ne sont pas astronomiques pour un bâtiment classique. Mais pour quelqu'un qui n'a aucune connaissance dans le domaine de la résistance des matériaux et du calcul de structure, ça devient quasiment impossible de faire un bref aperçu. la moindre poutre ou poteau nécessite d'avoir de bonnes bases de RdM.

Je pensais que la thermique serait un peu plus simple que la structure mais si tu veux vraiment faire un TPE sur comment les bâtiments résistent aux contraintes naturelles, je te conseille de prendre un bâtiment en acier (plus simple pour les calculs que le béton) et de regarder les différentes sollicitations qu'ils subissent (effort normal, effort tranchant, moment fléchissant). Toutes ces forces créent des contraintes dans le matériau et elles doivent être inférieure à une contrainte limite.

Mais comme je l'ai dit, si tu n'as aucune connaissance de RdM, ça va être vraiment chaud.

[invited20fb58c]

Encore merci pour l'intérêt que tu porte a mon sujet !
Et bien il est vrai qu'après de nombreuses recherches je ne trouve aucune formules simplifiées...
Connaitrait tu ces formules ? Par exemple comment calculer l'effort normal ? l'effort tranchant ? le moment fléchissant ?
Connaitrait tu ainsi aussi la contrainte limite ?

Désolé déjà de te demander tout cela, je n'aime pas particulièrement donnée du travail a d'autres donc ne te sent en aucun cas obliger, tu m'a déjà bien aidé !

[invitebe65a08e]

What is RdM ?

Ok c'est normal je n'ai aucune connaissance en physique des bâtiments, c'est pour ça que je trouve ça monstrueux... après, avec motivation, il faut faire un peu de théorie bien sûr !

[Titiou64]

RdM = Résistance des matériaux. C'est l'étude des bâtiments qui te permet de calculer les différentes forces (compression, flexion) qui s'appliquent sur ta structure.

Kuroga, désolé mais il n'existe pas de formule simple que tu peux sortir d'un chapeau. Je pourrais te donner des formules pour calculer les sollicitations dans une structure mais ça ne serait pas du tout pédagogique.
Néanmoins, si tu veux quand même étudier la stabilité d'un bâtiment, je peux te suggérer de prendre un hangar métallique et de regarder comment les efforts passent de ta structure jusqu'au sol.
C'est tout l'enjeu de la construction et de l'étude d'un bâtiment : faire transiter les charges et les amener jusqu'au sol via les fondations.
Donc si tu prends un hangar en acier, tu peux regarder de manière simple (en sentant "avec les mains") comment les efforts (horizontaux et verticaux) peuvent transiter jusqu'à la terre. Si tu veux des formules c'est beaucoup plus complexe mais tu peux quand même parler de la modélisation et notamment des appuis (rotule, appui simple, encastrement) et de leur impact sur les efforts dans la structure. Si tu fais SI tu vois de quoi je parle... Et sinon, demande à tes collègues qui ont choisi cette option.
Tu peux également voir comment on fait concrètement sur chantier pour réaliser tel ou tel type de liaison.

rien qu'en tapant "hangar industriel" sur google image, tu peux obtenir un grand nombre de photos. Et même si elles paraissent banales, tu peux en tirer plein d'informations. Bon courage pour la suite et je reste à ta disposition.