Sujet STI2D — Terminale — Métropole — Bac 2014

Mise en situation L’étude porte sur le palais des sports de Rouen où se dérouleront des rencontres sportives à dimension internationale devant un public de plusieurs milliers de personnes. Une construction labélisée THPE (très haute performance énergétique) et HQE (haute qualité environnementale) s’est imposée dans la volonté de prendre en compte les enjeux environnementaux. Les exigences principales portent donc sur : – une architecture adaptée ; – une limitation des consommations énergétiques ; – une gestion des flux de personnes maitrisée. Vues extérieures du palais des sports Vues intérieures de la salle principale Baccalauréat Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable – STI2D Session 2014 Enseignements technologiques transversaux 14ET2DMLR3 Page 2 / 24 Partie 1 ::: dddeeesss ccchhhoooiiixxx dddeee lllaaa pppooorrrttteeeuuussseee ddduuu tttoooiiittt eeettt dddeee ssseeesss matériaux Exigences principales traitées : uunnee aarrcchhiitteeccttuurree aaddaappttééee.. L’architecte a choisi ddee rrééaalliisseerr llaa bbaassee ddee llaa structure du palais des sports à partir de poteaux en bbééttoonn aarrmméé eett ddee ffeerrmmeess pprriinncciippaalleess eenn ttrreeiilllliiss ppoouurr ssuuppppoorrtteerr llaa ccoouuvveerrttuurree.. L’objectif de cette pppaaarrrtttiiieee eeesssttt dddeee vvvaaallliiidddeeerrr llleee ccchhhoooiiixxx dddeee lllaaa eeettt ddduuu mmmaaatttééérrriiiaaauuu dddeeesss fffeeerrrmmmeeesss sseelloonn lleess ccrriittèèrreess dduu ccaahhiieerr ddeess cchhaarrggeess.. Question 1.1 Identifier le ttyyppee ddee ssttrruuccttuurree (voir DT4.1) répondant le mmiieeuuxx aauuxx eexxiiggeenncceess dduu ccaahhiieerr des charges. JJuussttiiffiieerr votree rrééppoonnssee eenn aarrgguummeennttaanntt lleess ssoolluuttiioonnss éélliimmiinnééeess ((uunnee sseeuulle critique suffit). DT1, DT2.1, DT4.1 LL’’ééttuuddee ppoorrttee mmaaiinntteennaanntt ssuurr llaa bbaarrrree 11 ddee llaa ffeerrmmee pprrincipale (voir DT3 – VVuuee dd’’eennsseemmbbllee ddee llaa structure). LL’’aarrcchhiitteeccttee iimmppoossee uunnee cchhaarrppeennttee llaa pplluuss llééggèèrree ppoossssiibbllee.. UUnnee ééttuuddee tteecchhnniiqquuee aapppprrooffoonnddiiee aa ppeerrmmiiss ddee ddéétteerrmmiinneerr lleess ccrriittèèrreess ssuuiivvaannttss : • Barre 1 ddee lloonngguueeuurr LL==55770000 mmmm ssoouummiissee àà uunn eeffffoorrtt ddee ttrraaccttiioonn NN == 11775500kN ; • 66 ooppttiioonnss rreetteennuueess ((vvooiirr DDRR11 Tableau de ddee llaa bbaarrrree 11) ; • aalllloonnggeemmeenntt aaddmmiissssiibbllee lliimmiittéé àà 77 mmmm.. Question 1.2 Compléter llleee tttaaabbbllleeeaaauuu dddeee dddeee lllaaa bbbaaarrrrrreee 111 aaafffiiinnn : la masse llleeesss nnnooorrrmmmaaallleeesss eeettt pppooouuurrr llleeesss dddeeeuuuxxx oooppptttiiiooonnnsss retenues, puis cchhooiissiirr eenn jjuussttiiffiiaanntt vvoottrree rrééppoonnssee llee pprrooffiilléé llee pplluuss llééggeerr ppoossssiibbllee qquuii DT3, DR1 convient lee mmiieeuuxx.. Justifier. LLL’’’ééétttuuudddeee pppooorrrttteee sssuuurrr lllaaa dddeeesss ccchhhaaarrrgggeeesss eeennntttrrreee lllaaa fffeeerrrmmmeee eeettt llleeesss pppooottteeeaaauuuxxx... LLaa ffeerrmmee eesstt rrééaalliissééee eenn aacciieerr ddee ccooeeffffiicciieenntt ddee ddiillaattaattiioonn ddee 1122∙10-3 mm∙m-1∙°°CC-1 . Question 1.3 Calculer lllaaa dddeee lllaaa fffeeerrrmmmeee sssuuurrr uuunnneee lllooonnnggguuueeeuuurrr dddeee 555666 mmm pppooouuurrr uuunnneee vvaarriiaattiioonn ddee tteemmppéérraattuurree ddee 40°C. DT3 Question 1.4 Compléter llleee tttaaabbbllleeeaaauuu dddeeesss dddeeesss EEEnnn déduire quelle ssoolluuttiioonn eesstt llaa