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TP - Murs et ouvertures

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Présentation

Mise en situation

Panneau

Monsieur et madame Carcin sont propriétaires d'un pavillon situé dans un lotissement.

C'est une maison individuelle de type construction traditionnelle et ils envisagent de faire plusieurs travaux.


Plan

Question

Problème :

Comment construire des murs et des ouvertures solides ?

Démarche proposée

Pour résoudre ce problème, on vous propose le séquencement suivante :

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Séquence 1 - Situation et travaux

Problématique :
Qu'avez-vous compris et retenu de la situation proposée ?
Ressources :

Pour vous aidez à répondre aux questions de cette séquence, vous disposez des ressources suivantes :

Questions :

Vous répondrez aux questions par écrit sur votre document-réponse, proprement, dans un langage simple et clair.

Q.1.1. Expliquez les mots "pavillon" et "lotissement".
Q.1.2. Quel est le terme désignant le contraire de "maison individuelle" ?
Q.1.3. Précisez les matériaux utilisés dans une construction traditionnelle.
Q.1.4. Expliquez en quoi consistent des travaux de rénovation.
Q.1.5. Dans une habitation, existe-t-il d'autres types de travaux ? Lesquels ?
Pouce

Félicitations, vous avez terminé cette séquence !

Vous pouvez ranger votre compte-rendu ainsi que sa correction dans la partie
"C.I.4 - Etude des constructions" de votre classeur.

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Séquence 2 - Construction d'un garage

Introduction :

Leur véhicule stationnant dans la rue, les propriétaires souhaitent construire un garage attenant à la maison.

Garage

Problématique :
Comment bâtir des murs solides par empilement de blocs ?
Contraintes :

Les murs doivent soutenir des charges lourdes (porte de garage, charpente, toiture). Ils participent à la solidité d'ensemble du bâtiment et seront construits par assemblage de parpaings.

Ressources :

Pour vous aidez à répondre aux questions de cette séquence, vous disposez des ressources suivantes :

Questions :
Q.2.1. Expliquez ce qu'est un parpaing puis donnez ses deux types de fabrication.
Q.2.2. Recopiez puis complètez sur votre document-réponse le schéma d'expression du besoin (ou diagramme "bête à cornes") du garage.

BeteCornes

Q.2.3. Grâce au schéma de la question précédente, recopiez et complétez sur votre document-réponse la phrase suivante en écrivant les parties manquantes en vert.

L'objet technique nommé . . . rend service . . . en agissant sur . . . pour satisfaire le besoin de . . .

Manipulation :

On vous propose de tester la stabilité d'un mur composé d'un empilement simple des blocs.

Pour chacun des 3 montages suivants :

  • Réalisez l'empilement des 15 blocs (3 blocs par rangée et 5 rangées de hauteur).
  • Contrôlez leur solidité en appuyant par exemple avec une règle (comme une échelle contre un mur).

Empilement

Test de la colonne centrale Test de la colonne de droite Test de la colonne de gauche

Questions :
Q.2.4. Que pensez-vous de la stabilité de chaque montage ? Manipulez puis expliquez ce que vous avez constaté (est-ce que les blocs tiennent et pourquoi ?).
Q.2.5. Pour chacun des 3 montages, proposez une nouvelle méthode d'empilement plus stable (sans aucun ajout de matière).

DimensionsBloc

Vous ne devez dessiner que la vue de face de chaque mur avec des blocs aux dimensions suivantes :

  • Si vous avez une feuille à petits carreaux (5mm) :

    Hauteur = 2cm Largeur = 3cm Profondeur = 1,5cm

  • Si vous avez une feuille à gros carreaux (8mm) :

    Hauteur = 2 carreaux Largeur = 4 carreaux Profondeur = 2 carreaux

Q.2.6. Donnez 2 techniques de solidification par ajout de matière, utilisées pour la construction d'un mur.
Pouce

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"C.I.4 - Etude des constructions" de votre classeur.

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Séquence 3 - Ouverture dans un mur porteur

Introduction :

Afin d'agrandir l'espace intérieur, les propriétaires du pavillon souhaitent réaliser une large ouverture dans un mur porteur entre deux pièces à vivre : la cuisine et le séjour.

Murs et cloisons

Problématique :
Quels sont les problèmes de réalisation d'une ouverture dans un mur porteur ?
Ressources :

Pour vous aidez à répondre aux questions de cette séquence, vous disposez des ressources suivantes :

Questions :
Q.3.1. Expliquez la notion de pièce à vivre.
Q.3.2. Recopiez puis complètez sur votre document-réponse le schéma d'expression du besoin (ou diagramme "bête à cornes") de l'ouverture entre la cuisine et le séjour :

BeteCornes

Q.3.3. Grâce au schéma de la question précédente, recopiez et complétez sur votre document-réponse la phrase suivante en écrivant les parties manquantes en vert.

L'objet technique nommé . . . rend service . . . en agissant sur . . . pour satisfaire le besoin de . . .

Q.3.4. Expliquez ce qu'est un mur porteur.
Q.3.5. Sur le dessin suivant, coloriez en vert les blocs qui tomberont quand on enlève le bloc A.

Mur

Q.3.6. Sur le dessin précédent, coloriez en jaune les blocs qui tomberont quand on enlève les blocs B et C, après le bloc A.
Q.3.7. Toujours sur le même dessin, coloriez en rouge les blocs qui tomberont quand on enlève ensuite le bloc D.
Pouce

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"C.I.4 - Etude des constructions" de votre classeur.

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Séquence 4 - Réalisation d'une arche

Introduction :

Préférant le style rustique, monsieur Carcin propose la création d'une arche (ou arc de plein cintre).

Problématique :
Comment mettre en oeuvre et faire tenir une arche ?
Ressources :

Pour vous aidez à répondre aux questions de cette séquence, vous disposez des ressources suivantes :

Question :
Q.4.1. Expliquez ce qu'est un arc de plein cintre puis donnez 2 autres types d'arc.
Manipulation :

On vous propose d'essayer de mettre en oeuvre l'arche seule :

  • Elle doit être de plein cintre.
  • Vous ne disposez que des éléments précisés dans les ressources (aucun autre matériel autorisé).

Arche

Questions :
Q.4.2. Expliquez les problèmes rencontrés lors de la construction de l'arche puis proposez des solutions.
Q.4.3. Sur le dessin suivant et après avoir regardé la vidéo, expliquez l'effondrement de la voute en indiquant par des flèches rouges le sens de déplacement des blocs A, B et C.

Arche

Manipulation :

On vous propose de mettre en oeuvre l'arche complète :

  • Elle doit être de plein cintre.
  • Vous disposez de tous les éléments présents dans le banc d'essai.

ArcheMur

Question :
Q.4.4. Sur le dessin précédent, coloriez la clé de voute en vert, les voussoirs en jaune, les contre-voussoirs en rouge et les sommiers en bleu puis tracez la flèche (F) et la portée (P) de la voute.
Pouce

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"C.I.4 - Etude des constructions" de votre classeur.

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Séquence 5 - Mise en place d'un linteau

Introduction :

Préférant un style plus actuel, madame Carcin propose l'utilisation d'un linteau.

Problématique :
Quelles sont les forces exercées sur un linteau ?
Ressources :

Pour vous aidez à répondre aux questions de cette séquence, vous disposez des ressources suivantes :

icoweb Ecosia - Google - Qwant - Vikidia - Wikimini - Wikipédia

icopdf Document-réponse 4

icoroues Banc d'essai Arche : 1 base, 1 linteau, 33 blocs blancs et 4 demi-blocs

Questions :
Q.5.1. Expliquez ce qu'est un linteau et donnez sa fonction.
Q.5.2. Donnez les 3 principaux matériaux utilisés de nos jours pour la fabrication d'un linteau.
Manipulation :

On vous propose de créer une ouverture dans un mur avec un linteau :

  • La largeur de l'ouverture est de 4 blocs.
  • Vous disposez des éléments précisés dans les ressources.

Linteau

Questions :
Q.5.3. Sur le dessin suivant, indiquez par des flèches rouges les forces appliquées sur le linteau en A, B et C.

LinteauMur

Q.5.4. Donnez le nom du type d'effort auquel est soumis le linteau.
Pouce

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"C.I.4 - Etude des constructions" de votre classeur.

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