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FSFE

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

Pédagogie

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


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Séquence n°1 - Situation et travaux

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

Pour vous aidez à répondre aux questions 1.1 à 1.5, 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 synthèse dans votre classeur.

icopdf
Synthèse 1

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Séquence n°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 construire 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 2.1 à 2.6, vous disposez des ressources suivantes :

Questions :
Q.2.1. Expliquez ce qu'est un parpaing et 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 solidité d'un mur par un empilement simple des blocs.

Pour chacun des 3 montages suivants :

  • Réalisez l'empilement des 15 blocs grâce aux éléments du banc d'essai.
  • Testez leur rigidité en appuyant par exemple avec une règle (comme une échelle contre un mur).

Empilement
Questions :
Q.2.4. Que pensez-vous de la stabilité de chaque montage (manipulation, constatation et explication) ?
Q.2.5. Pour chaque montage, proposez une nouvelle méthode d'empilement plus stable sans ajout de matière (dessin de la vue de face du mur).
Q.2.6. Donnez 2 techniques de solidification par ajout de matière, utilisées en construction.
Pouce

Félicitations, vous avez terminé cette séquence !

Vous pouvez ranger votre compte-rendu ainsi que sa synthèse dans votre classeur.


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Séquence n°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 la salle à manger.

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

Pour vous aidez à répondre aux questions 3.1 à 3.6, vous disposez des ressources suivantes :

Questions :
Q.3.1. Expliquez la notion de pièce à vivre.
Q.3.2. Recopiez puis complètez le schéma d'expression du besoin de l'ouverture entre ces deux pièces :

BeteCornes

Q.3.3. Grâce au schéma de la question précédente, complétez la phrase suivante exprimant le besoin puis recopiez-la sur votre document-réponse 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.
Ouverture
Q.3.6. Sur le dessin précédent, coloriez en jaune les blocs qui tomberont quand on enlève les blocs B et C.
Q.3.7. Toujours sur le même dessin, coloriez en rouge les blocs qui tomberont quand on enlève le bloc D.

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Séquence n°4 - Construction d'une arche

Introduction :

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

Problématique :
Comment construire et faire tenir une arche ?
Ressources :

Pour vous aidez à répondre aux questions 4.1 à 4.5, vous disposez des ressources suivantes :

icoweb Google, Wikipedia

icoroues Banc d'essai "Arche" : 1 base, 6 blocs, 7 voussoirs

icofilm Effondrement d'une arche

icopdf Document-réponse n°2, Document-réponse n°3

Questions :
Q.4.1. Expliquez ce qu'est un arc de plein cintre.
Q.4.2. Donnez 2 autres types d'arc.
Manipulation (travail en groupe) :

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

  • Elle doit être de plein cintre.
  • Vous disposez de la base, de 6 blocs et des 7 voussoirs présents dans le banc d'essai (aucun autre matériel autorisé).

Questions :
Q.4.3. Expliquez les problèmes rencontrés lors de la construction de l'arche et proposez des solutions.
Q.4.4. Après avoir regardé la vidéo, expliquez l'effondrement de la voute en indiquant par des flèches le sens de déplacement des blocs A, B et C sur le dessin suivant :

Arche

Q.4.5. Coloriez la clé de voute en rouge, les voussoirs en jaune, les contre-voussoirs en vert et les sommiers en bleu puis tracez la flèche et la portée de la voute sur le dessin suivant :

ArcheMur

Manipulation (travail en groupe) :

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.


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Séquence n°5 - Mise en place d'un linteau

Introduction :

Préférant un style plus actuel, madame Carcin propose la mise en place d'un linteau.

Problématique :
Quels sont les efforts exercés sur un linteau ?
Ressources :

Pour vous aidez à répondre aux questions 5.1 à 5.4, vous disposez des ressources suivantes :

icoweb Google, Wikipedia

icoroues Linteau et blocs blancs en polyéthylène (Banc d'essai - Arche)

icopdf Document-réponse n°4

Questions :
Q.5.1. Expliquez ce qu'est un linteau et sa fonction.
Q.5.2. Donnez les 3 principaux matériaux utilisés de nos jours pour la mise en oeuvre d'un linteau.
Manipulation (travail en groupe) :

On vous propose de mettre en oeuvre une ouverture avec un linteau.

Questions :
Q.5.3. Indiquez par des flèches les efforts appliqués au linteau en A, B et C sur le dessin suivant :

LinteauMur

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


Pouce

Félicitations, vous avez terminé ce T.P. !

Rangez votre compte-rendu dans la partie "C.I.4 - Solidification des constructions" du classeur.

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