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Perçage de solives
(Spécial
Covid-19)
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Votre entreprise fabrique des
charpentes traditionnelles et veut sensibiliser ses charpentiers
à l’importance de la position des perçages dans une poutre
sollicitée en flexion par une ou deux charge(s) concentrée(s)
accrochées à la poutre. Vous êtes chargé de mettre en place deux
types d’essais pour caractériser l’incidence des perçages.
On
souhaite quantifier l'incidence d'un perçage dans une section de
bois et la flèche de déformation obtenue pour différentes
localisations du perçage.
- Matières
et matériels à disposition (Théoriquement)
Les échantillons sont percés
symétriquement au milieu de la pièce.
Les différentes pièces mesurent 20
x 40 x 1200 mm :
- lot N°1 de 3 échantillons non
percées,
- lot N°2 de 3 échantillons percés
à la fibre neutre par deux trous de diamètre 5 mm distants de 6
centimètres,
- lot N°3 de 3 échantillons percés
à la fibre neutre par deux trous de diamètre 10 mm distants de 6
centimètres,
- lot N°4 de 3 échantillons percés
à la fibre neutre par deux trous de diamètre 15 mm distants de 6
centimètres,
- lot N°5 de 3 échantillons percés
à 1/3 de la retombée par deux trous de diamètre 15 mm distants
de 6 centimètres,
- Deux masses de 10 kg
- Un PC avec tableur et
imprimante,
- Deux tréteaux,
- 2 comparateurs, un support et un
palonnier,
- Un humidimètre.
- Un palonnier pour la mesure en
flexion 4 points. (On admettra qu’il est adapté à l’essai)
- Un mètre à ruban
-
Les appuis seront distants de 900
mm.
Réellement :
-
Les 3 tableaux de valeurs ci-dessous :
a - Partie 1 :
Phase préparatoire
-
A partir
de vos connaissances, identifier macroscopiquement l'essence des
solives.
- Pour un essai de flexion 3
points et un essai de flexion 4 points modélisez sur un schéma
les efforts tranchants et les moments fléchissants de chaque
type d'essai.
- Vous précisez quel intérêt
présente un essai en flexion 4 points par rapport à un essai en
flexion 3 points. Que mesure-t-on ?
-Vous préciserez le rôle du
palonnier porte comparateur dans le montage
ci-dessus.
b - Partie 2 :
Essais flexion 3 points
- Définir votre protocole d’essai
(charge, méthode, mesure, etc.)
- Récupérez les valeurs des essais
de flexion, sur les lots 1, 2, 3, 4.
- Rentrez les valeurs mesurées
dans un tableau.
c - Partie 3
: Interprétations, conclusions, impressions.
- Après avoir calculé la valeur
théorique de flexion de la partie 2, vous comparerez cette
valeur avec les valeurs moyennes de votre expérimentation.
- Qu’en concluez-vous ?
d
- Partie 3 : Essais flexion 4 points (Si vous en avez le temps)
- Définir votre protocole d’essai
(charge, méthode, mesure, etc.)
- Récupérez les valeurs des essais
de flexion,
sur les lots 1, 4, et 5 deux fois. Le lot 5 sera utilisé une
fois avec les perçages au dessus de la fibre neutre puis une
deuxième fois en dessous de la fibre neutre. Mesurer la flexion
totale et la flexion locale.
- Rentrez les valeurs mesurées
dans un tableau.
e - Partie 4 :
Interprétations, conclusions, impressions.
- Après avoir calculé la valeur
théorique de flexion de la partie 3, vous comparerez cette
valeur avec les valeurs moyennes de votre expérimentation.
- Qu’en concluez-vous ?
Flèche maxi théorique pour un
essai de flexion 3 points :
f = 
Flèche
maxi théorique pour un essai de flexion 4 points :
f =
Moment quadratique pour une
section rectangulaire pleine :
 =
Module de Young :
- Epicéa : 11.000 MPa
- Douglas : 12.100 MPa
- Pin Silvestre : 11.900 MPa
- Sapin : 12.200 MPa
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