Mieux comprendre les sollicitations dans une structure en treillis. Partie 1.
Durée estimée : 2 à 3 heures.
Remarque : Cette activité aurait dû être réalisée en groupes en classe, et le temps de réalisation aurait dû être divisé par le nombre d’élèves dans le groupe.
Le but est de réaliser partiellement un pont en treillis de type Warren. Ce pont est bien plus simple que les ponts vus lors des exposés oraux (pont viaduc de Garabit et pont du Firth of Forth).
Les poutres seront réalisées à l’aide de tubes en papier.
En classe l’enseignant vous aurait distribué des attaches parisiennes, vous en fabriquerez en papier si vous n’en n’avez pas à disposition chez vous.
Matériel nécessaire :
- 4 feuilles au format A4 ;
- une règle ;
- une paire de ciseaux ;
- deux crayons (pour que les tubes aient tous le même diamètre) ;
- du scotch ;
- (optionnel) 10 attaches parisiennes.
Étape 1 : réalisation des poutres.
Sur chacune des 4 feuilles A4, tracez les traits, et découpez les 5 bandes d’environ 6 centimètres de large comme sur l’image ci-dessous.
Vous obtenez 20 bandes.
Roulez 19 tubes, en utilisant de préférence la méthode de la vidéo et de la galerie ci-dessous.
Étape 2 : réalisation des « rivets » en papier (optionnel)
Cette étape est nécessaire si vous n’avez pas d’attaches parisiennes.
Normalement il vous reste une bande de papier de 6cm de large.
Dans cette bande vous découperez des morceaux de papier d’environ 6 millimètres de large (donnant donc des rectangles de 6cm x 6mm).
Pliez en trois pour avoir un tout petit ruban rigide de 6cm x 2mm, que vous plierez en deux comme ci-dessous.
Il vous faudra 10 attaches.
Étape 3 : assemblage des côtés du pont
Il va falloir percer les tubes pour faire passer les rivets à l’intérieur et assembler le pont.
Pour cela pliez l’extrémité de chaque tube à environ 8mm des bords et découpez une fente d’environ 6mm de large dans laquelle on fera passer les rivets.
Vous pouvez pousser les rivets dans les fentes à l’aide des ciseaux.
Si vous avez des attaches parisiennes c’est bien plus facile.
Insérez des rivets à chaque extrémité d’une poutre et liez-la à deux autres poutres, puis liez ces deux poutres pour former un triangle.
Continuez à relier les poutres pour obtenir deux fois cette forme.
Ce sont les côtés du pont.
Étape 4 : lier ensemble les côtés du pont
Maintenant il faut utiliser les 5 poutres restantes pour réaliser les poutres principales des travées. Celles-ci sont destinées à relier ensemble les deux côtés du pont.
Pliez les bouts des poutres et reliez-les à un côté.
Écrasez les extrémités des rivets pour maintenir les poutres en place : dans la réalité de nombreuses structures et véhicules (avions et bateaux) utilisent un procédé similaire, appelé rivetage (vidéo d’exemple montrant le rivetage d’un bateau).
Finissez l’assemblage en reliant le second côté.
C’est l’étape la plus difficile, il est conseillé de faire le rivetage dès que possible pour que l’assemblage d’une poutre ne désassemble pas la poutre d’à côté.
Vous obtenez un pont presque utilisable.
Je vous souhaite un bon assemblage.
La prochaine fois vous réaliserez le tablier du pont et étudierez la résistance aux efforts.
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