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Compte rendu sur la démarche d’investigation sur la résistance aux efforts de traction des linteaux

Nous étudions la résistance à la traction des linteaux, car les élèves réaliseront la façade de leurs maquettes en béton précontraint avec des ouvertures.

Condition de mise en œuvre :

Début de la séance : le 05/01/2010 de 8h à 9h45. 26 élèves répartis en 6 groupes. Classe bi-langue.

Impression du professeur : C’est la première expérience que j’ai mise en place sur cette étude. Voir les remarques au fur et à mesure. On a bien vu que le béton cassait d’un coup, alors que le béton armé et précontraint avait d’abord fissuré.
Les élèves ont bien remarqué que le béton armé et précontraint fissuraient dans la zone où était sollicitée la traction. La fissure s’est arrêtée à la hauteur du fil de métal.
Nous avons choisi un alliage de cuivre comme armature car il est plus élastique que des fils de fer pour nos expériences : (tension du fil).
Il manquait des masses : c’était prévisible. Je devais proposer que l’on fasse suspendre des bouteilles en plastiques tenues par un crochet, et que l’on rempliraient au fur et à mesure…..

Les objectifs ont été atteints : voir les connaissances et les capacités. Mais une remarque s’impose : lors des études préalables, certains ont reçu des informations par leurs parents, au sujet du béton précontraint (groupe 2). Ils ne devaient pas connaître les modifications apportées pour augmenter les efforts de résistance à la traction par la compression des fils dans le béton. Heureusement, qu’ ils ignoraient que le béton est très peu résistant aux efforts de traction. Ils ont simplement étudié comment on fabriquait du béton.

Vos avis chers collègues (technologie, génie civil…..) sont précieux pour tous : un forum est ouvert à ce sujet.

Article mis en ligne le 6 janvier 2010
dernière modification le 3 juillet 2011

par kamel.benmrad
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On demande de commenter une photo : que s’est-il passé ?

Les élèves :
On voit des fissures à gauche et à droite de la photo.
La plus dangereuse c’est celle au dessus de l’ouverture car elle risque de s’effondrer.

Le professeur : pourquoi cette fissure ?
Le professeur organise le débat (7 minutes). Voici quelques réponses :

Un élève : Car le poids au dessus est supérieur au poids de la pierre fissurée.
Un autre élève : Elle peut supporter des poids plus lourds qu’elle, ça a l’air vieux. On n’utilise plus les pierres, mais du béton et y’a pas de trous dans le béton.
Un autre élève : Ça s’est fissurée car elle est soutenue sur les cotés.
Un autre élève : Au milieu il y a des grosses pierres et sur les cotés il y a des petites.

Remarque : J’ai été surpris par quelques réponses. Les élèves prennent toujours comme référence leur environnement (phase expérientielle), et des idées fausses « plus c’est lourd et plus c’est résistant à la traction ». C’est durant la formalisation que l’on va corriger ces erreurs. Voir la page 76 du livre habitat et ouvrages de chez Delagrave, qui contredit cette idée fausse au sujet des poutres en IPN.

Qu’est ce que la flexion ? Le professeur vérifie les connaissances acquises lors des séances précédentes (étude préalable). Recherche Internet…….
C’est quelque chose qui peut se tordre.

Remarques :

Nous avons parlé de moule et pas de coffrage en utilisant les termes des élèves. On changera ce terme au moment de la formalisation.

La photo dans le compte rendu où des élèves ont mis à chaque extrémité des masses, correspond à l’idée que ces derniers pensaient que la fissure du linteau en pierre dans la photo, était due aux poids sur les côtés. L’expérience a "réfuté" cette hypothèse.

Nous allons modifier un mot de la page 19 du cahier d’activités, les classer par : "du plus résistant à la traction" au lieu de : "du plus résistant à la flexion", pour plus de cohérence.

Télécharger le compte rendu.

Téléchargements Fichiers à télécharger :
  • Expérience par le professeur
  • 16 ko / JPEG
  • Groupe 1
  • 20.4 ko / JPEG
  • Groupe 2
  • 19.7 ko / JPEG
  • Groupe 5
  • 20.9 ko / JPEG
  • Linteau qui a cédé aux efforts de traction
  • 11.5 ko / JPEG


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