Le corrigé de l'épreuve d'enseignement transversal 2015 ... - Eduscol

BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE Sciences et Technologies de l'Industrie et du Développement Durable ENSEIGNEMENTS TECHNOLOGIQUES TRANSVERSAUX Session 2015 Coefficient 8 - Durée 4 heures Aucun document autorisé - Calculatrice autorisée | |
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|Projet de pont transbordeur Jules Verne à Nantes |
Constitution du sujet :
. Dossier Sujet (mise en situation et questions à traiter par le
candidat) o PARTIE 1 (3 heures) Pages 2 à 9 o PARTIE 2 (1 heure) Page 10
. Dossier Technique Pages 11 à 21
. Documents Réponse Pages 22 à 24 Le dossier sujet comporte deux parties indépendantes qui
peuvent être traitées dans un ordre indifférent. Les documents réponse DR1 à DR4 (pages 22 à 24) seront
à rendre agrafés avec vos copies. PARTIE 1 : étude de l'ouvrage ÉTUDE 1.1 : CARACTÉRISTIQUES DE L'OUVRAGE |Question |Voir document réponse DR1. |
|1.1.1 |Haubanage en éventail asymétrique |
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|Question | |
|1.1.2 | |
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|Question |Pour un voyage dans un sens : 270 (individuel) + 150 (busway) |
|1.1.3 |= 420 |
| |1 passage toutes les 2 × 1,75 = 3,5 minutes soit 60 / 3,5 = |
| |17,14 passages/h |
| |flux = 420 × 17,14 = 7200 passagers/h. |
| |Le flux est moyen, en-dessous de celui d'un franchissement |
| |permettant le passage continu des voitures, mais supérieur à |
| |celui d'un bac ou d'un téléphérique. |
|Question |Voir document réponse DR2. |
|1.1.4 |La rue aérienne n'introduit pas de rupture technique quant au |
| |choix des solutions mises en ?uvre mais introduit une rupture |
| |d'usage forte en proposant une exploitation atypique de ce |
| |type d'ouvrage. |
|Question |La classe 41. Domaines : |
|1.1.5 |Organisation et conduite de colloques, conférences ou congrès |
| |; Organisation d'expositions à buts culturels ou éducatifs ; |
| |Le dépôt de marque empêche l'utilisation de l'expression par |
| |toute autre société. Cela permet de contenir la concurrence en|
| |sauvegardant l'originalité de l'innovation. |
|Question |Le coût du projet est moyen, de même ordre qu'un pont bas |
|1.1.6 |classique. Il est moins élevé que celui d'un pont haut ou |
| |d'un tunnel mais supérieur à celui d'un bac ou d'un |
| |téléphérique. |
|Question |aspect économique : le coût du pont est du même ordre que |
|1.1.7 |celui d'un pont bas classique. |
| |aspect environnemental : il se positionne en faveur de |
| |l'éco-mobilité. |
| |aspect sociétal : le projet s'inscrit comme objectif |
| |touristique important. Il propose en particulier une rupture |
| |d'usage avec l'utilisation commerciale et touristique de la |
| |travée du pont. |
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| | | ÉTUDE 1.2 : DURABILITÉ DE L'OUVRAGE |Question |Le zinc est un métal qui protégera l'acier en s'oxydant à sa |
|1.2.1 |place en premier et cela en plus de temps. |
| |Le polyéthylène est une matière plastique qui protégera |
| |l'acier à remplissant le rôle d'une barrière étanche vis à vis|
| |de l'eau. |
|Question |30,00/2 = 15,00 MN |
|1.2.2 | |
|Question |5,00 × (270 x 15) /2 = 10 125 kN = 10,13 MN |
|1.2.3 | |
|Question |Voir le document réponse DR2 |
|1.2.4 |Les charges à prendre en compte sont les charges |
| |d'exploitation et le poids propre de l'ouvrage. |
|Question |35,07 / (15,00 × 15,00) = 0,165 MPa < 0,2 MPa. La surface de |
|1.2.5 |semelle serait suffisante. |
|Question |- la protection des haubans est du domaine de la durabilité |
|1.2.6 |des matériaux |
| |- la vérification de la stabilité au poinçonnement est du |
| |domaine de la durabilité des structures. |
| |- autre risque d'instabilité : renversement sous l'action du |
| |vent. |
| | | ÉTUDE 1.3 : ACCESSIBILITÉ À LA NACELLE |Question |2 cm |
|1.3.1 | |
|Question |Charge utile de la nacelle : 100 Mg = 100 tonnes |
|1.3.2 |Poids total : 2000 kN |
| |Poids à soulever par suspente : 2000/10 = 200 kN |
|Question |Effort à prendre en compte dans le choix des suspentes : |
|1.3.3 |200 × 10 = 2000 kN ce qui correspond à 2 000 000 N ; |
| |Référence du câble : 19T15S effort de service de 2270kN>2000kN|
|Question | |
|1.3.4 | |
|Question |Variation de température ?T : ?T = 40,3 - (-15,6) = 55,9 °C |
|1.3.5 |(inutile de convertir en K car il s'agit d'une différence) |
| |Variation de longueur des suspentes : |
| |?l2 = ? x L0 x ?T = 1,2.10-5 x 50000 x 55,9 |
| |?l2 = 33,54 mm |
| |Variation totale = ?l1 + ?l2 = 9 + 33,54 = 42,54 mm |
| |Phénomène prépondérant : Le phénomène prépondérant est la |
| |dilatation. |
| |Justification : Les suspentes sont surdimensionnées (section) |
| |du fait du coefficient de sécurité. Elles ne s'allongent donc |
| |pas beaucoup du fait du chargement. Par contre, leur section |
| |n'intervient pas dans le calcul de dilatation. Seule leur |
| |longueur (importante) est influente. La variation ?l2 est 3,5 |
| |fois plus importante que ?l1. |
|Question |La différence d'altitude entre le quai et le niveau haut ou |
|1.3.6 |bas est de (42,54 / 2) mm soit 21,268 mm au maximum. Un plan |
| |incliné de pente inférieur à 5 % devra être déployé. | ÉTUDE 1.4 : OPTIMISATION DE LA MOTORISATION DE LA NACELLE |Question |Voir document réponse DR3. |
|1.4.1 | |
|Question |Voir document réponse DR3. |
|1.4.2 | |
|Question |Tacc = 8 s, P = W/Tacc = 1 600 000 / 8 = 200 000 W pour les |
|1.4.3 |deux moteurs soit 100 kW par moteur. |
|Question |Rendement variateur 98% |
|1.4.4 |Rendement moteur asynchrone 94,3% |
| |Rendement réducteur 89% |
| |Soit rendement global 0,98 × 0,943 × 0,89 = 82,2% |
| |Soit pertes = 100/0,822 - 100 = 21, 6kW par moteur soit 43,2 |
| |kW de pertes totales. |
|Question |Courbe 1 LSRPM 315 MR abscisse 600 tr/min rendement 95,5% |
|1.4.5 | |
|Question |L'option à moteurs synchrones à prise directe permet de |
|1.4.6 |supprimer les pertes liées au réducteur de vitesse,