NOTRE MAQUETTE

Durant les TPE, nous avons créé une maquette d'un pont suspendu qui va nous servir de support durant la présentation orale des TPE.

Les représentations :

Pour réaliser cette maquette, nous avons dessiné des plans afin visualiser les dimensions et la représentation du pont.

Nous avons réalisé ces plans en deux phases :

  • Nous avons effectué une représentation sur un tableau (en taille réelle) afin de se rendre compte des dimensions de la maquette.
  • Nous avons, grâce au logiciel Google SketchUp 2016 et aux plans réalisés au préalable, représenté la maquette en trois dimension.

A partir de ces deux visualisations, nous avons pu déterminer les différents matériaux à utiliser et leur quantité pour réaliser notre maquette de pont suspendu. 

Représentation de la maquette en taille réelle

Représentation sur Google SketchUp 2016


Les matériaux utilisés :

  • Polystyrène expansé blanc
  • Feuille de papier blanche
  • Bois (5mm)
  • Plexi glace
  • Baquette de bois de pin (ø5mm)
  • Fil de fer gainé en blanc (ø2mm)
  • Peinture noire
  • 4 clous

Parties du pont :

--> Relief

--> Décor

--> Contours de la maquette

--> Tablier

--> Piliers

--> Câbles

--> Piliers

--> Contours de la maquette


Les différentes étapes de la création de la maquette :

  • Détermination de la taille du décor en polystyrène : 100x30x2 cm.
  • Coupe des piliers à 20 cm, coloration en noir et fixation dans le décor.
  • Couverture du décor avec du papier blanc.
  • Encoche des piliers et fixation du tablier.
  • Découpe et collage des câbles principaux.
  • Découpe et collage des suspentes. 
  • Contours de la maquette en contreplaqué.

Les avancés :

NOs EXPERIENCEs

Nous allons vous présenter nos expériences.

Ces dernières consistent à tester la résistance d'un tablier avec et sans câbles de soutien, la stabilité et l'équilibre du pont. 

Nos vidéos démontrent le rôle important des piliers et des câbles d'un pont suspendu.

Bon visionnage !

Expérience n°1 :

Cette expérience consiste à prouver le rôle très important des piliers et des câbles sur un pont.

Pour cela, nous disposons d'une planche de contre-plaqué souple symbolisant le tablier, deux tréteaux représentant les piliers, et des cordes (boutes) figurant les câbles et les suspentes du pont suspendu.

Nous avons disposé un poids de 10 kg sur le tablier nu. Nous constatons que 10 kg suffisent à courber le tablier : la flèche est de 10 cm. La flèche est la distance entre le niveau initial du tablier et le sommet de l'arc dessiné par le tablier après exposition à la contrainte du poids. Elle doit être de grandeur négative, mais nous l'avons laissé positive pour plus de simplicité.

Nous avons ensuite ajouté les deux piliers et les câbles avant de poser le même poids. Après cette modification, le tablier, se courbe très peu : la flèche est de 1 cm. Cette flèche est due à l'élasticité des cordes utilisées.

Nous voulons démontrer la stabilité et l'équilibre du pont. Pour cela, nous avons attaché des poids de plus en plus lourds sur les extrémités du pont afin de simuler un point d'ancrage et nous avons disposé un pèse-personne sous chaque pilier pour mesurer la répartition de la masse (ci-dessous). La masse est bien répartie sur le pont sans pilier et sans câbles, mais ce dernier n'est pas stable, car ses piliers ont tendance à s'écarter latéralement. La masse doit être égale de chaque côté des piliers afin de garantir l'équilibre et la stabilité du pont.

Avec cette expérience, nous avons démontré l'importance des piliers et des câbles dans la structure du pont suspendu.

 

Photographie de l'installation des pèse-personne sous les piliers du pont pour réaliser des mesures sur l'équilibrage de la masse.

La photographie ci-contre présente la masse répartie sous un pilier lorsque l'on dispose 10 kg sur le tablier. Ces masses ont été mesurées avec une marge d'erreur de 0.1 kg sous chaque pilier due à la mauvaise précision des pèse-personne. Nous constatons donc que la masse est bien répartie dans les piliers du pont.


Expérience n° 2 :

La vidéo accélérée ci-dessus, montre la seconde expérience répondant directement à la problématique. Nous avons réutilisé les éléments de l'expérience n°1. La flèche a été mesurée à chaque écartement des piliers.

Nous avons répertorié les valeurs mesurées dans le tableau ci-dessous.

Tableau représentant les valeurs mesurées lors de notre expérience.

La courbe rouge représente les valeurs de la flèche du tablier sans soutien.

La courbe bleue représente les valeurs de la flèche du tablier avec soutien.

Cette expérience a été réalisée avec une précontrainte positive sur (OY) exercée sur le tablier afin d'atténuer la flèche. C'est le principe qu'utilisent les ponts suspendus de nos jours, qui présentent une légère courbure du tablier. 

Ces deux expériences ont démontré que le pont suspendu possède une structure stable et équilibrée lui permettant de parcourir d'énormes distances.