🏢 STI2D · Architecture et Construction · Comment un bâtiment tient-il debout ?

Contreventer la structure

Comprendre la stabilité globale sous actions horizontales.

Séance 3 · 150 minCompétences CO3.2, CO5.5, C7.3-AC1Séance 3/31re et Tle
Dossier d’étude

Un portique qui porte correctement le poids du toit est-il forcément stable sous une poussée latérale ?

Rappel et hypothèseNotions et exempleInvestigation guidéeMission autonomeSynthèse et vérification

Volume de classe prévu : 150 min, avec mise en commun et reprise des productions. Le professeur adapte le rythme des étapes.

Avant de commencer

Identifier une liaison articulée ; représenter une force.

Propose une première réponse à la question, même incertaine : tu la reprendras après l’étude, et c’est en la corrigeant que tu apprendras le plus. Se tromper ici ne coûte rien.

Notions

Comprendre le phénomène et le modèle

Un assemblage de barres articulées formant un rectangle peut changer de forme sous une action horizontale. Une diagonale transforme la géométrie ; un voile ou un portique à assemblages rigides peut aussi reprendre les actions horizontales. La stabilité globale dépend du transfert de ces efforts jusqu’aux fondations.

Un tirant fin fonctionne principalement en traction et peut se détendre lorsque le sens de l’action s’inverse. Une diagonale comprimée peut flamber. Le choix ne se résume donc pas à ajouter un trait sur le plan. Les ouvertures, les ancrages et la répartition des éléments stabilisateurs doivent rester compatibles avec le projet.

01 · OBSERVER LA SITUATION

Une diagonale travaille dans un sens

Une ficelle ne reprend qu’une traction. Deux diagonales croisées permettent qu’une diagonale se tende pour chaque sens de poussée.Agrandir la vue ↗

Une ficelle ne reprend qu’une traction. Deux diagonales croisées permettent qu’une diagonale se tende pour chaque sens de poussée.

Vue de synthèse générée par IA, non cotée : elle illustre la situation. Les valeurs de l’exercice figurent dans le dossier et le schéma associé.

Données à exploiter
Essai de maquette · relevé d’exemple, déplacement sous la même petite poussée
ConfigurationVers la droiteVers la gauche
Cadre articulé seul18 mm17 mm
Une ficelle diagonale3 mm16 mm
Deux ficelles croisées3 mm4 mm

Dossier pédagogique original · valeurs d’étude, distinctes des données de chantier et des sources documentaires.

02 · LIRE LE MODÈLE

Contreventer dans les deux sens

Sous les deux sens de poussée : cadre seul 18 / 17 mm ; une ficelle 3 / 16 mm ; deux ficelles 3 / 4 mm. Une ficelle se détend lorsqu’elle devrait reprendre une compression.

Sur petit écran, faites défiler le schéma horizontalement pour conserver les légendes lisibles.

Sous les deux sens de poussée : cadre seul 18 / 17 mm ; une ficelle 3 / 16 mm ; deux ficelles 3 / 4 mm. Une ficelle se détend lorsqu’elle devrait reprendre une compression.

Données et hypothèses du dossier de cette séance. Schéma pédagogique : les cotes et les valeurs font référence, pas les dimensions à l’écran.

Ouvrir le schéma légendé en grand ↗
Conventions d’écriture et références

Symboles de grandeurs en italique ; symboles d’unités droits ; espace entre valeur et unité ; virgule décimale. Les valeurs et limites indiquées proviennent du dossier pédagogique, elles ne constituent pas des seuils réglementaires généraux.

Les références techniques propres au thème sont disponibles en fin de séance.

Exemple résolu · comprendre les étapes

La première ficelle réduit le déplacement dans un sens mais pas dans l’autre. On l’explique par la mise en tension puis le relâchement, plutôt que par l’idée d’un matériau qui changerait de qualité.

Investigation guidée

Appliquer et vérifier

Bloqué ? Ouvre une aide, puis une autre si besoin. Cela n’enlève aucun point — demander de l’aide fait partie du travail.

Relis la consigne et repère deux choses : ce qu’on te demande de produire, et avec quoi. Les données utiles sont dans le tableau « Essai de maquette · relevé d’exemple, déplacement sous la même petite poussée ». À rappeler avant de te lancer : Identifier une liaison articulée ; représenter une force.
Première étape : Comparer à sollicitation comparable. L’exemple résolu plus haut fait ce même geste sur un autre cas — retrouves-y l’étape qui correspond.
La démarche attendue, dans l’ordre : 1) Comparer à sollicitation comparable. 2) Examiner les deux sens de chargement. 3) Relier le contreventement aux fondations. Le calcul et la rédaction restent à mener par toi.
Comparer avec la correction expliquée
Le cadre se déforme en parallélogramme ; une ficelle tendue limite un sens ; les diagonales croisées travaillent alternativement en traction. Les frottements aux articulations et l’irrégularité de la poussée limitent la comparaison quantitative. Les mesures réellement faites doivent être séparées du relevé d’exemple.
Mise en pratique

Mission autonome · changer de situation

Bloqué ? Ouvre une aide, puis une autre si besoin. Cela n’enlève aucun point — demander de l’aide fait partie du travail.

Relis la consigne et repère deux choses : ce qu’on te demande de produire, et avec quoi. Les données utiles sont dans le tableau « Essai de maquette · relevé d’exemple, déplacement sous la même petite poussée ». La situation a changé : demande-toi ce qui, dans ton raisonnement précédent, reste vrai ici.
Première étape : Comparer à sollicitation comparable. L’exemple résolu plus haut fait ce même geste sur un autre cas — retrouves-y l’étape qui correspond.
La démarche attendue, dans l’ordre : 1) Comparer à sollicitation comparable. 2) Examiner les deux sens de chargement. 3) Relier le contreventement aux fondations. Le calcul et la rédaction restent à mener par toi.
Comparer avec la correction expliquée
Un voile dans une autre travée relié au plancher, ou un portique à assemblages rigides étudiés. Vérifier chemin horizontal des efforts, ancrages, rigidité, torsion éventuelle et compatibilité des ouvertures. Une simple suppression de la diagonale ne conserve pas la stabilité du modèle.

Critères de réussite

  1. Comparer à sollicitation comparable.
  2. Examiner les deux sens de chargement.
  3. Relier le contreventement aux fondations.

Compare ta démarche, pas seulement le résultat. Une réponse différente peut être recevable si elle satisfait ces critères.

Synthèse

Ce que l’étude permet de retenir

Porter des charges verticales et stabiliser latéralement sont deux fonctions à vérifier. Une observation sur maquette doit être interprétée dans ses limites.

Il te reste à écrire tes trois textes et à répondre aux questions. Ce sont eux qui montrent ce que tu sais faire — pas la vitesse à laquelle tu avances.

Le quiz interactif de cette séance est disponible sur la plateforme 2I2D.

Compétences travaillées et sources
  • CO3.2 — Expliquer l’organisation des constituants
  • CO5.5 — Comparer des propositions et justifier un choix
  • CO7.3 · AC1 — Expérimenter sur un ouvrage ou une maquette

Intitulés reformulés pour la séance. Rattachement pédagogique au programme officiel ; les critères ci-dessus indiquent les preuves attendues.

Références consultées le 2 septembre 2026. Les liens externes complètent le dossier ; toutes les données nécessaires aux exercices sont présentes dans la séance.

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