Choix des matériaux de construction

Choix des matériaux de construction

Comprendre le Choix des matériaux de construction

Vous êtes l’ingénieur en charge de la conception d’une nouvelle passerelle piétonne dans une ville urbaine. La passerelle doit franchir une rivière avec une portée de 50 mètres.

L’objectif est de choisir le matériau le plus approprié pour la structure principale de la passerelle, en prenant en compte à la fois les aspects économiques et environnementaux.

Données Fournies:

  1. Options de Matériaux: Acier, Béton armé, Bois lamellé-collé.
  2. Coût par Mètre Cube:
    • Acier: 2500 €/m³
    • Béton armé: 500 €/m³
    • Bois lamellé-collé: 800 €/m³
  3. Densité des Matériaux:
    • Acier: 7850 kg/m³
    • Béton armé: 2400 kg/m³
    • Bois lamellé-collé: 600 kg/m³
  4. Coefficient de Performance Environnementale (plus c’est bas, mieux c’est):
    • Acier: 3.5
    • Béton armé: 2.0
    • Bois lamellé-collé: 1.2
  5. Charge Maximale Attendue sur la Passerelle: 5000 kg

Questions:

  1. Calcul de la Quantité de Matériau Requise:
    • Estimez la quantité de chaque matériau nécessaire pour supporter la charge maximale, en supposant que la résistance à la traction est le facteur limitant. Utilisez une marge de sécurité de 1.5.
  2. Calcul du Coût Total pour Chaque Matériau:
    • Utilisez la quantité estimée pour calculer le coût total de chaque option de matériau.
  3. Évaluation Environnementale:
    • Multipliez le coefficient de performance environnementale par la quantité de matériau pour obtenir un score environnemental pour chaque matériau.
  4. Conclusion:
    • Sur la base des résultats obtenus, déterminez quel matériau serait le plus approprié pour la construction de la passerelle, en tenant compte à la fois des considérations économiques et environnementales.

Correction : Choix des matériaux de construction

1. Quantité de Matériau Requise:

  • Acier:

\[ = \frac{5000 \text{ kg} \times 1.5}{7850 \text{ kg/m}^3} \] \[ \approx 0.96 \text{ m}^3 \]

  • Béton armé:

\[ = \frac{5000 \text{ kg} \times 1.5}{2400 \text{ kg/m}^3} \] \[ \approx 3.13 \text{ m}^3
\]

  • Bois lamellé-collé:

\[ = \frac{5000 \text{ kg} \times 1.5}{600 \text{ kg/m}^3} \] \[ \approx 12.50 \text{ m}^3
\]

2. Coût Total pour Chaque Matériau:

  • Acier:

\[ = 0.96 \text{ m}^3 \times 2500 \text{ €/m}^3 \] \[ \approx 2400 \text{ €}
\]

  • Béton armé:

\[ = 3.13 \text{ m}^3 \times 500 \text{ €/m}^3 \] \[ = 1562.50 \text{ €}
\]

  • Bois lamellé-collé:

\[ = 12.50 \text{ m}^3 \times 800 \text{ €/m}^3 \] \[ = 10000.00 \text{ €}
\]

3. Évaluation Environnementale (Score Environnemental):

  • Acier:

\[ = 3.5 \times 0.96 \approx 3.34
\]

  • Béton armé:

\[ = 2.0 \times 3.13 = 6.25
\]

  • Bois lamellé-collé:

\[ = 1.2 \times 12.50 = 15.00
\]

Conclusion:

  • Sur la base des coûts, l’acier semble être l’option la moins chère, suivi du béton armé, puis du bois lamellé-collé.
  • En termes d’impact environnemental, le bois lamellé-collé a le score le plus élevé (ce qui est moins favorable), tandis que l’acier a le score le plus bas.
  • Ainsi, bien que le bois lamellé-collé soit généralement considéré comme écologique, dans ce cas précis, en raison de la grande quantité nécessaire, son impact environnemental global est plus important. L’acier, malgré son coût plus élevé, présente un meilleur équilibre entre coût et impact environnemental.

Choix des matériaux de construction

D’autres exercices de chantiers et ouvrages:

Chers passionnés de génie civil,

Nous nous efforçons constamment d’améliorer la qualité et l’exactitude de nos exercices sur notre site. Si vous remarquez une erreur mathématique, ou si vous avez des retours à partager, n’hésitez pas à nous en informer. Votre aide est précieuse pour perfectionner nos ressources. Merci de contribuer à notre communauté !

Cordialement, EGC – Génie Civil

0 commentaires

Soumettre un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Études de faisabilité pour construction

Études de faisabilité pour construction Comprendre : études de faisabilité pour construction : Vous êtes le chef de projet pour une entreprise de construction. Votre entreprise envisage de construire un immeuble de bureaux de 10 étages dans une zone urbaine. Le projet...

Calcul de Revêtement de Sol en Parquet

Calcul de Revêtement de Sol en Parquet Comprendre le Calcul de Revêtement de Sol en Parquet Vous êtes un entrepreneur en bâtiment chargé de revêtir les sols d'une nouvelle résidence universitaire. Chaque chambre doit être équipée de parquet en chêne. Vous devez...

Installation de Chantier

Installation de Chantier Comprendre l'installation de Chantier Vous êtes le chef de projet pour l’installation d’un chantier de construction d’un bâtiment de bureaux de trois étages. Votre tâche : Planifier et calculer les besoins essentiels pour l’installation du...

Calcul du rendement d’un maçon sur un chantier

Calcul du rendement d'un maçon sur un chantier Comprendre le Calcul du rendement d'un maçon sur un chantier Vous êtes chef de chantier et vous devez évaluer le rendement de votre équipe de maçons pour optimiser les ressources et les délais de construction. Un des...

Estimation des Ouvriers pour le Bétonnage

Estimation des Ouvriers pour le Bétonnage Comprendre l'Estimation des Ouvriers pour le Bétonnage Sur un chantier de construction d'un immeuble résidentiel, une équipe d'ingénieurs doit calculer le nombre d'ouvriers nécessaires pour couler une dalle de béton. Cette...

Calcul de la Longueur d’une Barre de Fer

Calcul de la Longueur d'une Barre de Fer Comprendre le Calcul de la Longueur d'une Barre de Fer Dans le cadre de la construction d'une passerelle piétonne, des barres de fer de différentes sections sont nécessaires pour renforcer la structure. L'ingénieur sur le...

Pose de Fenêtres et Portes sur un chantier

Pose de Fenêtres et Portes sur un chantier Comprendre la Pose de Fenêtres et Portes sur un chantier Vous êtes le chef d’équipe sur un chantier de construction résidentielle. Votre tâche est de planifier et de calculer les besoins pour la pose de fenêtres et de portes...

Évaluation du Risque de Basculement d’une Grue

Évaluation du Risque de Basculement d'une Grue Comprendre l'Évaluation du Risque de Basculement d'une Grue Vous êtes ingénieur sur un chantier de construction où une grue mobile est utilisée pour soulever des charges lourdes. La grue doit déplacer une série de poutres...

Cycle des Banches pour la Construction

Cycle des Banches pour la Construction Comprendre le Cycle des Banches pour la Construction Vous êtes l'ingénieur en chef sur un site de construction d'un bâtiment résidentiel de 10 étages. Chaque étage doit être construit en utilisant des banches, des panneaux de...

Calcul de Déboursé Sec et Prix TTC

Calcul de Déboursé Sec et Prix TTC Comprendre le Calcul de Déboursé Sec et Prix TTC Vous êtes à la tête d'une entreprise de construction chargée de réaliser une dalle de béton pour un nouveau parking. Les dimensions prévues de la dalle sont de 20 mètres de longueur et...