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Examens nationaux

Baccalauréat · Série F · Génie civil — 2024

BAC F — Génie civil — Sujet type n° 1

  • Série F
  • ⏱ 3 h
  • Coefficient 4
  • Niveau moyen
  • 13 questions

Consignes

  • Le candidat traitera les TROIS exercices.
  • La calculatrice non programmable est autorisée.
  • Les résultats doivent être accompagnés de leur unité.

Exercice 1 — Composition et dosage du béton

On souhaite couler une dalle de 8 m8\ \mathrm{m} de longueur, 5 m5\ \mathrm{m} de largeur et 15 cm15\ \mathrm{cm} d'épaisseur, en béton dosé à 350 kg350\ \mathrm{kg} de ciment par mètre cube.

1.
Calculer le volume de béton nécessaire, en mètres cubes.
1,5 pts
2.
En déduire la masse de ciment nécessaire, puis le nombre de sacs de 50 kg50\ \mathrm{kg} à commander.
2 pts

Pour ce dosage, on retient par mètre cube de béton : 400 L400\ \mathrm{L} de sable, 800 L800\ \mathrm{L} de gravier et un rapport eau/ciment E/C=0,5E/C = 0{,}5.

3.
Calculer les volumes de sable et de gravier ainsi que le volume d'eau pour l'ensemble de la dalle.
2,5 pts
4.
Expliquer pourquoi il est dangereux d'ajouter de l'eau sur le chantier pour rendre le béton plus maniable.
1 pt

Exercice 2 — Descente de charges

Un poteau en béton armé reçoit la charge d'une surface de plancher de 20 m220\ \mathrm{m}^{2}.

Nature de la chargeValeur
Poids propre du plancher (permanente GG)5,0 kN⋅m−25{,}0\ \mathrm{kN\cdot m^{-2}}
Revêtement et cloisons (permanente GG)1,5 kN⋅m−21{,}5\ \mathrm{kN\cdot m^{-2}}
Charge d'exploitation (QQ)2,5 kN⋅m−22{,}5\ \mathrm{kN\cdot m^{-2}}
1.
Calculer la charge permanente totale GG reprise par le poteau, en kilonewtons.
1,5 pts
2.
Calculer la charge d'exploitation totale QQ.
1 pt
3.
Calculer la charge de calcul à l'état limite ultime : Nu=1,35 G+1,5 QN_u = 1{,}35\,G + 1{,}5\,Q.
2 pts
4.
Expliquer pourquoi les coefficients appliqués à GG et à QQ sont différents.
1,5 pts

Exercice 3 — Poutre sur deux appuis

Une poutre de portée L=6 mL = 6\ \mathrm{m}, reposant sur deux appuis simples AA et BB, supporte une charge uniformément répartie q=20 kN⋅m−1q = 20\ \mathrm{kN\cdot m^{-1}}.

q = 20 kN/mABL = 6 m
1.
Calculer la charge totale appliquée sur la poutre.
1 pt
2.
Déterminer les réactions d'appui RAR_A et RBR_B.
1,5 pts
3.
Calculer le moment fléchissant maximal Mmax⁡=qL28M_{\max} = \dfrac{q L^{2}}{8} et préciser où il se situe.
2 pts
4.
Calculer l'effort tranchant maximal et indiquer où il est atteint.
1,5 pts
5.
En déduire où placer les armatures principales dans la section de béton armé, et justifier.
1 pt

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