Génie et architecture : statique, matériaux et échelles
L’épreuve UniQ de génie et architecture vérifie les bases de mathématiques, de physique et de représentation technique nécessaires pour suivre un cursus de conception. Les questions portent souvent sur la statique, les matériaux, les échelles et la lecture de plans ; la précision des unités fait partie de la note.
Concepts clés
- Équilibre statique : ΣF=0 et ΣM=0 par rapport à un point choisi.
- Réactions d’appui : une poutre simplement appuyée sur deux appuis fournit deux réactions verticales ; un encastrement ajoute moment et effort horizontal.
- Contrainte normale : σ=F/A, en pascals (1 Pa = 1 N/m²) ; 1 MPa = 10⁶ Pa.
- Dessin : échelle 1:50 signifie 1 cm sur le plan = 50 cm réels.
- Matériaux : résistance (contrainte admissible) ≠ rigidité (module d’Young).
Exemple
Poutre isostatique de 6 m, appuis simples aux extrémités, charge concentrée P=12 kN au milieu. Par symétrie, chaque réaction verticale vaut P/2=6 kN. Moment maximal au centre : M=PL/4=12×6/4=18 kN·m. Section rectangulaire b=0,10 m, h=0,30 m : I=bh³/12=0,10×0,027/12=2,25×10⁻⁴ m⁴. Contrainte de flexion σ=M×(h/2)/I=18×10³×0,15/2,25×10⁻⁴≈12 MPa. On compare ensuite à la contrainte admissible du matériau.
Pièges
- Mélanger kN et N, ou cm et m.
- Oublier le poids propre de la poutre.
- Confondre échelle de réduction et agrandissement.
- Lire une cote sans vérifier son unité.