CAP Serrurier métallier · CAPCAP
Les portails et fermetures : exercices corrigés de CAP
Publié le 10 novembre 2026 · Mis à jour le 10 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Un portail, un rideau métallique ou un volet sont des ouvrages de serrurerie-métallerie qui protègent les biens et les personnes.3
- Un portail automatisé associe une partie mécanique et une partie électronique pilotée par une unité de commande.6
- Le choix d'un automatisme dépend de la structure du portail : un vérin demande un cadre métallique robuste, un bras convient aux portails à deux vantaux limités en largeur et en masse.6
- Côté sécurité : signaler le mouvement, arrêter vite face à un obstacle, alimenter en 12 ou 24 V de préférence.6
Comment utiliser ces exercices
Cette page te fait manipuler les notions de la fiche Les portails et fermetures : à quoi servent ces ouvrages, comment on choisit une motorisation, quelles précautions de sécurité on applique. Les exercices vont du plus simple au plus délicat. Cherche d'abord seul, avec un brouillon, puis ouvre les indices, et seulement ensuite la correction.
Un automatisme de portail se compose d'une partie mécanique (engrenages, boîte de vitesses, moteur électrique) et d'une partie électronique (unité de commande, fins de course).6 L'unité de commande gère le fonctionnement et la sécurité.6
Pour un portail domestique à deux vantaux, un automatisme à bras est préférable lorsque chaque vantail ne dépasse pas 2,50 m ni 300 kg, avec un déport d'au plus 30 cm entre les gonds et l'arête intérieure du pilier ; il permet une ouverture jusqu'à 120°.6
Un automatisme à vérin électromécanique vise les portails robustes, à structure métallique capable d'encaisser ses efforts ; il convient moins bien aux structures souples comme le PVC, le bois ou l'aluminium.6
Rappel : sécurité d'un portail motorisé
Les exercices
Exercice 1 Marge de masse sur un vantail
Un client possède un portail domestique à deux vantaux. Chaque vantail mesure 2,30 m de large et pèse 240 kg. On envisage un automatisme à bras.
Quelle marge de masse reste-t-il, en kg, entre un vantail et la limite d'un automatisme à bras ?
Indice 1
Rappelle la masse maximale par vantail pour un automatisme à bras.
Indice 2
La marge est la différence entre la limite et la masse réelle.
Voir la correction pas à pas
Limite de masse par vantail pour un automatisme à bras : 300 kg.6
Masse réelle d'un vantail : 240 kg.
Marge : kg.
Contrôle de la largeur : 2,30 m est inférieur à 2,50 m, donc ce critère est respecté.6
Il reste 60 kg de marge par vantail ; la largeur est aussi acceptable. Le bras est envisageable sur ces deux critères.
Exercice 2 Masse d'un vantail en acier
Un vantail est un cadre en profilé d'acier de 2,20 m de large sur 1,60 m de haut, rempli par un panneau de 12 kg par mètre carré. Le profilé pèse 3,5 kg par mètre. Calcule la masse du vantail en kg (cadre sur le pourtour uniquement, sans traverse).
Indice 1
Commence par le périmètre du cadre.
Indice 2
Ajoute la masse du remplissage : surface × masse par m².
Voir la correction pas à pas
Périmètre du cadre : m.
Masse du cadre : kg.
Surface du remplissage : m².
Masse du remplissage : kg.
Masse totale : kg.
Le vantail pèse environ 68,84 kg, soit nettement moins que 300 kg : la masse ne bloque pas le choix d'un automatisme à bras.6
Exercice 3 Quel automatisme pour quelle structure ?
Trois portails sont à motoriser : A un portail à cadre en acier robuste ; B un portail en bois à structure souple ; C un portail en PVC renforcé de profilés métalliques, à deux vantaux de 2,20 m et 250 kg chacun.
Pour chacun, dis si un automatisme à vérin électromécanique est adapté, et justifie.
Indice 1
Le vérin pousse presque parallèlement au vantail.
Indice 2
Relis la phrase sur les structures souples.
Voir la correction pas à pas
Le vérin force quasi parallèlement au portail : il faut une structure métallique robuste.6
Portail A : structure métallique robuste, le vérin est adapté.
Portail B : structure souple en bois, le vérin convient moins bien ; un autre système est recommandé.6
Portail C : le PVC est une structure souple. Avec des renforts métalliques, deux vantaux de 2,20 m et 250 kg respectent aussi les critères du bras, qui est préférable pour un portail domestique.6
Vérin pour A ; pour B, un autre système ; pour C, l'automatisme à bras est le bon choix.
Exercice 4 Balayage d'un vantail ouvert à 120°
Un vantail de 1,20 m de large pivote autour de ses gonds. L'automatisme à bras l'ouvre jusqu'à 120°. Calcule, en mètres, la longueur de l'arc décrit par l'extrémité libre du vantail (arrondis au centième).
Indice 1
L'extrémité libre décrit un arc de cercle dont le rayon est la largeur du vantail.
Indice 2
Longueur de l'arc = périmètre du cercle , multiplié par la fraction .
Voir la correction pas à pas
Angle maximal d'ouverture : 120°.6
Fraction du tour complet : .
Rayon : 1,20 m (largeur du vantail).
Arc : m.
L'extrémité parcourt environ 2,51 m. Il faut donc dégager l'espace balayé devant le portail.
Exercice 5 Masse d'un vantail en tôle pleine
Un vantail plein est réalisé dans une tôle d'acier de 2,40 m sur 1,50 m et de 2 mm d'épaisseur, plus un cadre de 18 kg. L'acier a une masse volumique de 7 850 kg/m³.
Calcule la masse totale du vantail en kg, puis dis s'il respecte la limite de masse du bras.
Indice 1
Convertis l'épaisseur en mètres : 2 mm = 0,002 m.
Indice 2
Masse = volume × masse volumique.
Exercice 6 Excès de déport
Sur un chantier, on mesure un déport de 34 cm entre les gonds et l'arête intérieure du pilier. Le critère de référence du bras est un déport maximal de 30 cm. De combien de centimètres le déport mesuré excède-t-il ce repère ? Que peut-on envisager ?
Indice 1
Fais la différence entre la mesure et le repère.
Indice 2
Relis ce que dit le rappel sur les déports importants.
Voir la correction pas à pas
Repère du bras : 30 cm.6
Excès : cm.
Le bras reste recommandé en cas de déports importants, par exemple avec des piliers de grandes dimensions.6
Il faut alors vérifier le choix avec la documentation du fabricant avant de poser.
Le déport dépasse le repère de 4 cm ; le bras reste une piste, à valider avant la pose.
Exercice 7 Tranchée pour le câble d'alimentation
Un portail est alimenté par un câble 230 V qui part du bâtiment. Il est enterré dans une tranchée de 18 m de long, 0,30 m de large et 0,60 m de profondeur (valeurs de l'exercice).
a) Calcule le volume de terre à extraire, en m³. b) Cite deux protections ou précautions de sécurité liées à ce câble et à l'automatisme.
Indice 1
Le volume d'un pavé : longueur × largeur × profondeur.
Indice 2
Pense à la protection électrique et à la signalisation.
Voir la correction pas à pas
Volume : m³.
Un câble 230 V vers le portail est enterré et protégé par un disjoncteur différentiel 30 mA.6
Le mouvement du portail est signalé par un gyrophare ou une lumière clignotante.6
On peut aussi prévoir une alimentation du moteur en 12 ou 24 V, préférable pour la sécurité.6
Il faut extraire 3,24 m³ de terre, et protéger le câble par un différentiel 30 mA tout en signalant le mouvement du portail.
Les questions qu'on se pose
Pourquoi comparer chaque donnée à un critère séparément ?
Parce qu'un ouvrage peut respecter une condition et en rater une autre. Pour un bras, il faut contrôler la largeur du vantail, sa masse et le déport, chacun à part.6 Une seule case non respectée suffit à remettre en cause le choix.
À quoi servent les fermetures dans le métier de serrurier métallier ?
Pourquoi le portail doit-il s'arrêter vite face à un obstacle ?
Un portail peut être lourd. S'il ne détecte pas un obstacle imprévu comme un enfant ou un chien, il peut causer de graves dommages matériels ou humains.6 La sécurité fait donc partie du choix de l'automatisme.
Sources
Programme visé : CAP Serrurier Métallier · Éduscol STI / Ministère de l'Éducation Nationale
- CAP Serrurier Métallier, Éduscol STI / Ministère de l'Éducation Nationale. Consulté le 10 novembre 2026.
- Référentiel du CAP Serrurier Métallier, Ministère de la Jeunesse, de l'Éducation Nationale et de la Recherche. Consulté le 10 novembre 2026.
- Spécialité Métallier - Annexes et domaines d'intervention, Éduscol - Référentiels professionnels. Consulté le 10 novembre 2026.
- CAP Serrurier Métallier - Page formation Éduscol STI, Éduscol STI / Ministère de l'Éducation Nationale. Consulté le 10 novembre 2026.
- Fermeture éclair, Wikipédia. Consulté le 10 novembre 2026.
- Automatisme de portail, Wikipédia. Consulté le 10 novembre 2026.
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