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Mécanique des structures A [ LAUCE1181A ]


2.0 crédits ECTS  10.0 h + 15.0 h   1q 

Langue
d'enseignement:
Français
Lieu de l'activité Louvain-la-Neuve
Ressources
en ligne

Transparents du cours, énoncés des exercices conseillés, exercices résolus

Préalables

Mathématiques 1, 2 et 3 (LFSAB1101, 02, 03) Physique 1, 2 (LFSAB1201 et 02)

Thèmes abordés
  • Généralités et rappels sur les structures et les matériaux ;
  • Rappels de statique ;
  • Dimensionnement des structures isostatiques soumises à effort normal (y compris treillis, arcs et câbles) ;
  • Dimensionnement des poutres isostatiques en flexion simple ;
  • Déformation des poutres en flexion simple ;
  • Dimensionnement des éléments structuraux soumis à flexion bi axiale, composée et déviée ;
  • Contraintes de cisaillement (effort tranchant et torsion) ;
  • Critères de rupture et cercle de Mohr;
  • Flambement ;
  • Energie, principe de la levée d'hyperstaticité.
Acquis
d'apprentissage

Eu égard au référentiel AA du programme « Master ingénieur civil des constructions », ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants :

  • Démontrer la maîtrise d'un corpus de connaissances en sciences fondamentales, disciplinaires et polytechniques, lui permettant de résoudre des problèmes posés (A1.1, AA1.2, AA1.3)

Plus particulièrement, à l'issue de ce cours, l'étudiant doit être capable de :

  • Comprendre et appliquer les principes de la distribution des efforts, des contraintes et des déformations au sein des structures ;
  • Concevoir, calculer et dimensionner des structures isostatiques composées de barres comprimées ou tendues, de poutres simplement fléchies, de câbles, d'arcs funiculaires, d'éléments soumis à des efforts combinés ;
  • Choisir les types d'éléments structuraux et les matériaux de construction en mesurant les conséquences de ses choix sur le comportement des structures.
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Examen à livre fermé d'environ 1 heure, concernant les notions théoriques du cours + examen à livre ouvert d'environ 3 heures avec des problèmes pratiques à résoudre. L'examen théorique peut inclure la restitution d'une démonstration.

Méthodes d'enseignement

Enseignement ex-cathedra sur base de transparents pour le volume 1. Travaux pratiques encadrés en salle pour le volume 2.

Contenu
  • Chap. 1 : les lois de la MDS confirmées par les structures naturelles
  • Chap. 2 : la construction par empirisme pendant des millénaires
  • Chap. 3 : bref historique de la résistance des matériaux
  • Chap. 4 : construire en maîtrisant les lois de la nature
  • Chap. 5 : concevoir les structures
  • Chap. 6 : les catégories de structures
  • Chap. 7 : la démarche générale du calcul d'une structure
  • Chap. 8 : propriétés mécaniques des matériaux de construction
  • Chap. 9 : actions sur les structures, cas de charge, combinaisons de charge
  • Chap. 10 : force et moment
  • Chap. 11 : équilibre, 1er ordre, 2ème ordre, second ordre,...
  • Chap. 12 : appuis, rotules, isostaticité et hyperstaticité
  • Chap. 13 : caractéristiques géométriques basiques des sections : aire, inertie, moment statique
  • Chap. 14 : notion de (coefficient de) sécurité
  • Chap. 15 : dimensionnement des éléments soumis à l'effort normal, actions thermiques
  • Chap. 16 : les treillis -  Projection d'un film sur la construction du viaduc de MILLAU          
  • Chap. 17 : les arcs funiculaires
  • Chap. 18 : les câbles
  • Chap. 19 : efforts internes dans les poutres
  • Chap. 20 : contraintes dans les poutres et dimensionnement
  • Chap. 21 : déformation des poutres
  • Chap. 22 : flexion biaxiale, composée et déviée, notions de précontrainte
  • Chap. 23 : effort tranchant et cisaillement
  • Chap. 24 : torsion
  • Chap. 25 : critères de rupture
  • Chap. 26 : cercle de Mohr
  • Chap. 28 : flambement
  • Chap. 30 : énergie, théorème des travaux virtuels, théorème de la force unité, principe de la levée d'hyperstaticité
Bibliographie
  • Transparents du cours ;
  • Vivement conseillé : « Introduction à l'analyse des structures », F. Frey et M-A. Studer, Presses polytechniques et universitaires romandes ;
  • Suggéré : «( Analyse des structures et milieux continus), Volume 2 : Mécanique des structures, F. Frey, Presses polytechniques et universitaires romandes ;
  • Suggéré (parties concernant les arcs et les câbles) : « calculer une structure, de la théorie à l'exemple », P. Latteur, Editions L'Harmattan/Academia.
Autres infos

Un logiciel didactique de calcul des structures (voir www.issd.be) est utilisé pendant le cours et les TP et est mis à disposition des étudiants en salle informatique. Son utilisation est vivement conseillée.

Cycle et année
d'étude
> Master [120] : ingénieur civil architecte
Faculté ou entité
en charge
> GC


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