Analyse des structures I [ LTARC1160 ]

Les PowerPoint utilisés en théorie et les énoncés d'exercices.

• Conditions d'équilibre d'une structure : Hypothèses de la statique, système de forces, appuis et récations d'appui
• Graphostatique : Méthodes graphiques appliquées aux questions de la statique, permettant la visualisation des forces et l'appréhension de leurs effets sur la structure étudiée
• Efforts internes et contraintes associées : Evaluation de l'effort normal, de l'effort tranchant et du moment fléchissant et déduction des contraintes normales et tangentielles
• Propriétés mécaniques des matériaux : Lois de comportement, caractéristiques et grandeurs physiques propres à chaque matériau
• Introduction au dimensionnement et à la vérification des structures : Conditions de résistance au regard des facteurs géométriques, des sollicitations et du matériau choisi

Ce cours initie à la conception architecturale des structures portantes.

A l'issue de cet enseignement, les étudiants disposent d'une connaissance suffisante des principes fondamentaux de la statique et de la résistance des matériaux ; sont capables de transposer des éléments d'architecture dans une représentation abstraite ; manipulent les instruments graphique et analytique liés aux calculs des structures.

Les étudiants seront ainsi aptes :
- A aborder l'analyse critique de structures et la conception de formes structurelles : Leur fonctionnement, le jeu des forces, l'arrangement des composants, leurs proportions
- A dialoguer avec l'ingénieur spécialisé dans ce domaine
 

Théorie : questionnaire à choix multiples.
Exercices : résolution d'exercices similaires à ceux vus en séances.

Théorie : cours magistral en auditoire.
Exercices : séances en groupes réduits.

Théorie : étude de cas réels ou simulés pour illustrer la théorie et ses applications.

1. Passerelle suspendue
2. Charpente triangulée
3. Structures en treillis 
4. Encorbellement : construire sur une paroi verticale
5. Flexion : poutres sur 2 appuis et encastrées

Exercices : application des formules de mathématique appliquée

1. Décomposition de forces
2. Réactions d'appui : graphique (Varignon) et analytique
3. Treillis : graphique (Cremona) et analytique (Ritter)
4. Poutres isostatique : graphique (intégration) et analytique (description du moment)
5. Centre de gravité
6. Moment d'inertie

• Meistermann A., Basic ' Systèmes porteurs, Basel, Birkhäuser, 2007
• Allen E., Zalewski W., Form and Forces, Designing efficient, expressive structures, Boston, Wiley, 2010
  Muttoni A., L'art des structures, Lausanne, PPUR, 2004
• Studer M-A. & Frey Fr., Introduction à l'analyse des structures, Lausanne, PPUR, 1997
• Nelson E.W.& McLeanW.G., Engineering Mechanics, statics and dynamics Mc Graw 'Hill 1962