5 crédits
22.5 h + 45.0 h
Q1
Enseignants
Nizet Francois; Pelsser Yvette;
Langue
d'enseignement
d'enseignement
Français
Préalables
Le(s) prérequis de cette Unité d’enseignement (UE) sont précisés à la fin de cette fiche, en regard des programmes/formations qui proposent cette UE.
Thèmes abordés
Cette unité d'enseignement initie à l'analyse des structures portantes. Elle s'inscrit dans le processus continu de l'étude des principales structures architecturales et de leur comportement.
L'enseignement dispensé présente les notions fondamentales permettant
L'enseignement dispensé présente les notions fondamentales permettant
- de formuler toutes les étapes d'analyse d'une structure : production d'un schéma statique, évaluation des sollicitations et des efforts internes.
- de dialoguer avec l'ingénieur spécialisé dans ce domaine.
- Structures tendues, comprimées et fléchies
- Structures en tension (câbles) et en compression (arcs)
- Structures isostatiques et hyperstatiques
- Descente des charges
- Stabilité de forme (éléments élancés) et stabilité d'ensemble (contreventement).
Acquis
d'apprentissage
d'apprentissage
A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de : | |
| 1 | AA spécifiques : A la fin de cette unité d¿enseignement, l'étudiant·e est capable 1. d¿analyser une structure dans son ensemble, à savoir :
2. d¿utiliser les méthodes graphiques et analytiques appliqués aux principes d'équilibre, à la détermination des efforts internes et contraintes associées, à la détermination des déformations dans le cadre de structures comprimée, tendue et fléchie (structures isostatiques et hyperstatiques). 3. d¿identifier l'influence de l'hyperstaticité sur le comportement mécanique d'une structure. 4. de développer une démarche raisonnée qui
Contribution au référentiel AA : Eu égard au référentiel AA du programme de Bachelier en architecture, cette UE contribue au développement, à l¿acquisition et à l¿évaluation des AA suivants : Mobiliser d'autres disciplines
Concrétiser une dimension technique
|
La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».
Contenu
Modélisation d'une structure
Principes et hypothèses d’une modélisation structurale – Liaisons et structures composées - Structure vs mécanisme - Isostaticité vs Hyperstaticité
Analyse des systèmes porteurs courants
Outils d’analyse, hypothèses, incertitudes - Charges verticales et actions horizontales - Systèmes de reprise des charges verticales - Descente des charges - Système de reprise des actions horizontales : contreventement
Treillis articulés plans
Modélisation et hypothèses – Système indéformable – Nœuds particuliers – Analogie treillis / poutre équivalente – Paramètres géométriques – Configurations courantes – Méthode des nœuds – Coupe de Ritter – Polygone réciproque de Maxwell-Cremona
Systèmes funiculaires
Câbles. Modélisation et géométries – Câbles plans – Analogie câble / poutre équivalente - Applications - Arcs funiculaires. Modélisation et géométries – Instabilité – Arc plan à trois et quatre articulations de forme polygonale - Arc plan à trois articulations de forme courbe – Déplacement horizontaux des appuis
Structures hyperstatiques
Méthodes des forces - Degré d’hyperstaticité - Forces hyperstatiques - Structure isostatique de référence - Principe de superposition des effets des actions - Equation de compatibilité des déplacements
Poutres continues
Définition – Nœuds rigides et continuité – Articulation(s) et discontinuité : poutre cantilever - Distribution des moments de flexion - Théorème des deux moments - Equation des trois moments de Clapeyron --
Structures planes en presso-flexion
Portiques simples isostatiques - Portiques simples hyperstatiques - Portique à travées multiples - Portiques multi-étagés - Cadre unique - Cadre à travées multiples – Poutre Vierendeel
Principes et hypothèses d’une modélisation structurale – Liaisons et structures composées - Structure vs mécanisme - Isostaticité vs Hyperstaticité
Analyse des systèmes porteurs courants
Outils d’analyse, hypothèses, incertitudes - Charges verticales et actions horizontales - Systèmes de reprise des charges verticales - Descente des charges - Système de reprise des actions horizontales : contreventement
Treillis articulés plans
Modélisation et hypothèses – Système indéformable – Nœuds particuliers – Analogie treillis / poutre équivalente – Paramètres géométriques – Configurations courantes – Méthode des nœuds – Coupe de Ritter – Polygone réciproque de Maxwell-Cremona
Systèmes funiculaires
Câbles. Modélisation et géométries – Câbles plans – Analogie câble / poutre équivalente - Applications - Arcs funiculaires. Modélisation et géométries – Instabilité – Arc plan à trois et quatre articulations de forme polygonale - Arc plan à trois articulations de forme courbe – Déplacement horizontaux des appuis
Structures hyperstatiques
Méthodes des forces - Degré d’hyperstaticité - Forces hyperstatiques - Structure isostatique de référence - Principe de superposition des effets des actions - Equation de compatibilité des déplacements
Poutres continues
Définition – Nœuds rigides et continuité – Articulation(s) et discontinuité : poutre cantilever - Distribution des moments de flexion - Théorème des deux moments - Equation des trois moments de Clapeyron --
Structures planes en presso-flexion
Portiques simples isostatiques - Portiques simples hyperstatiques - Portique à travées multiples - Portiques multi-étagés - Cadre unique - Cadre à travées multiples – Poutre Vierendeel
Méthodes d'enseignement
En fonction des concepts présentés, il est fait usage de textes (énoncés, définitions, hypothèses, présentations des concepts et méthodes), des mathématiques et des méthodes graphiques.
L'étudiant·e dispose d'un syllabus détaillé, d'un recueil détaillé d'exercices, de la copie des transparents présentés.
Approches multiples : par présentation (cours magistraux), par problèmes (exercices encadrés et en autonomie), par projet (travail dirigé : analyse critique d'édifices construits).
La pré-lecture attentive du syllabus et des énoncés des exercices est vivement conseillée; la préparation des entrevues organisées dans le cadre du travail dirigé est obligatoire.
L'étudiant·e dispose d'un syllabus détaillé, d'un recueil détaillé d'exercices, de la copie des transparents présentés.
Approches multiples : par présentation (cours magistraux), par problèmes (exercices encadrés et en autonomie), par projet (travail dirigé : analyse critique d'édifices construits).
La pré-lecture attentive du syllabus et des énoncés des exercices est vivement conseillée; la préparation des entrevues organisées dans le cadre du travail dirigé est obligatoire.
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
des acquis des étudiants
Durant les sessions d'examens
Evaluation écrite
Celle-ci comprend plusieurs questions ouvertes couvrant la théorie des structures, l'analyse critique et comparative de structures élémentaires, la pratique des méthodes graphiques et analytiques.
Les critères d'évaluation sont les suivants : précision des notions et concepts exposés, rigueur des écritures graphiques et mathématiques, qualité de la présentation et des justifications raisonnées, cohérence interne.
Aucun support écrit n'est autorisé pour l'examen.
Evaluation orale
Celle-ci succède à l'évaluation écrite. Elle couvre l'analyse critique de structures élémentaires et de structures d'édifices construits.
L'évaluation orale a pour objectif de vérifier la capacité de l'étudiant·e à faire face à des situations complexes qui sont contextualisées.
Les critères d'évaluation sont les suivants : pertinence des modèles utilisés, précision et rigueur des justifications raisonnées, qualité de l'expression orale.
Evaluation écrite
Celle-ci comprend plusieurs questions ouvertes couvrant la théorie des structures, l'analyse critique et comparative de structures élémentaires, la pratique des méthodes graphiques et analytiques.
Les critères d'évaluation sont les suivants : précision des notions et concepts exposés, rigueur des écritures graphiques et mathématiques, qualité de la présentation et des justifications raisonnées, cohérence interne.
Aucun support écrit n'est autorisé pour l'examen.
Evaluation orale
Celle-ci succède à l'évaluation écrite. Elle couvre l'analyse critique de structures élémentaires et de structures d'édifices construits.
L'évaluation orale a pour objectif de vérifier la capacité de l'étudiant·e à faire face à des situations complexes qui sont contextualisées.
Les critères d'évaluation sont les suivants : pertinence des modèles utilisés, précision et rigueur des justifications raisonnées, qualité de l'expression orale.
Bibliographie
M-A. STUDER, F. FREY, Introduction à l'analyse des structures, Presses polytechniques et universitaires romandes, Lausanne, 2004
P. LESTUZZI, L. PFLUG, Analyse des structures et milieux continus, Structures en barres et poutres, Presses polytechniques et universitaires romandes, Lausanne, 2014
A. MUTTONI, L'art des structures, Presse polytechniques et universitaires romandes, Lausanne, 2012
R. MOUTERDE, F. FLEURY, Comprendre simplement la résistance des matériaux. La structure, principes et enjeux pour la conception.
P. LESTUZZI, L. PFLUG, Analyse des structures et milieux continus, Structures en barres et poutres, Presses polytechniques et universitaires romandes, Lausanne, 2014
A. MUTTONI, L'art des structures, Presse polytechniques et universitaires romandes, Lausanne, 2012
R. MOUTERDE, F. FLEURY, Comprendre simplement la résistance des matériaux. La structure, principes et enjeux pour la conception.
Faculté ou entité
en charge
en charge
LOCI
