Mécanique des structures

Enseignants

Latteur Pierre;

Langue
d'enseignement

Français

Préalables

Ce cours suppose acquises les notions élémentaires en Mathématiques, Physique (Mécanique) et Méthodes numériques de base de l'ingénieur telles qu'enseignées dans les cours LEPL1103, LEPL1202 et LEPL1104

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

- 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 et déversement;
- Energie, principe de la levée d'hyperstaticité.

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :
1	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 : AA1.1, 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 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.

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

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 d'un grand ouvrage d'art
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. 27 : flambement
Chap. 28 : énergie, théorème des travaux virtuels, théorème de la force unité
Chap. 29 : principe de la levée d'hyperstaticité

Méthodes d'enseignement

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

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Examen à livre fermé d'environ une heure, concernant les notions théoriques du cours + examen d'exercices à livre fermé d'environ 3 heures avec des problèmes pratiques à résoudre. L'examen théorique peut inclure la restitution d'une démonstration dont la liste est fournie sur Moodle. Pour l'examen d'exercices, les étudiants peuvent uniquement disposer d'un résumé personnel écrit à la main sur une seule feuille A4, recto-verso.
La réussite des deux parties est exigée. Si l'une des deux parties est en échec, la note résultante sera le minimum entre la note moyenne et 9/20.
Une question éliminatoire portant sur des aspects très élémentaires du cours est prévue en début d'examen. La note finale sera 0/20 si cette question éliminatoire n'est pas réussie.

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.

Ressources
en ligne

Transparents du cours, syllabus d'exercices résolus avec examens des années précédentes résolus, livre suggéré. Les transparents du cours et le syllabus d'exercice sont téléchargeables sur http://www.issd.be/CoursLatteur.html ou sur Moodle

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.

Faculté ou entité
en charge

GC