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.

Contenu

NOTE IMPORTANTE : EN CAS DE FORCE MAJEURE (PAR EXEMPLE UNE EPIDEMIE), LE CONTENU, ACTIVITES, METHODES D'ENSEIGNEMENT  ET METHODES D'EVALUATION POURRONT EVENTUELLEMENT ETRE ADAPTEES
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 et/ou par podcasts sur base de slides pour le volume 1. Travaux pratiques encadrés en salle ou en distanciel pour le volume 2.

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

L'examen est à livre fermé et comportera une partie d'environ une heure concernant les notions théoriques de la mécanique des structures et une partie d'exercices d'environ 2 heures avec des problèmes pratiques à résoudre. La partie de théorie peut inclure la restitution d'une démonstration. Pour la partie d'exercices, les étudiants peuvent uniquement disposer d'un résumé personnel écrit à la main sur une seule feuille A4, recto-verso.
L'évaluation portera sur toutes les parties du cours. Les chapitres relatifs au calcul des efforts internes et au tracé des diagrammes d'efforts internes devront être parfaitement maîtrisés. De plus, une bonne connaissance globale des aspects théoriques du cours est nécessaire à la réussite.

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

Voir page MOODLE du cours (slides et syllabus d'exercices résolus).
Podcasts sur : https://www.youtube.com/channel/UCvqPgjqATFrps2zA3PIRAMQ

Bibliographie

Voir page MOODLE du cours.

Faculté ou entité
en charge

GC