Mécanique des structures

LGCIV1022  2017-2018  Louvain-la-Neuve

Mécanique des structures
5.0 crédits
30.0 h + 30.0 h
1 ou 2q

Enseignants
Latteur Pierre;
Langue
d'enseignement
Français
Préalables

Notions avancées de Mathématiques, mécanique et physique

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

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 : flambement
  • Chap. 29 : énergie, théorème des travaux virtuels, théorème de la force unité
  • Chap. 30 : 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 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 (la liste des démonstrations à connaître est donnée).

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.

Version 26 Mai 2015.

Ressources
en ligne

Transparents du cours, énoncés des exercices conseillés, exercices résolus, examens des années précédentes résolus, livre suggéré

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


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Mineure en sciences de l'ingénieur: construction
5
-

Master [120] : ingénieur civil en chimie et science des matériaux
5
-

Bachelier en sciences de l'ingénieur, orientation ingénieur civil architecte