Analyse des structures 2

lbarc1261  2024-2025  Bruxelles Saint-Gilles

Analyse des structures 2
5.00 crédits
22.5 h + 45.0 h
Q2
Langue
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
  • 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.
Les thèmes suivants sont abordés :
  • 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

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. Analyser une structure dans son ensemble, à savoir :
  • formuler les sollicitations verticales et horizontales agissant sur une structure
  • produire le schéma statique y correspondant
  • formuler les conditions de stabilité d'ensemble
  • formuler les conditions de stabilité / instabilité d'un élément structural isolé
  • analyser le comportement structural des appuis et assemblages.
2. 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. Identifier l'influence de l'hyperstaticité sur le comportement mécanique d'une structure.
4. Développer une démarche raisonnée qui
  • d'une part, fait la synthèse des connaissances acquises et prouve la maitrise des notions de bases et
  • d'autre part, fait le lien avec d'autres disciplines, en particulier la pratique du projet d'architecture. 
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 :
AA 5. Mobiliser d'autres disciplines
  • Interpréter les savoirs d'autres disciplines (AA5.2)
  • Recourir à d'autres disciplines pour questionner la conception et la mise en oeuvre du projet d'architecture (AA5.3)
Concrétiser une dimension technique
  • Connaître et décrire les principes techniques fondamentaux de l'édification (AA6.1)
  • Observer et évaluer les principes constructifs d'un édifice (AA6.2)
  • Formuler une compréhension intuitive des structures en vue de l'intégrer dans une production architecturale créative (AA6.4)
 
Contenu
Treillis articulés plans
  • Modélisation et hypothèses – Système indéformable – Analogie treillis / poutre équivalente – Configurations courantes
  • Méthode des noeuds – Coupe de Ritter – Polygones réciproques 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
Structures composées planes
  • Liaisons mécaniques et forces de liaison – Décomposition en sous-systèmes
  • Poutre continue vs poutre cantilever – Distribution des moments de flexion - Théorème des deux moments
Structures planes en presso-flexion
Semi-portiques et portiques isostatiques - Portiques hyperstatiques - Portiques à travées multiples - Portiques multi-étagés - Cadre unique - Cadre à travées multiples – Poutres Vierendeel
Structures hyperstatiques
  • Degré d’hyperstaticité
  • Méthodes des forces (appliquées à des structures hyperstatiques simples)
  • Utilisation critique de formulaires (dans le cas de structures hyperstatiques complexes)
Analyse structurale
  • Systèmes constructifs et porteurs courants – Typologie structurale
  • Outils d’analyse, hypothèses, incertitudes - Charges verticales et actions horizontales - Descente des charges - Système de reprise des actions horizontales (contreventement)
  • Principes et hypothèses d’une modélisation structurale – Liaisons et structures composées - Structure vs mécanisme - Isostaticité vs hyperstaticité
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 dispose d’un syllabus détaillé, d’un recueil détaillé d'exercices, de la copie des supports aux présentations.

Approches multiples : par présentation (cours magistraux), par problèmes ou par situation-problèmes (exercices dirigés et accompagnés).

La pré-lecture attentive du syllabus est vivement conseillée.
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
Durant les sessions d'examens
Evaluation écrite

L'évaluation écrite comprend plusieurs questions couvrant
  • la théorie des structures
  • la résolution d’exercices par des méthodes graphiques et analytiques
  • l’analyse structurale d’édifices construits.
Les critères d'évaluation sont les suivants :
  • Exactitude des notions et concepts (connaissances)
  • Rigueur des écritures graphiques et mathématiques (savoir-faire)
  • Pertinence de la méthodologie d’analyse structurale (savoir analyser)
  • Qualité et cohérence des justifications (savoir argumenter).
Aucun support écrit n'est autorisé pour l'examen.
Autres infos
Les contenus et méthodes de l'unité d'enseignement LBARC1160 sont supposés maîtrisés à l'entame de l'unité d'enseignement LBARC1261.
Ressources
en ligne
MOODLE : syllabus, présentations hebdomadaires, exercices et tout autre document utile au bon déroulement de l’UE.
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.
Support de cours
  • LBARC1261 - ANALYSE DES STRUCTURES II - 354 pages
Faculté ou entité
en charge


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

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Bachelier en architecture/BXL