Conception des structures : infrastructures et structures complexes

Enseignants

Sottiaux Luc;

Langue
d'enseignement

Français

Thèmes abordés

Ce cours vise à développer des compétences théoriques et pratiques dans les domaines de la construction, des infrastructures (ouvrages enterrés) et des structures complexes. Il porte sur les typologies de structures complexes et vise à développer des stratégies de conception globale et cohérente, en tenant compte de leurs implications spatiales et des conséquences en matière d’intégration des dispositifs techniques, de pérennité et d’adaptabilité. Une attention particulière est accordée aux outils de communication professionnels et à l’évaluation critique de la documentation technique et scientifique.

Acquis
d'apprentissage

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

Évaluer le comportement du sol de fondation et ses caractéristiques, Évaluer les problématiques spécifiques soulevées par les principaux éléments géotechniques en vue de poser des choix cohérents en matière d’ouvrages enterrés ; en énoncer les principes de conception et conditions d’exécution, Évaluer l’impact spatial des structures complexes et de grandes dimensions, Évaluer les principes techniques et constructifs à développer dans le cadre de structures complexes et de grandes dimensions ; en évaluer les méthodes et conditions d’exécution, Évaluer la portée des choix opérés en termes de durabilité, Exploiter les documents techniques, scientifiques et/ou normatifs spécifiques liés aux thèmes abordés, Dialoguer de manière adéquate avec l’ingénieur en stabilité et les professionnels de la construction. Contribution au référentiel des acquis d’apprentissage Eu égard au référentiel d’acquis d’apprentissage (AA) du programme, ce cours contribue au développement et à l’acquisition des AA suivants : AA1.4 Composer avec art les éléments matériels d’une construction ou d’un aménagement. AA1.6 Intégrer les exigences du Développement durable dans le processus de conception, à de multiples échelles. AA3.2 Comprendre et appliquer les procédés constructifs et techniques liés à l’architecture. AA3.3 Comprendre et croiser les savoirs scientifiques et techniques en vue de concrétiser un projet d’architecture. AA3.4 Comprendre et évaluer les conséquences environnementales, sociales et économiques de choix constructifs et techniques. AA4.4 Comprendre et évaluer les conséquences environnementales, sociales et économiques de choix architecturaux. AA5.1 Agir en acteur·rice conscient·e de ses responsabilités. AA5.2 Communiquer de façon attentive, inclusive et efficace avec les multiples intervenant·e·s du projet d’architecture.

Contenu

Cette unité d'enseignement s'inscrit dans le processus continu d'apprentissage des structures et de leur comportement.
• Charges, surcharges et sollicitations des bâtiments
• Mécanique des sols : constituants et structure du sol, loi de comportement fondamentale, action de l'eau, contraintes et équilibres y compris poussées des terres et glissements.
• Fondations directes et profondes (semelles, radiers, pieux) – incidences éventuelles sur l’environnement.
• Soutènements : talus, murs et parois de soutènement, blindages et ancrages, rabattements. Influence des infrastructures sur le régime des nappes. Risques liés aux constructions en site aquifère.
Approfondissements :
• Structures préfabriquées en béton : processus de conception et système constructif, stabilité générale, effet diaphragme, éléments de planchers précontraints, assemblages et consoles. Notions d’économie de la construction, et d’industrialisation des structures sous l’angle de leurs performances et de leur durabilité.
• Structures en acier : étude du matériau et de son comportement, corrosion, toitures, structures mixtes, treillis spatiaux et tridimensionnels, contreventement, incendie et assemblages.
• Structures complexes et de grandes dimensions et/ou à étages : conception et conditions de mise en oeuvre, en ce compris de leur fondation. Evocation des particularités des grandes structures, immeubles multi-étages et tours (densification d’habitat), fouilles de grandes dimensions, ossatures de grandes portées, fondations à grandes profondeurs…etc. au moyen d’exemples illustrant les exposés relatifs aux chapitres précédents.
Tous ces thèmes sont exposés dans l'objectif de rencontrer la pratique professionnelle de l'ingénieur-conseil dans le domaine de la stabilité des constructions.

Méthodes d'enseignement

Cours dispensé sous forme magistrale en présentiel, en auditoire, avec présentations de type PowerPoint.

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Examen oral en session, sans l’usage de notes ni d’aucune documentation. Il en résulte une évaluation unique sous forme d’une cote transmise au jury de délibération.
L’examen a lieu en français. La totalité de la matière exposée fait l’objet de l’examen, aucun chapitre ne faisant l’objet de dispense.

Autres infos

Dispositions transitoires suite à la réforme des programmes : Pour l’année académique 2025-2026 et pour cette année là seulement, les étudiants valablement inscrits au cours LBARC2161 l’année précédente et n’ayant pas validés les crédits correspondants, seront interrogés sur la matière dispensée en 2024-2025. Cette disposition ne sera plus applicable à partir de l’année académique 2026-2027 ni pour les années suivantes.

Bibliographie

Syllabus (notes de cours rédigées par l’enseignant) fourni sous format PDF.
Liste de références bibliographiques détaillées fournie par l’enseignant en début de cours.

Références de base sur lesquelles s’appuie le syllabus :
• Verdeyen, J.; Roisin, V.; Nuyens, J. « Applications de la mécanique des sols » Tomes I et II Vander – Dunod 1971
• Costet, J.; Sanglerat G. « Cours pratique de mécanique des sols - Calcul des ouvrages » - Dunod (troisième édition) 1983
• Vulliet,L; Laloui L.; Zhao, J. « Traité de Génie civil de l'Ecole Polytechnique fédérale de Lausanne - Tome 18 : Mécanique des sols et des roches ». Presses polytechniques et Universitaires Romandes 2016
• Bowles, J.E. “Foundation analysis and design” - McGraw-Hill, Inc. (third Edition) 1984
• FIP commission on Prefabrication “Planning and design handbook on precast building structures” - Fédération internationale de la précontrainte 1998
• De Troyer F.; Naert N., Lejeune M. « Construire en béton préfabriqué - Guide de conception » - FEBELCEM et FEBE 2002
• Bruggeling A.S.G. ; Huyghe G.F. “Prefabrication with concrete” - CRC Press 1991
• « Construire en acier » - Editions Le Moniteur 1993
• Bourrier P. et Brozzetti J. “Construction métallique et mixte acier-béton” 2 tomes Editions Eyrolles 1996
• Macdonald Angus J. « Structural design for architecture” Architectural Press 1998

Faculté ou entité
en charge

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