2024-2025 / GCIV0644-1

Structures métalliques et mixtes acier-béton

Durée

35h Th, 17h Pr, 1j T. t., 20h Proj.

Nombre de crédits

 Master : ingénieur civil des constructions, à finalité spécialisée en "civil engineering"5 crédits  
 Master : ingénieur civil des constructions, à finalité spécialisée en "urban and environmental engineering"5 crédits  

Enseignant

Jean-François Demonceau

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au deuxième quadrimestre

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

CONSTRUCTIONS MIXTES :
D'une manière générale, un élément structural en construction est défini comme mixte s'il associe deux matériaux de natures et de propriétés différentes. L'objectif d'une construction mixte est de tirer, sur le plan mécanique, le meilleur parti de cette association. Le cas le plus fréquent de construction mixte est celui associant l'acier et le béton. C'est ce type de construction mixte qui est étudié dans ce cours.
Le béton et l'acier, matériaux fondamentalement différents, sont parfaitement compatibles et complémentaires. Ils ont des coefficients de dilatation thermique sensiblement les mêmes et ils forment une combinaison idéale pour la résistance : le béton résiste de manière efficace à la compression et l'acier se substitue au béton pour transmettre notamment les efforts de traction. En plus, il peut raidir les sections élancées en acier vis-à-vis des phénomènes d'instabilité qui peuvent survenir dans les parois partiellement ou totalement comprimées.
La construction mixte peut être compétitive, en termes de coût global, vis-à-vis tant des constructions en acier que des constructions en béton. Dans le domaine des bâtiments, la solution mixte peut présenter des avantages mécaniques, économiques et architecturaux.
Dans cette partie de cours, on trouve l'essentiel des principes et règles d'application pour l'analyse et la vérification des poutres, dalles et colonnes mixtes intervenant comme éléments structuraux dans les bâtiments.

CONSTRUCTIONS METALLIQUES :
Le cours se situe dans la continuité du cours de Calcul d'Eléments Métalliques, dispensé aux étudiants de 3ième Bachelier, option constructions, et de la partie "Constructions Mixtes" décrite ci-dessus. La construction métallique et mixte y est abordée sous l'angle de la structure tout entière, et non plus uniquement des éléments structuraux qui la constituent. Les notions d'analyse prennent à cet égard une importance significative. Les méthodes d'analyse 1er et 2nd ordre, ainsi que d'analyses élastique/plastique seront ainsi appliquées au cas des ossatures de bâtiments. Le concept d'assemblages rigide/semi-rigide est aussi exploré. Un accent particulier est également mis sur la construction mince. Enfin, les aspects de fatigue et de calcul des soudures sont abordés.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Au terme du cours et des exercices de groupe, l'étudiant sera capable de dimensionner des structures métalliques et mixtes acier-béton, y inclus la prise en compte du comportement réel des assemblages. Il sera également capable d'aborder la problématique de la construction mince.

Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, II.1, III.1, III.3, III.4, IV.1, IV.2, IV.3, IV.4, V.1, V.2, VI.1, VI.2, VI.3, VI.4, VII.1, VII.2, VII.3 du programme d'ingénieur civil des constructions.

Savoirs et compétences prérequis

Une connaissance de base dans les domaines suivants est requise :

  • Mécanique des matériaux
  • Analyse des structures
  • Calcul d'éléments métalliques
  • Calcul d'éléments en béton armé

Pour plus de détails, l'étudiant peut contacter l'enseignant.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Activités d'apprentissage dans le cadre de ce cours :





  • Cours théoriques et de travaux pratiques : présence fortement recommandée mais pas obligatoire
  • Travaux de groupe : ces travaux OBLIGATOIRES consistent à dimensionner des structures de bâtiment ou des parties de structure via l'application des concepts enseignés et d'autres à acquerir de manière autonome
  • Selon les opportunités, une visite de chantier, de laboratoire ou d'usine peut parfois être organisée pendant le quadrimestre. Si une telle visite est organisée, la participation des étudiants est OBLIGATOIRE.
Pour les travaux de groupe, des rapports en français seront à remettre à des dates fixées par l'enseignant. A la demande des étudiants, un entretien avec la personne ayant réalisé la correction des rapports pourra être fixé afin de discuter des erreurs constatées dans les travaux réalisés.

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Cours donné exclusivement en présentiel


Explications complémentaires:

Cours en présentiel.

Le cours se donnera au deuxième quadrimestre.

Supports de cours, lectures obligatoires ou recommandées

Plate-forme(s) utilisée(s) pour les supports de cours :
- eCampus


Informations complémentaires:

Pour le cours, un ensemble cohérent de notes couvrant l'ensemble de la matière sera transmis aux étudiants.
Aussi, les présentations Powerpoint utilisées comme support lors des cours théoriques seront mises à disposition des étudiants sous format PDF.

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation orale

Travail à rendre - rapport


Explications complémentaires:

A l'issue des travaux de groupe, des rapports devront être remis et seront évalués. Les cotes obtenues seront prises en compte dans l'établissement de la moyenne de l'année.

Cette activité est indissociable de l'unité d'enseignement et considérée comme obligatoire. L'étudiant qui n'aurait pas participé à cette activité et/ou qui n'aurait pas remis un rapport attendu dans les délais fixés ou dans les formes prescrites obteindra une note «A» (sauf  justification  particulière examinée avec équité par les enseignants et acceptée par ceux-ci).

En première session, un examen oral sera organisé, pendant lequel des questions théoriques seront posées et d'éventuels petits exercices seront soumis aux étudiants.

L'accent sera mis, pour la théorie, sur la compréhension physique des phénomènes plutôt que sur la restitution du contenu des notes de cours. 

En seconde session, un examen oral de même type sera également organisé

La répartition des points pour les différentes parties est la suivante:

   Première session : 20% pour les travaux de groupe et 80% pour l'examen oral

   Deuxième session : 20% pour les travaux de groupe et 80% pour l'examen oral

Les modalités d'évaluation seront éventuellement adaptées en fonction des conditions sanitaires en vigueur au second quadrimestre.

Stage(s)

Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours

Remarque générale : les étudiants qui ont particulièrement apprécié le sujet du cours et qui souhaitent le pousser plus avant peuvent choisir, voire proposer, l'année suivante, un sujet de travail de fin d'études dans le domaine.

Contacts

Association d'un ou plusieurs MOOCs