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Les structures en treillis, en poutre, en dalles et en cadre sont essentielles pour une grande partie des constructions modernes : immeubles pour l'habitation ou de bureaux, halles et usines, ponts, ou passerelles, voies de transport de l'énergie ou des télécommunications, stades et grandes toitures. Le cours L'Art des Structures 2 vous propose d'en découvrir le fonctionnement et les bases de leur dimensionnement. Sur la base de la statique graphique, une discipline plus que centenaire qui allie rigueur et compréhension globale du fonctionnement, tout en limitant au maximum les aspects mathématiques, les efforts dans les structures sont déterminés, ce qui permet d'en choisir les dimensions. Après avoir suivi ce cours, vous serez en mesure d'identifier les structures en treillis, en poutres, en dalles et en cadre, ainsi que leurs déclinaisons en trois dimensions. Vous saurez comment déterminer les efforts qui agissent dans ces structures et de les prédimensionner. Vous serez à même de faire des propositions pour la réalisation d'une structure utilisant ces diverses formes et de comparer l'efficacité des diverses solutions possibles.

Syllabus

Introduction aux treillis et forces aux appuis

Bienvenue dans l'Art des Structures 2. Prenez le temps de bien comprendre les bases présentées dans cette leçon, qui seront utilisées fréquemment dans la suite du cours. Si nécessaire, n'hésitez pas à faire appel au cours l'Art des Structures 1.

Treillis à 5, 7 et 9 noeuds

Vous allez maintenant résoudre vos premiers treillis, en commençant par déterminer les forces aux appuis puis en obtenant les efforts dans toutes les barres de proche en proche.

Analyse spécifique et typologie des treillis

L'analyse spécifique vous permettra d'obtenir directement les efforts qui vous intéressent, sans devoir pour cela résoudre l'entier de la structure. La typologie des treillis présente les grandes familles de treillis et leurs propriétés.

Tours et consoles

Les tours et consoles sont des types de structures dans lesquelles les charges agissent non plus (en gros) perpendiculairement à la ligne liant les appuis, mais plutôt parallèlement à celle-ci.

Exercices notés
Poutres

Les poutres sont des éléments très répandus, dont le comportement peut être compris en les comparant à des treillis.L'utilisation d'arcs-et-câbles et de l'applet i-Cremona permettent de prédimensionner rapidement des poutres en béton armé et en acier.

Poutres : section et prédimensionnement

L'utilisation d'arcs-et-câbles et de l'applet i-Cremona permettent de prédimensionner rapidement des poutres en béton armé et en acier.

Treillis et poutres avec consoles

Les efforts dans les treillis et les poutres avec consoles (ou porte-à-faux) sont différents de ceux des structures que nous avons rencontrées jusqu'ici.

Poutres continues et voiles

Les poutres continues sur plusieurs travées sont très utilisées. Elles sont en partie à la portée des étudiants de ce cours, grâce à l'utilisation de l'applet. Les poutres-cloisons voiles sont des élémenbts de grande hauteur (un ou plusieurs étages) qui peuvent porter de très grandes charges.

Grilles de poutres et dalles

Cette semaine, nous abordons une question très importante : comment faire un plancher ? De tout temps, cela a été un des buts des bâtisseurs, que ce soit pour offrir une surface de stockage ou un salle de repos. Aujourd'hui, la solution la plus répandue est d'utiliser des dalles en béton, dont nous verrons comment choisir l'épaisseur minimale.

Cadres et poutres Vierendeel

Les cadres sont des éléments qui combinent des colonnes et des poutres. Leur comportement est expliqué sur la base du comportement fondamental des arcs.

Stabilité

Les éléments comprimés peuvent expérimenter une instabilité qui peut conduire à l'effondrement de la structure. Cette leçon présente le phénomène, ses limites et des solutions pour éviter l'instabilité.