Programme des cours 2015-2016
GCIV0644-1  
Structures métalliques et mixtes acier-béton
Durée :
40h Th, 20h Pr, 1j T. t., 20h Proj.
Nombre de crédits :
Master en ingénieur civil des constructions, à finalité5
Master en ingénieur civil des constructions, à finalité (SUSCOS)5
Nom du professeur :
Jean-François Demonceau, Jean-Pierre Jaspart
Langue(s) du cours :
Langue française
Organisation et évaluation :
Enseignement au deuxième quadrimestre
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus du cours :
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 ce cours, on trouve l'essentiel des principes et règles d'application pour le calcul 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 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) du cours :
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.
Savoirs et compétences prérequis :
Une connaissance de base dans les domaines suivants est requise :
  • Mécanique des matériaux
  • Mécanique des structures
  • Constructions métalliques
  • Constructions en béton
Pour plus de détails, l'étudiant peut contacter les enseignants.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
Activités d'apprentissage dans le cadre de ce cours :
  • Cours théoriques : présence fortement recommandée mais pas obligatoire
  • Cours de travaux pratiques : présence OBLIGATOIRE
  • Travail de groupe : ce travail consiste à dimensionner une structure de bâtiment via l'application des concepts enseignés et d'autres à acquerir de manière autonome
Pour le travail de groupe, une note de calcul manuscrite en français sera à remettre à une date fixée par les enseignants. A la demande des étudiants, un entretien avec l'enseignant ayant réalisé la correction de la note pourra être fixé afin de discuter des erreurs constatées dans le travail réalisé.
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
Cours en présentiel.
Le cours se donnera au deuxième quadrimestre.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
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 :
A l'issue du travail de groupe, une note de calcul manuscrite devra être remise et sera évaluée. La cote obtenue sera prise en compte dans l'établissement de la moyenne de l'année.
En première session, un examen écrit d'exercices et un examen oral seront organisés.
L'accent sera mis, pour la théorie, sur la compréhension physique des phénomènes plutôt que sur la restitution du contenu des notes de cours. 
L'examen écrit d'exercices sera organisé à livres ouverts.
En seconde session, seul un examen oral sera organisé pendant lequel des questions théoriques seront posées et d'éventuels petits exercices seront soumis aux étudiants.
La répartition des points pour les différentes parties est la suivante:


  • Première session : 15% pour le travail de groupe, 25% pour l'examen écrit et 60% pour l'examen oral
  • Deuxième session : 15% pour le travail de groupe et 85% pour l'examen oral
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
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'étude dans le domaine.
Contacts :
Jean-François DEMONCEAU tel. +32-4-366.92.58 jfdemonceau@ulg.ac.be Jean-Pierre JASPART tel. +32-4-366.92.47 Jean-Pierre.Jaspart@ulg.ac.be