Cette fiche descriptive (et plus particulièrement les dispositifs d’apprentissage, le contenu ou les modalités d’évaluation) est sujette à modification en fonction de l’évolution de la situation sanitaire durant l’année académique.
Toute modification à cette fiche sera immédiatement portée à la connaissance des étudiants par mailing et/ou par le forum d’annonces du cours HELMo Learn correspondant.
Eventuelles connaissances et compétences préalables
Notions de trigonométrie, intégrales, dérivée, ...
Objectifs
AA Mécanique Statique:
Amener les étudiants à posséder les capacités d’analyse et de résolution de problèmes pratiques d’équilibre appliqués sur diverses structures et mécanismes (2D et 3D), en s’intéressant tant aux origines et justifications des méthodes de résolution qu’à leurs applications proprement dites.
Déterminer les efforts intérieurs qui sont engendrés dans un corps 2D par des forces extérieures données.
AA Résistance des Matériaux et Calcul des Structure:
Le but de la partie Résistance des Matériaux est de pouvoir passer des efforts internes dans une coupe, découverts à l'AA précédente, aux contraintes en chacun des points d'une section droite, et sur base de ces contraintes, pouvoir attester ou non de la résistance de la poutre.
L'étudiant sera amené à expliquer physiquement les notions de théorie, et à bien comprendre et bien visualiser les chemins des contraintes à l'intérieur du corps dus aux différentes sollicitations appliquées.
Dans la dernière partie du cours, l'étudiant sera familiarisé avec les Eurocodes 0 et 1, l'objectif étant de lui donner les outils pour qu'il puisse déterminer les différentes actions et combinaisons d'actions qui sollicitent les structures et qu'il puisse calculer des réactions et efforts intérieurs dans des structures hyperstatiques simples;
Familiariser l'étudiant avec les descentes de charges, lui faire sentir le cheminement des efforts à travers l'étude de différentes structures;
Acquis d'apprentissage (AA) et compétences
- Appliquer les concepts fondamentaux de la mécanique statique (notions de force, moment et couple, réduction, action-réaction, schéma rendu libre, isostaticité, équilibre, coupe, etc.)(C2.1, C2.3, C2.4, C3.1)
- Résoudre des problèmes d’équilibre de structures planes et tridimensionnelles, en calculer les réactions d’appuis, les forces de liaisons et les efforts internes (diagrammes des éléments de réduction) à l’aide des méthodes classiques et vérifier la cohérence des solutions (C2.1,C2a, C2.3, C2.4, C3.1, C3.3)
- Appliquer les concepts fondamentaux de la résistance des matériaux (notion de contrainte, centre de gravité, moment statique et d’inertie, limite élastique et de rupture) (C2.1, C2.2, C2.3, C2.4, C3.1, C3.3, C3.4)
- Modéliser et calculer la résistance d’une structure composée de poutres soumises à la traction-compression et à la flexion (C2.1, C2.2, C2.3, C2.4, C3.1, C3.3, C3.4)
- Calculer les contraintes en régime élastique dans une poutre soumise à des sollicitations composées (effort normal, flexion, cisaillement, torsion) de même que les déformations et les déplacements mais de manière plus superficielle (2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 3.1, 3.3, 2.4, 4.3)
- Calculer les contraintes de comparaison dans une poutre suivant les critères de résistances des matériaux ductiles et fragiles, et au besoin en utilisant le cercle de Mohr pour la détermination des contraintes extrêmes (2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 3.1, 3.3, 2.4, 4.3)
- Expliquer des notions plus complexes telles que des notions de flexion plastique et de rotules plastiques, de flambement plan par flexion des poutres du point de vue théorique (2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 3.1, 3.3, 2.4, 4.3)
- Expliquer les notions de sécurité et les principes de l'Eurocode (méthode des coefficients partiels, ELS, ELU, ...) (2.2, 2.4, 3.1)
- Identifier et quantifier les différentes charges s'appliquant sur un bâtiment (neige, vent, charge variable, poids propres, ...) et combiner ces actions entre elles comme recommandé dans les Eurocodes (3.1, 3.3, 3.4)
- Expliquer le cheminement des efforts dans une structure donnée (expliquer les descentes de charges verticales et horizontales) (2.2, 2.4, 3.1, 3.2, 3.3)
Dispositif d'apprentissage
Il n'y a pas de distinction nette entre les séances de théorie et les séances d'exercices: dès que la théorie est vue en classe, les étudiants sont invités à réaliser des petits exercices sur la matière qu'ils viennent de voir. Ces exercices sont résolus avec le support du professeur.
De manière générale, l’étudiant est fortement invité à s’exercer par lui-même, en dehors des séances de cours prévues à l’horaire.
Pour cela, 3 axes sont proposés:
- Pour chaque partie de matière, une liste d'exercices sera proposée aux étudiants. Les étudiants sont fortement invités à réaliser ces exercices. Dans la majorité des cas, la résolution détaillée de ces exercices sera mise à disposition des étudiants
- Des devoirs, facultatifs, formatifs, seront régulièrement proposés aux étudiants. Ces devoirs seront remis et corrigés par le professeur, avec commentaires.
- Des tests formatifs en ligne, avec feedbacks, permettront à l'étudiant de s'auto-évaluer sur sa compréhension de la matière théorique
Mode d'évaluation (y compris pondération relative)
Première Session :
Une (ou des) interrogation(s) dispensatoire(s) aura(ont) lieu au cours du quadrimestre pour l'AA1, dans la mesure des possibilités.
A la fin du quadrimestre, durant la session d’examen de janvier, un examen écrit en 2 parties (AA1 et AA2) est organisé, dans la mesure du possible lors de 2 journées différentes.
Aucun document n’est permis durant ces examens, sauf les formulaires mis en ligne sur les pages Moodle des deux cours).
L’examen de l’AA1 portera sur la matière dont n’aura pas été dispensé l’étudiant lors des interros dispensatoires pendant l’année tandis que l’examen de l’AA2 portera sur l’entièreté de la matière de cette AA.
La note globale de l’UE est ensuite calculée comme suit :
N_AA1 = Note pour l'AA "Mécanique Statique"
N_AA2 = Note pour l'AA "Résistance des matériaux et Calcul des Structures"
NG = 0.3*N_AA1 + 0.7*N_AA2
Deuxième Session :
L’examen de seconde session est lui aussi prévu en 2 parties, et les dispenses de l’AA1 acquises durant l’année sont conservées. La seconde session de l’AA1 portera donc elle aussi uniquement sur les parties de matières dont l’étudiant n’a pas été dispensé durant l'année. L’examen de seconde session de l’AA2 portera sur l’entièreté de la matière.
La note globale de l’UE est toujours calculée comme décrit ci-dessus.
Sources, références et bibliographie
Mécanique pour ingénieur (vol. 1) : Statique, Beer & Johnston, 2005, Editions De Boeck Université.
Analyse des structures et milieux continus – statique appliquée ; F. Frey ; Presses polytechniques et universitaires romandes.
Mécanique des matériaux de Ch. Massonnet et S. Cescotto aux éditions H. DESSAIN.
Supports pédagogiques
Sont disponibles sur la plateforme Moodle :
- Les différents syllabi décrivant la matière
- Des fascicules d’exercices, ainsi que certaines résolutions détaillées de ces exercices
- Les powerpoints utilisés au cours théorique