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B315 CALCUL DES STRUCTURES

En pratique

  • Cette unité d'enseignement (UE) articule 1 activité d'apprentissage :
    • CALCUL DES STRUCTURES
  • En 2023-2024, elle s'organise au deuxième quadrimestre et couvre 3 crédits (ECTS).
  • L'enseignement est principalement centralisé dans le campus : Gramme
  • Cette UE est remédiable d'une session à l'autre
  • Modalités d'enseignement
    • Auditoire
    • Sous-groupe

Activité d’apprentissage

Les finalités de l'UE

L'objectif de cette UE "Calcul des structures" est multiple.

D'une part, il s'agit de familiariser l'étudiant avec les Eurocodes, en particulier les Eurocodes 0 et 1, et de lui donner les outils pour qu'il détermine les différentes actions et combinaisons d'actions qui sollicitent les structures et qu'il puisse calculer des réactions, efforts intérieurs et déformations dans des structures hyperstatiques simples;

D'autre part, le but de cette UE est d'éveiller l'étudiant au comportement de structures plus complexes, telles que les arcs, les chainettes etc.., et de lui "faire sentir" le cheminement des efforts à travers l'étude de différentes structures.

Les contenus de l'UE

Le cours de Calcul des Structures s'articule comme suit, allant de la détermination des charges, jusqu'à l'analyse de la structure, en passant par l'analyse du chemin pris par les efforts (descente de charges):
- Introduction aux Eurocodes: notions d'Etats Limites, de sécurité, de fiabilité, méthode semi-probabiliste des coefficients partiels de sécurité;
- Actions qui agissent sur une structure(neige, vent, charges d'exploitation, ...) et combinaisons entre ces actions;
- Notions de descente de charges (verticales et horizontales (contreventements, ...)) : exemples de structures pour appréhender le "cheminement des efforts";
- Lignes d'influence d'un effort donné: où positionner une charge pour maximiser cet effort?;
- Méthode de résolution de structures hyperstatiques: la méthode des forces;

Les acquis d'apprentissage visés par l'UE

  • expliquer les notions de sécurité et les principes de l'Eurocode (méthode des coefficients partiels, ELS, ELU, ...)
  • 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
  • tracer une ligne d'influence dans une structure iso- ou hyperstatique, dans le but d'en déduire le cas de charge le plus critique vis-à-vis d'un certain effort (maximiser une réaction d'appui, un effort interne, ...)
  • résoudre une structure hyperstatique (c-à-d calculer les réactions d'appuis, les efforts internes MNV) en utilisant la méthode des forces
  • expliquer le cheminement des efforts dans une structure donnée (expliquer les descentes de charges verticales et horizontales);
  • réaliser une descente de charges, verticales et/ou horizontales, dans une structure de bâtiment simple

Les méthodes d'enseignement-apprentissage

Le cours est divisé en 2 grandes parties:

  • D'une part, les cours théoriques, en grand groupe. La matière théorique y est présentée, découverte, et illustrée. Des exercices/exemples sont en général déjà effectués lors de ces séances ex-cathaedra. 
  • D'autre part, des séances d'exercices, qui se font par plus petites groupes.  Durant ces séances, les étudiants sont amenés à travailler par eux-mêmes, l'encadrant est là pour aider l'étudiant à réaliser les exercices par lui-même dans la mesure du possible. Les résolutions complètes des exercices se trouvent sur la page elearning du cours après la séance d'exercices.  

Un catalogue de structures existantes de par le monde sera fourni aux étudiants en début de quadrimestre. Pour chacune de ces structures, des questions sur leur fonctionnement sont posées ("comment cheminent les efforts dans la structure"). Le but est que les étudiants préparent l’étude de ces quelques structures durant le quadrimestre. Lors de l'examen, il leur sera demandé d'analyser 1 ou 2 de ces structures. 

Engagement attendu de la part de l'étudiant.e

D'une part, l'étudiant est invité à être le plus actif possible lors de séances de cours théorique ex-cathaedra: poser des questions sur les points de matière moins bien compris, répondre aux questions posées par le professeur, réaliser les petits exercices donnés par le professeur durant la séance de cours, ...

D'autre part, l’étudiant est fortement invité à s’exercer par lui-même, en dehors des séances de cours prévues à l’horaire, en s'essayant à la résolution d'exercices issus du recueil d'exercices mis à sa disposition. De plus, l'étudiant dispose de tests formatifs en ligne, avec feedbacks, pour chacun des chapitre du cours. Ces tests permettent à l'étudiant de s'auto-évaluer sur sa compréhension de la matière théorique. De manière générale, il est important que les étudiants réalisent beaucoup d'exercices et s'entrainent par eux-mêmes, que cela soit durant les séances d'exercices ou par après. La théorie en elle-même ne sert qu'à résoudre des exercices par la suite!

Enfin, concernant le catalogue des structures, l'étudiant est invité à se montrer curieux vis-à-vis du comportement des structures! Il faut qu'il se montre pro-actif dans la recherche d'informations sur ces structures, qu'il n'hésite pas à consulter les sources bibliographiques disponibles dans le catalogue des structures, et qu'il n'hésite pas non plus à débattre de ses hypothèses avec ses collègues étudiants, via le forum spécialement dédié à ce catalogue sur la page elearning du cours.  

Examen écrit en session

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, formulations personnelles. Elle se déroule à cours fermé, avec des documents autorisés. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Interro hors session

Cette épreuve présente des modalités spécifiques à la 1re session. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, formulations personnelles. Elle se déroule à cours fermé, avec des documents autorisés. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Règles de l’UE

Comment la note globale de l’UE est-elle déterminée ?

Explication de la pondération des différentes épreuves

Si les conditions matérielles le permettent, une interrogation dispensatoire sera organisée dans le courant de l'année. Cette interrogation portera au maximum sur les chapitres des lignes d'influence et de la méthode des forces. La matière couverte par l'interrogation dispensatoire dépendra de quand l'interrogation pourra être placée dans le quadrimestre. La pondération de cette interro dans la cote finale de l'UE sera de 10% si l'interro ne porte que sur les lignes d'influence, 20% si elle ne porte que sur la méthode des forces, et de 30% si elle porte sur ces 2 chapitres. 

Un examen écrit sera organisé durant la session de juin. Cet examen comprend une partie théorique et une partie exercices. La partie théorique comprend des questions ouvertes et quelques QCM, qui peuvent se présenter sous la forme de petits exercices théoriques/de réflexion. La partie exercices comprend des exercices portant sur l'application des Eurocodes, la descente de charges (horizontales et verticales), la méthode des forces, le tracé de lignes d'influence dans les structures iso et hyperstatiques. Dans la partie théorique de l'examen, une question portera sur le "catalogue des structures": durant l'année, un catalogue de structures vous sera fourni. Pour chacune de ces structures, des questions vous sont posées dans le catalogue. Vous aurez l'occasion durant l'année de préparer des réponses à ces questions, sur base de ce que nous aurons vu au cours. Lors de l'examen écrit de juin, vous aurez à étudier une ou deux des structures de ce catalogue.

La cote de l'UE sera définie par la formule suivante : 10 à 30% pour l'interro (en fonction de la matière couverte par l'interrogation dispensatoire) et 70 à 90% pour l'examen.

En seconde session, la note globale sera celle de l'examen de seconde session (l'interrogation dispensatoire, si réussie, ne sera plus prise en compte). 

De manière générale, aucun document n'est permis durant les évaluations, sauf le formulaire du cours, disponible sur Moodle, pour les parties "exercices". Vous devez l'imprimer et prendre votre exemplaire à l'examen (exemplaire non annoté)

Quelles sont les informations administratives de cette UE ?

  • UE prérequises

    Aucune

  • UE corequises

    Aucune

  • Langue d'enseignement

    Français

  • Responsable de cette UE

    HUVELLE Clara

  • Jury de délibération

  • Identification

    • Code : C1-B3 Q2-UE15
    • Cycle : 1er cycle
    • Unité obligatoire : oui
    • Niveau CEC : 6
    • 35 heures

  • Cursus

    Bachelier en sciences de l'Ingénieur industriel

  • Enseignants prenant part à cette UE

    BULDGEN Loïc