Durée

4 semaines

Objectifs de formation

D'ici la fin de ce module, vous devrez être capable de :

• Identifier à quelle sollicitation est soumis un élément de structure (compression, traction, etc.)

• Exploiter des résultats de simulation de résistance des matériaux (diagrammes, contrainte, flèche)

• Calculer le poids propre d'éléments de structure à partir de leur géométrie et de la masse volumique du matériau qui les constitue.

• Modéliser et dimensionner une poutre à l'ELU et à l'ELS

• Expliquer succinctement le rôle des Eurocodes

• Citer et repérer les principaux types de sous-ensembles élémentaires des ossatures (câbles, poutres, parois, portiques, treillis).

Durée

1 heure

Question 1. Quelles sont les 3 fonctions structurales ?

Question 2. Quelles sont les formes permettant de répondre à la fonction ponter ?

Question 3. Même question pour la fonction supporter ?

Question 4. Et pour la fonction contre-venter ?

Question 5. De quoi est constitué un arc ?

Question 6. À quelle sollicitation sont soumis les claveaux ?

Question 7. Représentez sur un schéma les efforts présents dans un arc.

Question 8. Que permettent les culées (ou tirants) ?

Question 9. Sur le schéma de l'arc réalisé précédemment, indiquez où se situe la clé.

Question 10. Outre les tirants et culées, quelle solution technologique peut-on mettre en place ?

Question 11. Dans une poutre treillis, pourquoi ne peut-on pas se contenter d'assembler des structures carrés ?

Question 12. Quelles sont les 3 manières de rendre un carré indéformable ?

Question 13. Quel est ce type de pont ?

• A. Pont à treillis

• B. Pont Vierendell

• C. Pont à Haubans

Question 14. Par analogie avec le pont d'Anderlecht, réussirez vous à trouver le nom de cette pièce ?

Question 15. Qu'est-ce que le flambement ? Vous pouvez réaliser un schéma.

Question 16. Quelles sont les solutions permettant d'éviter le flambement d'une colonne ?

Question 17. Quelle est l'avantage de la colonne en arbre ? (on parlera plutôt de poteau-contrefiche)

Question 18. Pourquoi toutes les colonnes ne sont pas verticales dans la structure du Auvent de la station de métro Sainte-Catherine (image ci-dessous) ?

Question 19. Quel sont les avantages de la suspente par rapport à la colonne ?

Question 20. Dans quels types d'ouvrages utilisons-nous principalement la suspente ?

Question 21. Quel est le nom de cet élément central ? Quel est sa fonction ?

Question 22. Réaliser une carte mentale à la main ou avec un logiciel des concept parcourus dans la vidéo.

1. Choix du thème

Par groupe de 2 à 3, choisir un des thèmes suivants :

L'ossature métallique

Quelques questions de départ : qu'est-ce que le métal ? Comment le fabrique-t-on ? Qu'est-ce qu'un portique ? Quels sont les avantages de l'ossature métallique ? Ses inconvénients ? Dans quels types de bâtiments la retrouve-t-on principalement ? Quel est son coût ? Son impact environnemental ? Profilés IPN, IPE ? Comment les ossatures sont-elles assemblées ?

L'ossature en béton armé

Quelques questions de départ : qu'est-ce que le béton ? qu'est-ce que le béton armé ? Qu'est-ce qu'un voile ? Une banche ? Quels sont les avantages de l'ossature en béton armé ? Ses inconvénients ? Dans quels types de bâtiments la retrouve-t-on principalement ? Quel est son coût ? Son impact environnemental ? Qu'est-ce qu'une poutre précontrainte ? Qu'est-ce que la préfabrication ? Comment sont assemblés les différents éléments de la structure ? Quels sont-ils ?

L'ossature bois

Quelques questions de départ : qu'est-ce que le bois ? De quoi est constituée une charpente en bois ? Quels sont les avantages de l'ossature bois ? Ses inconvénients ? Dans quels types de bâtiments la retrouve-t-on principalement ? Quel est son coût ? Son impact environnemental ? Qu'est-ce que le lamellé-collé ? Qu'est-ce que l'OSB ? Qu'est-ce que le lamellé-croisé ? Comment les ossatures sont-elles montées / assemblées ?

Construire en maçonnerie ?

Quelques questions de départ : qu'est-ce que la maçonnerie ? quels sont les différents types d'éléments de maçonnerie ? Quels sont les avantages de la maçonnerie ? Ses inconvénients ? Est-ce plus économique qu'une autre forme de construction ? Comment construit-on en maçonnerie ? Pour quels types de bâtiments ?

Construire en paille ?

Quelques questions de départ : qu'est-ce que la paille ? quels sont les différents types de systèmes constructifs en paille ? Quels sont les avantages de la paille ? Ses inconvénients ? Est-ce que cela produit des constructions fragiles ? Est-ce qu'il y a des risques plus grand d'incendie ? Est-ce plus économique qu'une autre forme de construction ? Comment construit-on en paille ? Pour quels types de bâtiments ?

Construire en terre crue ?

Quelques questions de départ : qu'est-ce que la terre crue ? Où est-elle utilisée dans le monde ? Quels sont ses avantages ? Ses inconvénients ? Quel est son coût ? Son impact environnemental ? Comment construit-on avec ? Pour quels types de bâtiment ?

L'ossature des ponts

Quelques questions de départ : Quels sont les principaux types de ponts ? Montrer comment les efforts sont repris dans les différentes ossatures. Comment fonctionne une voûte ? Qu'est-ce qu'une culée ? À quoi sert-elle ? Qu'est-ce que le haubanage ? Qu'est-ce qu'un treillis ? Qu'est-ce que le tablier ?

2. Critères d'évaluation

Ci-dessous, la grille d'évaluation à partir de laquelle vous serez notés.

Introduction

Les fermettes sont des fermes réalisées à partir de planches dont l'épaisseur d'environ 35 mm. Ces planches sont assemblées aux nœuds par des plaques à pointes appelées "connecteurs". Elles sont fabriquées en usine (et non sur chantier) et sont recherchées pour leur aspect économique. Elles sont très utilisées en maison individuelle et bâtiments collectifs d'habitation.

Il en existe de nombreux types. On notera surtout l'existence de fermettes à entrait retroussé pour la création de combles aménageables. La fermette en W est la plus répandue.

Les fermettes sont fixées sur les murs à des espacements compris entre 50 cm et 1,40 m (généralement 60 cm).

Plan de la charpente

Le plan de la charpente est donné ci-dessous.

• La pente est de 35%

• Le débord de toit de 80 cm

• La portée est de 8,47 m

• L'entraxe est de 61 cm

Estimation des charges

Question 1. À partir du plan ci-dessus, estimer la surface de reprise d'une fermette courante (ne se trouvant pas en rive). Attention : il s'agit de la surface de toiture (en orange ci-dessous) et non la surface en plan.

Question 2. À partir de la documentation ci-dessous, déterminer le poids de tuiles Romane LD repris par une fermette.

Question 3. Les tuiles reposent sur des liteaux dont le poids surfacique est donné ci-dessous. Déterminer le poids de ces liteaux supporté par une fermette.

Question 4. La charge neige à prendre en compte à Dax est de 36 kg/m². Déterminer la charge de neige reprise par une fermette.

Question 5. Récapitulez vos résultats après avoir recopié le tableau suivant.

Question 6. Estimer la charge totale à l'ELU avec la combinaison suivante : ELU = 1,35 G + 1,5 S (avec S, les charges climatiques).

Modélisation et dimensionnement de la fermette

• Ouvrez RDM 7 et modéliser une fermette W comme sur le schéma ci-dessous. Commencez par placer les nœuds 1,2 et 3.

• Placez les nœuds pour les supports (8 et 9).

• Définissez ensuite le matériau à partir de la documentation ci-dessous.

• Définissez les sections de la fermette à partir du tableau ci-dessous.

• Lancez finalement le calcul et vérifiez que la contrainte reste inférieure à la résistance à la flexion (cf. documentation).

• Si le résultat n'est pas satisfaisant, changez les sections de poutre au sein de la fermette.

• À la fin réalisez un schéma sur votre copie indiquant les sections de chaque élément (vous pouvez vous inspirer du schéma ci-dessous).

• Précisez sur ce même schéma le type de sollicitation à laquelle chaque barre est soumise à partir des diagrammes d'efforts internes.