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Séance de cours

Faisceaux et isostaticité

Dans cours

CIVIL-124: Statique (pour GC)

Ce cours a pour but de développer une compréhension des modèles statiques de structures. Il présente l'étude du jeu des forces dans les constructions isostatiques formées de barres, poutres et câbles. ...

Description

Cette séance de cours couvre les équations d'équilibre différentiel des faisceaux, la géométrie des faisceaux, les diagrammes de forces internes et la définition des faisceaux isostatiques. Il explique comment calculer les forces internes en utilisant les équations différentielles et l'équilibre des fragments, et les types de poutres isostatiques telles que les poutres simples, les poutres de console, les poutres en porte-à-faux et les grues à portique à 3 joints.

Enseignant·e·s (2)

Katrin Beyer

Since 2017 Associate Professor, School of Architecture, Civil and Environmental Engineering (ENAC), EPFL. Head of the Earthquake Engineering and Structural Dynamics (EESD) Laboratory 2010-2017 Assistant Professor, EPFL. 2008-2010 Post-doctoral researcher, ETH Zürich. 2003-2007 Ph.D., Roseschool / Università di Pavia, Italy. 2001-2003 Ove Arup & Partners, Advanced Technology and Research Group, London. 2001 Diploma, Civil engineering, ETH Zürich.

Emmanuel Denarié

Emmanuel Denarié is a civil engineer, with a PhD in Materials Science. He worked for 3 years in a civil engineering company where he was in charge of the design of structures and the maintenance of bridges. He has 30 years’ experience on research and applications in the field of building materials, advanced concretes, and rehabilitation of reinforced concrete structures. He is since 2000 senior scientist and lecturer in the Laboratory for Maintenance and Safety of structures, at Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), in charge of research and development activities on the application of concretes and advanced cementitious materials to the improvement of existing and new structures. In 2013, under the lead of Emmanuel Denarié, in cooperation with CEREMA, Subdivision des Phares et Balises from Lorient, and Lafarge, a turret at sea (Le Cabon, Brittany, France) was reinforced by a cast on site 60 mm thick UHPFRC shell. The strain hardening mix was developed jointly with Lafarge. This successful application in extreme conditions of access and restraint of the substrate (thin ring geometry) opened the way to large-scale industrial applications of UHPFRC for the reinforcement of existing structures.

Source officielle

Concepts associés (18)

Poutre (construction)

right|thumb|Poutres et solives dans une maison polonaise Une poutre est à l'origine un bois de brin, de manière préférentielle du chêne, équarri à la scie de long ou à la hache (cognée, herminette et doloire de charpentier), et qui était donc de toute la grosseur des arbres; c'est-à-dire qu'on n'avait enlevé du tronc que les dosses, laissant le duramen quasi intact. Elle peut servir à faire des clôtures. Le côté d’une poutre est selon NF B50-002 supérieur à 120 millimètres.

Porte-à-faux

Une installation ou système est dit en porte-à-faux lorsqu'un élément est soutenu par une partie qui est elle-même au-dessus du vide, c'est-à-dire sans support immédiat en dessous de l'élément en « porte-à-faux ». En ingénierie structurelle, en architecture, dans l'aéronautique et plusieurs autres domaines techniques, on utilise également le synonyme cantilever emprunté à l'anglais.

Flèche (résistance des matériaux)

En résistance des matériaux, la flèche est usuellement la valeur maximale du déplacement d'une poutre. En l'absence d'effort normal important, la déformée d'une poutre est liée au moment fléchissant par la relation où est la dérivée seconde de la déformée, est le module d'élasticité (module de Young) du matériau, et le moment quadratique (inertie) de la section de la poutre. Pour obtenir l'équation de la déformée, on intègre deux fois en déterminant les constantes d'intégration à l'aide des conditions aux limites.

Hyperstatisme

Le but de l'assemblage des pièces est de réaliser une ou plusieurs fonctions. Une des fonctions peut consister à être une structure immobile (bâtiment, pont...), ou bien à réaliser un travail (par exemple déplacer une charge). Dans tous les cas, chaque pièce est en contact avec plusieurs autres, ce qui va d'une part limiter les mouvements de chaque pièce, et d'autre part permettre la transmission d'efforts.

Isolement d'un solide

vignette|Schéma isolant un solide afin de percevoir l'ensemble des forces qui s'exercent dessus. En mécanique, l'isolement d'un solide est le fait de représenter un objet seul avec les forces extérieures s'exerçant sur lui. On utilise parfois le terme diagramme du corps libre, dont l'abréviation est DCL, traduction littérale de l'anglais free body diagram (FBD). Son utilisation peut faciliter grandement la résolution de problèmes en mécanique ou en cinématique.

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Séances de cours associées (35)

Analyse de faisceaux simples: schémas de cisaillement et de moment

Couvre l'analyse de poutres simples avec des charges concentrées et des diagrammes de cisaillement et de moment pour les poutres en porte-à-faux.

Discontinuités dans les diagrammes: forces et moments concentrés

Couvre l'analyse des discontinuités dans les diagrammes causées par des forces et des moments concentrés dans les structures.

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Introduction à la mécanique structurale Connectez-vous à Mediaspace pour regarder cette vidéo

Couvre les principes fondamentaux de la mécanique structurale, en se concentrant sur les poutres, les conventions de signes, les types de poutres et les méthodes de calcul des résultats de stress.

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