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Structures en acier: conception, production et durabilité

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Dans cours

CIVIL-235: Structures en métal

Ce cours permet de maitriser les aspects fondamentaux et pratiques du dimensionnement des structures en acier. Il traite des poutres, des poteaux, des assemblages, des cadres, des systèmes porteurs et des problèmes de stabilité. ...

Description

Cette séance de cours couvre les aspects de conception, de production et de durabilité des structures en acier, y compris la résolution des exercices, les normes SIA, les structures résilientes en acier et le cycle de vie de l'acier. Il traite également des caractéristiques des matériaux, de la production d'acier dans le monde entier et des acteurs du marché en Suisse.

Enseignant·e

Alain Nussbaumer

Expertise Structures métalliquesVerre structuralFatigue et mécanique de la ruptureEvaluation de structures existantesRupture à faible nb de cycles Mission RECHERCHE: Responsable du domaine de recherche « fatigue et rupture des structures en acier ». Expert dans les domaines de la fatigue et rupture de structures en acier, aluminium et verre, sécurité et aptitude au service, ainsi que les éléments composés de plusieurs matériaux.Habilité à diriger des thèses de doctorat depuis 2005.ENSEIGNEMENT: Responsable

Source officielle

Concepts associés (26)

Acier

Un acier est un alliage métallique constitué principalement de fer et de carbone. Il se distingue des fontes et des ferroalliages par sa teneur en carbone comprise entre 0,02 % et 2 % en masse. C’est essentiellement cette teneur en carbone qui confère à l'acier ses propriétés. Histoire de la production de l'acier L’Âge du fer se caractérise par l’adaptation du bas fourneau à la réduction du fer. Ce bas fourneau produit une loupe, un mélange hétérogène de fer, d’acier et de laitier, dont les meilleurs morceaux doivent être sélectionnés, puis cinglés pour en chasser le laitier.

Fabrication de l'acier

La fabrication de l'acier est l'ensemble des étapes nécessaires à l'élaboration de lingots, blooms, brames ou billettes ayant la composition finale de l'acier désiré. Elle se décompose en plusieurs grandes étapes : la métallurgie primaire (qui fournit l'acier en fusion), la métallurgie secondaire (où la composition du métal en fusion est ajustée), puis la coulée et sa transformation (par exemple, par laminage). Lors de la première phase, la fabrication commence à partir du minerai de fer ou de la ferraille (chutes de métal).

Design

vignette|Chaise de Charles Rennie Mackintosh, 1897. Le design, le stylisme ou la stylique est une activité de création souvent à vocation industrielle ou commerciale, pouvant s’orienter vers les milieux sociaux, politiques, scientifiques et environnementaux. Le but premier du design est d’inventer, d’améliorer ou de faciliter l’usage ou le processus d’un élément ayant à interagir avec un produit ou un service matériel ou virtuel.

Acier au creuset

L'acier au creuset désigne le métal issu d'un certain nombre de procédés historiques d'élaboration d'acier dans un creuset. Ces procédés consistent essentiellement à affiner ou refondre du fer ou de l'acier préalablement élaborés dans un four distinct. L'acier au creuset est souvent un acier de qualité supérieure, dont l'importance technique et culturelle est essentielle (wootz pour la fabrication d'armes, aciers d'Huntsman pour les ressorts d'horlogerie, etc).

Science des matériaux

La science des matériaux repose sur la relation entre les propriétés, la morphologie structurale et la mise en œuvre des matériaux qui constituent les objets qui nous entourent (métaux, polymères, semi-conducteurs, céramiques, composites, etc.). Elle se focalise sur l'étude des principales caractéristiques des matériaux, ainsi que leurs propriétés mécaniques, chimiques, électriques, thermiques, optiques et magnétiques. La science des matériaux est au cœur de beaucoup des grandes révolutions techniques.

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Les matériaux façonnent les sociétés

Explore l'impact historique des matériaux sur les sociétés et plaide pour des pratiques matérielles durables.

Procédés de réduction directe : Production de fer à partir du minerai

Explore les processus de réduction directe de la production de fer à partir de minerai à basse température, en discutant des avantages et des défis.

Fondements de la métallurgie de l'acier

Couvre les principes fondamentaux de la métallurgie de l'acier, y compris les classes d'acier haute performance, le processus de fabrication de l'acier, l'importance des aciers, la classification, les éléments d'alliage, les phases et le traitement thermique.

Aciers avancés

Couvre les fondamentaux de la métallurgie de l'acier, les classes d'acier haute performance, le processus de fabrication de l'acier, le diagramme Fe-C, les phases en acier, les éléments d'alliage et le traitement thermique des aciers.

Consommation d'énergie dans la production de matériaux: informations clés

Couvre la consommation d'énergie et les émissions de carbone dans la production de matériaux, en se concentrant sur les métaux et les processus de recyclage.

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