About this course: L'art des structures propose une découverte du fonctionnement des structures porteuses, telles que les bâtiments, les toitures ou les ponts. Ce cours présente les principes du dimensionnement et les structures en câbles et en arcs. Un deuxième cours présente les structures en treillis, en poutres et en cadres. Après avoir suivi ce cours, vous serez capable d'identifier les structures en câble, en arc et en arc et câble. Vous pourrez déterminer les efforts dans les éléments de structure principaux et procéder au choix de leurs dimensions en fonction du matériau de construction choisi. Votre maîtrise des constructions de statique graphique ainsi que de l'applet de calcul i-Cremona vous permettra de comparer diverses solutions et de choisir la forme la plus appropriée pour un type de structure donné. De manière générale, vous pourrez, en observant les structures autour de vous, reconnaître leur mode de fonctionnement, expliquer le choix de leurs dimensions et de leurs proportions.
Who is this class for: Ce cours s'adresse en premier lieux aux étudiants débutant en architecture ou génie civil. Par extension, il peut aussi être intéressant pour des étudiants en génie mécanique ou électricité, pour mieux comprendre le fonctionnement et la conception des structures. Finalement, parce qu'il n'exige pas un niveau initial très élevé en physique ou en mathématique, il peut intéresser ceux qui souhaitent de manière générale comprendre le fonctionnement des structures : archéologues, historiens de l'art, spécialistes du patrimoine.
Created by: École Polytechnique Fédérale de Lausanne
Taught by: Olivier L. Burdet, Dr
Laboratoire de Construction en Béton
Taught by: Aurelio Muttoni
| Level | Beginner |
| Commitment | 10 semaines d'étude avec 4 à 6 heures de travail par semaine. |
| Language | French, Subtitles: English |
| How To Pass | Pass all graded assignments to complete the course. |
Syllabus
WEEK 1
Introduction
Cette première semaine vous permettra de faire connaissance avec l'environnement du cours sur la plateforme i-structures ainsi de vous rappeler les principes de ce que sont les forces.
Le sous-système est un élément décisif que nous utiliserons dans toute la suite du cours. Apprenez donc bien à l'utiliser pour résoudre les problèmes qui vous sont proposés.
Prenez le temps de bien comprendre la terminologie que nous utilisons, faites les constructions graphiques en vous assurant que vous pouvez bien imprimer les feuilles et apprenez à utiliser l'applet i-cremona.
6 videos, 1 reading
- Reading: Introduction et bienvenue - Notation du cours
- Video: 101 Présentation du cours
- LTI Item: Faisons connaissance
- Video: 120 Gravitation universelle
- Video: 140 Types de charges sur les structures
- Video: 150 Equilibre et sous-système
- Video: 160 Efforts et contraintes
- Video: 180 Applet i-Cremona
- LTI Item: Exercice 100: Introduction, forces, applet
WEEK 2
Matériaux et dimensionnement
Cette semaine vous présente les principales propriétés des matériaux utilisées pour la construction des structures. Les concepts de dimensionnement et de coefficient de sécurité sont introduits.
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- Video: 200 Introduction
- Video: 210 Ressorts, rigidité, module d'élasticité
- Video: 220 Propriétés des matériaux
- Video: 240 Dimensionnement
- LTI Item: Exercice 200 : Contraintes, déformations, dimensionnement
WEEK 3
Equilibre dans le plan
Après avoir vu comment les structures unidimensionnelles (sur une seule ligne) sont en équilibre et peuvent être dimensionnées, nous passons aux structures bidimensionnelles, qui se situent dans un plan. Les conditions d'équilibre sont présentées.
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- Video: 310 Résultante de deux forces concourantes
- Video: 320 Equilibre de trois forces
- LTI Item: Exercice 310 : Pont d'Alamillo
- Video: 330 Frottement
- Video: 350 Tir à la corde
- Video: 360 Equilibre de trois forces : résolution avec i-Cremona
- LTI Item: Exercice 300 : Equilibre dans le plan
WEEK 4
Câbles avec une charge
Les câbles sont le premier type de structure que nous abordons. Il est très important que vous compreniez parfaitement toutes les leçons en rapport avec les câbles, car les concepts et les constructions graphiques que nous dériverons seront réutilisés dans toutes les leçons suivantes du cours.
Nous commençons par le cas le plus simple, celui des câbles avec une seule force. Sur la base des conditions d'équilibre dans le plan, nous obtenons les efforts dans les divers tronçons du câble ainsi que les forces aux appuis. Il est ensuite possible de dimensionner le câble.
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- Video: 400 Les câbles
- Video: 410 Câble avec une charge centrée
- Video: 430 Câble avec une charge excentrée
- Video: 450 Câble avec une charge : résolution avec i-Cremona
- LTI Item: Exercice 400: Câbles avec une force
WEEK 5
Câbles avec plusieurs charges
Le cas suivant est celui de câbles avec deux charges, dont la résolution est un peu plus complexe que les câbles avec une seule charge. Une fois les efforts et forces aux appuis déterminées, le reste est comme la semaine précédente. Finalement, au travers de la méthode du câble auxiliaire, vous verrez comment généraliser au cas de câbles avec plusieurs charges.
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- Video: 470 Câble avec deux charges symétriques
- Video: 480 Câble avec deux charges inégales
- Video: 485 Méthode du câble auxiliaire
- LTI Item: Exercice 420 : Câbles avec deux ou plusieurs charges
WEEK 6
Câbles avec charges réparties
Les câbles avec charges réparties sont des câbles soumis à une charge qui agit partout sur la longueur du câble. C'est le cas par exemple du poids propre du câble, que nous avons négligé jusqu'ici. Il est possible de résoudre ce cas en remplaçant la charge répartie par un grand nombre de charges ponctuelles.
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- Video: 510 Câble avec charges réparties
- Video: 520 Parabole et chaînette
- Video: 530 Rigidification des câbles
- Video: 535 Systèmes de prétension
- Video: 540 Conception d'une membrane avec i-Cremona
- LTI Item: Pont suspendu de Toni Rüttimann
WEEK 7
Examen intermédiaire
Pour faire des essais ou éventuellement des suppléments de contenu
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- LTI Item: Connectez-vous à i-structures avant de commencer le quiz
Graded: Examen intermédiaire
WEEK 8
Arcs
Le deuxième type de structures que nous découvrons dans ce cours est celui des arcs. Ces structures ont un comportement assez différent de celui des câbles, mais nous verrons que la détermination de leurs efforts est très similaire, ce qui nous permettra d'avancer assez rapidement.
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- Video: 600 Les arcs
- Video: 610 Forme et stabilité des arcs
- Video: 630 Rigidification des arcs
- Video: 650 Articulations des arcs
- Video: 660 Poussée et ligne des pressions
- LTI Item: Arcs
- LTI Item: Coupole de St-Pierre de Rome
WEEK 9
Arcs-et-câbles
Les arcs-et-câbles sont des structures qui combinent un arc et un câble. Cela leur confère des propriétés intéressantes et particulières. En tant que type de structures, elles ne sont pas très communes, mais elles serviront d'élément déterminant pour la compréhension et le calcul des structures en treillis dans le cours l'Art des Structures II. Ne cherchez pas ce mot ailleurs : c'est nous qui l'avons inventé, mais c'est un bon nom, très utile.
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- Video: 710 Arcs-et-câbles
- Video: 715 Variations sur les arcs-et-câbles
- Video: 725 Papeterie Burgo
- Video: 720 Structures haubanées
- Video: 730 Forces aux appuis - arc-et-câble auxilaire
- LTI Item: Arc-et-câble
- LTI Item: Donnez-vous votre avis sur le cours !
WEEK 10
Examen final
2 items
- LTI Item: Connectez-vous à i-structures avant de commencer le quiz
Graded: Examen final
FAQs
How It Works
Coursework
Each course is like an interactive textbook, featuring pre-recorded videos, quizzes and projects.
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Creators
École Polytechnique Fédérale de Lausanne
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