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Module 1. Analyse des structures

1.1. Introduction aux structures

1.1.1. Définition et classification des structures
1.1.2. Procédé de conception et structures pratiques et idéales
1.1.3. Systèmes de forces équivalentes
1.1.4. Centre de gravité Répartition des charges
1.1.5. Moment d'inertie Produits d’inertie. Matrice d’inertie Axes principaux
1.1.6. Équilibre et stabilité
1.1.7. Statique analytique

1.2. Actions

1.2.1. Introduction
1.2.2. Actions permanentes
1.2.3. Actions variables
1.2.4. Actions accidentelles

1.3. Traction, compression et cisaillement

1.3.1. Contrainte normale et déformation linéaire
1.3.2. Propriétés mécaniques des matériaux
1.3.3. Élasticité linéaire, loi de Hooke et coefficient de Poisson
1.3.4. Contrainte tangentielle et déformation angulaire

1.4. Equations d'équilibre et diagrammes des efforts

1.4.1. Calcul ses forces et réactions
1.4.2. Équations d’équilibre
1.4.3. Équations de compatibilité
1.4.4. Diagrammes des efforts

1.5. Éléments soumis à une charge axiale

1.5.1. Changements de longueur dans les éléments soumis à une charge axiale
1.5.2. Changements de longueur dans les barres non uniformes
1.5.3. Éléments hyperstatiques
1.5.4. Effets thermiques, désalignements et déformations antérieures

1.6. Torsion

1.6.1. Déflexions en torsion dans les barres circulaires
1.6.2. Torsion non uniforme
1.6.3. Contraintes et déformations en cisaillement pur
1.6.4. Relation entre les modules d’élasticité E y G
1.6.5. Torsion hyperstatique
1.6.6. Tuyau de paroi fine

1.7. Moment de flexion et contrainte de cisaillement

1.7.1. Types e poutres, charges et réactions
1.7.2. Moments de flexion et efforts de cisaillement
1.7.3. Relations entre charges, moments de flexion et efforts de cisaillement
1.7.4. Diagrammes de moment de flexion et efforts de cisaillement

1.8. Analyse des structures en flexibilité (méthode des forces)

1.8.1. Classification statique
1.8.2. Principe de superposition
1.8.3. Définition de flexibilité
1.8.4. Équations de compatibilité
1.8.5. Procédure générale de solution

1.9. Sécurité structurelle Méthode des états limite

1.9.1. Exigences de base
1.9.2. Causes de l’insécurité Probabilité d’effondrement
1.9.3. États limite ultimes
1.9.4. États limite de service de déformation
1.9.5. États limite de service de vibration et fissuration

1.10. Analyse de la rigidité des structures (méthode des déplacements)

1.10.1. Principes fondamentaux
1.10.2. Matrices de rigidité
1.10.3. Forces nodales
1.10.4. Calcul de déplacement

Module 2. Mécanique des solides déformables

2.1. Concepts de base

2.1.1. L’ingénierie structurelle
2.1.2. Concept de support continu
2.1.3. Forces de superficie et volume
2.1.4. Formulations lagrangienne et eulérienne
2.1.5. Les lois du mouvement de Euler
2.1.6. Théorèmes intégraux

2.2. Déformations

2.2.1. Déformation: concept et mesures élémentaires
2.2.2. Champ de déplacement
2.2.3. L´hypothèse des petits déplacements
2.2.4. Équations cinématiques Tendeur de déformation

2.3. Relations cinématiques

2.3.1. État de déformation à proximité d'un point
2.3.2. Interprétation physique des composantes du tenseur de déformation
2.3.3. Déformations principales et directions principales de déformation
2.3.4. Déformation cubique
2.3.5. Allongement d'une courbe et changement de volume corporel
2.3.6. Équations de compatibilité

2.4. Contraintes et relations statiques

2.4.1. Concept de contrainte
2.4.2. Relations entre les contraintes et les forces extérieures
2.4.3. Analyse locale de la contrainte
2.4.4. Le Cercle de Kolb

2.5. Relations constitutives

2.5.1. Concept de modèle idéal de comportement
2.5.2. Réponses uniaxiales et modèles idéaux unidimensionnels
2.5.3. Classification es modèles de comportement
2.5.4. Loi de Hooke généralisée
2.5.5. Les constantes élastiques
2.5.6. Énergie e déformation et énergie complémentaire
2.5.7. Limites du modèle élastique

2.6. Le problème élastique

2.6.1. L’élasticité linéaire et le problème élastique
2.6.2. Formulation locale du problème élastique
2.6.3. Formulation globale du problème élastique
2.6.4. Résultats généraux

2.7. Théorie des poutres: hypothèses et résultats fondamentaux I

2.7.1. Théories dérivées
2.7.2. La poutre: définition et classifications
2.7.3. Hypothèses additionnelles
2.7.4. Analyse cinématique

2.8. Théorie des poutres: hypothèses et résultats fondamentaux II

2.8.1. Analyse statique
2.8.2. Équations constitutives
2.8.3. Énergie de déformation
2.8.4. Formulation du problème de rigidité

2.9. Flexion et allongement

2.9.1. Interprétation des résultats
2.9.2. Estimation des déplacements hors direction
2.9.3. Estimation des contraintes normales
2.9.4. Estimation des contraintes tangentielles dues à la flexion

2.10. Théorie des poutres. Torsion

2.10.1. Introduction
2.10.2. Torsion de Coulimb
2.10.3. Torsion de Saint-Venant
2.10.4. Introduction à la torsion non-uniforme

Module 3. Acier structurel

3.1. Introduction à la conception des structures en acier

3.1.1. Avantages de l’acier comme matériel structurel
3.1.2. Inconvénients de l’acier comme matériel structurel
3.1.3. Premiers usages du fer et de l’acier
3.1.4. Profils en acier
3.1.5. Relations efforts-déformation de l’acier structurel
3.1.6. Aciers structurels modernes
3.1.7. Usages des aciers à haute résistance

3.2. Principes généraux du projet et construction de structures métalliques

3.2.1. Principes généraux du projet et construction de structures métalliques
3.2.2. Le travail de la conception structurelle
3.2.3. Responsabilités
3.2.4. Spécifications et codes de construction
3.2.5. Le design économique

3.3. Bases de calcul et modèles d’analyse structurelle

3.3.1. Bases de calcul
3.3.2. Modèles d'analyse structurelle
3.3.3. Détermination des surfaces
3.3.4. Sections

3.4. États limite ultimes I

3.4.1. Généralités État limite de résistance des sections
3.4.2. États limites d'équilibre
3.4.3. État limite de résistance des sections
3.4.4. Effort axial
3.4.5. Moment de flexion
3.4.6. Effort de cisaillement
3.4.7. Torsion

3.5. États limite ultimes II

3.5.1. États limite d'instabilité
3.5.2. Éléments soumis à la compression
3.5.3. Éléments soumis à la flexion
3.5.4. Éléments soumis à compression et flexion

3.6. États limite ultimes III

3.6.1. États limite ultimes de rigidité
3.6.2. Éléments renforcés longitudinalement
3.6.3. Flambage de l'âme par cisaillement
3.6.4. Résistance de l'âme aux charges concentrées transversales
3.6.5. Flambage de l'âme causée par l'aile comprimée
3.6.6. Raidisseurs

3.7. États limites d'aptitude au service

3.7.1. Généralités
3.7.2. États limite de déformations
3.7.3. États limites de vibrations
3.7.4. État limite de déformations transversales dans les murs fins
3.7.5. État limite de plastifications locales

3.8. Moyens de fixation: vis

3.8.1. Moyens de fixation: Généralités et classifications
3.8.2. Fixations vissées - Partie 1: Généralités Types de vis et dispositions constructives
3.8.3. Connexions vissées - Partie 2: Calcul

3.9. Moyens de fixations: soudures

3.9.1. Connexions soudées - Partie 1 Généralités Classifications et défauts
3.9.2. Connexions soudées - Partie 2 Dispositions constructives et contraintes résiduelles
3.9.3. Connexions soudées - Partie 3 Calcul
3.9.4. Conception des assemblages de poutres et de colonnes
3.9.5. Dispositifs de soutien et bases de piliers

3.10. Structures d'acier face aux incendies

3.10.1. Considérations générales
3.10.2. Actions mécaniques et indirectes
3.10.3. Propriété es matériaux soumis à l’action du feu
3.10.4. Essais de résistance des éléments prismatiques soumis à l'action du feu
3.10.5. Test de résistance des connexions
3.10.6. Calcul des températures de l'acier

Module 4. Béton structurel

4.1. Introduction

4.1.1. Introduction à la matière
4.1.2. Notes historiques sur le béton
4.1.3. Comportement mécanique du béton
4.1.4. Comportement conjoint de l'acier et du béton qui a conduit à son succès en tant que matériau composite

4.2. Bases de projet

4.2.1. Actions
4.2.2. Caractéristiques des matériau béton et acier
4.2.3. Bases de calcul axées sur les la durabilité

4.3. Analyse structurelle

4.3.1. Modèles d'analyse structurelle
4.3.2. Données nécessaires à la modélisation linéaire, plastique ou non linéaire
4.3.3. Matériaux et géométrie
4.3.4. Effets de précontrainte
4.3.5. Calcul des sections en service
4.3.6. Rétrécissement et fluage

4.4. Vie utile et entretien du béton armé

4.4.1. Durabilité du béton
4.4.2. Détérioration de la masse du béton
4.4.3. Corrosion de l’acier
4.4.4. Identification des facteurs d’agressivité sur le béton
4.4.5. Mesures de protection
4.4.6. L’entretien des structures en béton

4.5. Calculs relatifs aux états limite de service

4.5.1. Les états limite
4.5.2. Concept et méthode
4.5.3. Vérification des exigences en matière de fissuration
4.5.4. Vérification des exigences en matière de déformation

4.6. Calculs relatifs aux états limite ultimes

4.6.1. Comportement de résistance des éléments linéaires en béton
4.6.2. Flexion et axialité
4.6.3. Calcul des effets de second ordre en cas de charge axiale
4.6.4. Cisaillement
4.6.5. Rasante
4.6.6. Torsion
4.6.7. Régions D

4.7. Critères de dimensionnement

4.7.1. Cas typiques d’application
4.7.2. Le nœud
4.7.3. Le support
4.7.4. La poutre à grand bord
4.7.5. Charge concentrée
4.7.6. Changement de dimension en poutres et piliers

4.8. Éléments structurels typiques

4.8.1. La poutre
4.8.2. Le pilier
4.8.3. La dalle
4.8.4. Les éléments de fondation
4.8.5. Introduction au béton précontraint

4.9. Dispositions constructives

4.9.1. Généralités et nomenclatures
4.9.2. Fermetures
4.9.3. Crochets
4.9.4. Diamètres minimum

4.10. Mise en œuvre du béton

4.10.1. Critères généraux
4.10.2. Procédés antérieurs au béton
4.10.3. Traitement, assemblage et installation de renforts
4.10.4. Production et mise en place du béton
4.10.5. Procédés postérieurs au béton
4.10.6. Éléments préfabriqués
4.10.7. Aspects environnementaux

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