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Responsable(s) Lotfi Guizani

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Cours

La matière de ce cours est subdivisée en groupes de sujets (thèmes).  Le tableau ci-dessous présente les durées approximatives allouées à chacun de ces thèmes :

Contenus traités dans le cours Heures
Introduction :
  • Processus de conception et principes.
  • Études des plans d’architecture.
  • Codes utilisés.
  • Capacité portante du sol.
1h
Études des charges non sismiques : 
  • Surcharges dues à l’utilisation.
  • Charge permanente.
  • Surcharges dues à la neige, à la glace et à la pluie.
  • Surcharges dues au vent : sur l’ensemble du bâtiment, sur le revêtement extérieur.
  • Combinaison des charges.
2h
Calcul dynamique et sismique :
  • Introduction au calcul  dynamique des structures : réponse d’un système à 1DDLD et à plusieurs DDLD, analyse modale, analyse spectrale, analyses dans le temps linéaire et non linéaire.
  • Philosophie de conception sismique du CNB.
  • Approche de conception par capacité, notions de spectre, calcul spectral, ductilité, mécanisme de ruine,…
  • Principales dispositions sismiques du CNB. 
9h
Choix du système structural, modélisation et analyses:
  • Choix du système de résistance aux charges de gravité et descente des charges.
  • Choix du système de résistance aux charges latérales et acheminement des charges.
  • Choix du logiciel de calcul structural.
  • Choix du logiciel de calcul structural.
  • Configuration du projet
  • Modélisation de la charpente.
  • Types d’analyses sur ADA.
  • Définition des éléments structuraux (dimensions, sections, matériaux), éléments poutre colonne, éléments murs de refends.
  • Appuis, conditions frontières et arrangement structural.
  • Définition des charges, combinaisons de charges.
  • Types d’analyses.
  • Effet P-
  • Valeurs requises pour le dimensionnement.
6h
Survol du dimensionnement des éléments structuraux, vérification de l’arrangement structural :
  • Éléments de planchers et du toit.
  • Dalles et tabliers.
  • Poutres : principale, secondaire, de rive.
  • Détails d’armature.
 
  • Efforts axiaux, efforts tranchants, moments fléchissant, efforts de contact, efforts combinés.
  • Déformations des éléments, déformations du bâtiment.
  • Fondations  (types de fondations).
4h
Calcul des dalles 2D
  • Calcul par la méthode directe
  • Autres méthodes : portique équivalent.
3h
Dimensionnement des dalles sur sol. 2h
Semelle continue sous deux poteaux et poutre de redressement   3h
Calcul en cisaillement.
  • Méthode générale.
  • Méthode des bielles et tirants.
3h
Murs de cisaillement et murs couplés, conception de la zone de rotule plastique. 5h
Plans, devis et divers.
  • Plans de structures.
  • Bordereaux d’armature.
  • Devis techniques.
  • Vérification et approbation des dessins de fabrication.
  • Coordination, surveillance, modifications, plans tel que construit.
1h
Total 39 h
 

Laboratoires et travaux pratiques

Description Heures

Les séances des travaux pratiques sont essentiellement consacrées au projet de session qui consiste à analyser et concevoir la structure d’un projet de bâtiment de quelques étages.  Cependant, quelques séances sont allouées à présenter des exemples d’application des notions  additionnelles étudiées et des exemples de calcul utiles à la réalisation du projet de session.  Une description et planification détaillée du contenu des séances de TP est présentée sur le site du cours sur moodle et est sujet à de possibles ajustements au cours de la session, selon les besoins du cours /TP. 

Ci dessous un liste des exemples de calcul traités notamment lors des TP/cours:

- Exepmle de calcul de charges de vent et de prédimensionnement de murs de refend 

- Exemple de calcul et de modélisation avec  un système à un Degré De Liberté Dynamique (DDLD) d'un batiment  d'un (01) étage et du calcul de ses propriétés dynamiques (période fondamentale de vibration), du cisaillement à la bse et des forces statiques équivalentes  exigées par le CNB,  etc.

- Exemple de calcul spectral pour un système à 1DDLD

- Exemples de calcul de réponses dynamiques par analyse modale d'un système à plusieurs DDLD; - Démonstration en laboratoire de modes de vibration propres d'un batiment multiétage régulier;

- Exemple d'application de l'intégrale de Duhamel pour la calcul de la réponse dynamique d'une structure; - Exemple de calcul des forces statiques équivalentes par les spécifications du CNB 2010;

-Exemple de calcul du spectre de dimensionnement du CNB en fonction de la localité et du sol du site;

- Exemple de prédimensionnement de murs de refend en fonction de la flèche sous séisme;

- Exemples de prédimensionnement et de choix de systèmes de plancher (dalles 2D);

- Exemple de prédimensionnement de colonnes et de descentes des charges gravitaires pour un batiment multi-étages;

- Exemple de calcul de dalles 2D par la méthode directe;

- Exemple de calcul /conception détaillée d'un mur de refend ductile;

- Exemples de calcul de fondations superficielles: semelle combinées, poutre de redressement;

- Exemple de calcul d'une poutre profonde par la méthode des bielles et tirants;

-Exemple de calcul de dalles 2D par la méthode directe;

- Démonstrations de développement de modèles et de réalisations de différentes analyses structurales (statiques, dynamiques, spectrales) sur ADA;

- Démonstrations de conception de dalles avec spSlab et  de colonnes avec spColumn.

24
Total 24h

Utilisation d'outils d'ingénierie

Lors des cours et des séances des TP, les outils suivants sont utilisés:

- ADA: logiciel d'analyse des strucgtures 3D

- Modules spSlab et SpColumn de StructurePoint

- Feuille de calcul des diagrammes d'interaction pour murs de refends (développée par le professeur)

- Feuille de calcul sur excel pour la conception prélimniaire de semelles sous murs de refend

 

Les normes et codes suivants sont utilisés comme textes de référence et sont appliqués dans le cours et le projet de session:

- CNB, partie 4 (notamment le calcul sismique)

- Norme CSA-A23.3-14, notamment la clause 21 (conception sismique)