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Responsable(s) Georges El-Saikaly

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École de technologie supérieure
Département de génie de la construction
Responsable(s) de cours : Georges El-Saikaly


PLAN DE COURS

Hiver 2019
CTN258 : Statique et dynamique (4 crédits)



Préalables
Pour tous les étudiants
         
  MAT145  
         
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
À la suite de ce cours, l’étudiant sera en mesure : de calculer les conditions d'équilibre des points matériels et des corps rigides (dans le plan et dans l'espace), et des structures de type treillis; de déterminer les propriétés de sections utilisées dans les applications de résistance des matériaux et de calcul des structures; d’analyser les conditions de mouvement d'un point matériel et d'un corps rigide sous l'action d'une ou de plusieurs forces; d’expliquer les notions de travail et d’énergie et de vibration des structures.

Principes fondamentaux de l’analyse vectorielle des cas typiques d’équilibre rencontrés en structure. Système de forces (forces, moments, couples); équilibre du point matériel et de corps rigides dans le plan et dans l’espace; application aux treillis; aux câbles, aux mécanismes et aux poutres; forces réparties (premier et second moments de surface, de volume et de masse, centre de gravité, rayon de giration); frottement. Cinématique du point; dynamique du point (force, masse et accélération); travail et énergie (principe de conservation d’énergie, travail et puissance); notions sur la vibration des structures.

Séances de travaux pratiques axées sur l’application des théories vues en classe à des problèmes survenant notamment dans le domaine du génie de la construction.



Objectifs du cours

Ce cours a pour but de permettre à l’étudiant de maîtriser les notions fondamentales de statique et de se familiariser avec les notions de base sur la dynamique.

La réussite de ce cours aura permis à l'étudiant :

  • d'assimiler les principes fondamentaux de l’analyse vectorielle des cas typiques d’équilibre rencontrés en structure;
  • d'assimiler les concepts de systèmes de forces (forces, moments, couples);
  • de pouvoir calculer précisément les conditions d'équilibre des points matériels et de corps rigides (dans le plan et dans l'espace), et des structures de type treillis;
  • de déterminer les propriétés de sections (premier et second moments de surface, de volume et de masse, centre de gravité, rayon de giration);
  • d'être capable d'analyser les conditions de mouvement d'un point matériel et d'un corps rigide sous l'action d'une ou de plusieurs forces.
  • de connaître les notions de travail et énergie et de vibration des structures.



Stratégies pédagogiques
  • 39 heures d'enseignement magistral (trois (3) heures par semaine) incluant des périodes de questions, de discussion et de résolution de problème pratiques.
  • Exercices dirigés en classe et devoirs pour assimiler la théorie vue en classe, à l'aide de problèmes pratiques rencontrés notamment dans le domaine du génie de la construction.
  • Lecture des notes de cours pour préparer, compléter et assimiler la matière du cours.
  • Évaluation durant le trimestre et examen final permettant aux étudiants de prendre connaissance de leur niveau d'assimilation et de leur progrès.



Utilisation d’appareils électroniques

-




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Mercredi 08:30 - 11:30 Travaux pratiques et laboratoire
02 Lundi 08:45 - 11:45 Travaux pratiques et laboratoire
Lundi 13:30 - 17:00 Activité de cours
03 Lundi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Mercredi 18:00 - 21:00 Travaux pratiques et laboratoire
04 Lundi 18:00 - 21:00 Travaux pratiques et laboratoire
Mercredi 18:00 - 21:30 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Benoit Renaud Activité de cours cc-benoit.renaud@etsmtl.ca A-1576
02 Benoit Renaud Activité de cours cc-benoit.renaud@etsmtl.ca A-1576
03 Amel Ferjani Activité de cours cc-amel.ferjani@etsmtl.ca
04 Suze Youance Activité de cours cc-Suze.Youance@etsmtl.ca
04 Amel Ferjani Activité de cours cc-amel.ferjani@etsmtl.ca



Cours
Contenus traités dans le cours Heures
Introduction, concepts fondamentaux, systèmes d'unités. Loi gravitationnelle de Newton. Vecteurs : opérations sur les vecteurs, vecteur dans le plan et dans l'espace, produit scalaire et vectoriel. 3h
Système de forces dans le plan et dans l'espace : moment d'une force, couple, systèmes équivalents, représentation d'un système de force par un système équivalent. 3h
Équilibre et diagrammes de corps isolés. Objet en équilibre : réactions. Isostaticité. 3h
Treillis : méthode des nœuds, méthode des sections. Charpentes et mécanismes 6h
Forces réparties : centre de gravité et centroïde; méthode pour les corps et figures composées, application aux sections rencontrées en construction et aux forces réparties (poutres et effets extérieurs). 3h
Moment d'inertie : second moment de section, théorème des axes parallèles, rayon de giration et surfaces composées.   3h
Calcul des poutres : efforts internes, diagrammes d’efforts internes. 3h
Frottement : théorie et applications. 3h
Cinématique : vitesse, accélération, mouvement rectiligne, mouvement relatif. 3h
Dynamique du point : deuxième loi de Newton, système de référence, mouvement de centre de masse. 3h
Travail et énergie. 3h
Impulsion et vibration 3h
Total 39h



Laboratoires et travaux pratiques
Description Heures
Laboratoire sur les treillis 4h
Exercices pratiques en classe 32h
Total 36h

 

L’accès aux laboratoires A-1430, A-1470 et A-1472 requiert le port de chaussures fermées en tout temps. 




Utilisation d'outils d'ingénierie

-




Évaluation

La note globale résulte des évaluations trimestrielles et de celles de l'examen final et des travaux pratiques selon les pondérations suivantes :

Activité Description %
Examen périodique (Intra) Examen à la mi-session 30  
Examen final    30
Laboratoire (en équipe) Laboratoire sur le calcul des treillis. 10
Devoirs (individuels)

Quiz (individuels)

1 devoir avant l'intra et un 2e devoir après l'intra


Un quiz (5%) sur les treillis au début du cours semaine 5

Un quiz (5%) sur les poutres au début du cours semaine 9

20


 

10

 

L’examen final est d’une durée de (3) heures et couvre toute la matière du cours. 

RÉUSSITE DU COURS: En plus de la note de passage pour le résultat cumulatif, l’étudiant doit obtenir la note de 60% pour le cumulatif de ses 2 examens afin de réussir le cours (règlement, article 7.2.3).

 




Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Aucun retard accepté




Absence à un examen
• Pour les départements à l'exception du SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).

• Pour SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence auprès de son enseignant. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/A-propos/Direction/Politiques-reglements/Infractions_nature_academique.pdf ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire

Les notes de cours seront remises en classe.




Ouvrages de références

Picard A., « Mécanique des corps rigides », Loze-Dion Éditeurs, 2006

Bedford, Fowler, Statics Engineering Mechanics. Addison Wesley, 19

Bedford, Fowler, Dynamic Engineering Mechanics. Addison Wesley, 199

Beer and Johnston, Vector Mechanics for Engineers - Statics and Dynamics. McGraw-Hill, 5th Ed., 1988

Meriam and Kraige, Engineering Mechanics - Vol. II – Dynamics. John Wiley & Sons, Inc. 3rd Ed., 1992




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

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