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Cours
Responsable(s) Rola Assi

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École de technologie supérieure
Département de génie de la construction
Responsable(s) de cours : Rola Assi


PLAN DE COURS

Été 2019
CTN318 : Résistance des matériaux (3 crédits)



Préalables
Programme(s) : 7622,7625
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    CTN248    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 100,0 %




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 : d’expliquer les principes fondamentaux de la résistance des matériaux; de résoudre des problèmes pratiques élémentaires en résistance des matériaux et d’appliquer la théorie des poutres à des poutres isostatiques.

Principes et notions de base (loi de Hooke, propriétés élastiques, définitions de forces et contraintes). Chargement uniaxial. Théorie des poutres (contraintes dans les poutres en flexion, relations entre les contraintes et les efforts internes, déformation des poutres en flexion). Torsion. État plan de contraintes, cercle de Mohr et superposition de contraintes. Déformations. Relations contraintes/déformations/température. Instabilité et flambement.

Travaux pratiques et séances de laboratoire permettant l’application des notions théoriques du cours.



Objectifs du cours

Ce cours a pour but de transmettre les connaissances en résistance des matériaux nécessaires à la conception de projets de construction. Il permet à l'étudiant d’apprendre les lois fondamentales de l'équilibre et du comportement élastique des solides et de les appliquer à l'étude de la résistance des éléments structuraux sollicités en traction, compression, flexion et torsion.

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

  • d’assimiler les concepts de force, inertie, charge, moment, couple, corps rigides ou déformables;
  • d’appliquer les principes fondamentaux de l'équilibre des corps solides et de faire la différence entre charges, forces externes et forces internes;
  • de déterminer les contraintes et les déformations aux sections critiques d'éléments structuraux sollicités en traction, compression, flexion et torsion;
  • de se familiariser avec les principales propriétés mécaniques des matériaux et leur signification;
  • de comprendre le concept de stabilité d’un élément en compression et de calculer la charge critique sur un poteau chargé concentriquement.



Stratégies pédagogiques
  • 39 heures d'enseignement magistral (trois (3) heures par semaine) incluant des périodes de questions, de discussion et de résolution de problèmes pratiques;
  • exercices dirigés en classe et devoirs, pour assimiler la théorie, à l’aide d’exemples faisant appel aux notions du cours;
  • travaux en laboratoire permettant aux étudiants d’expérimenter divers modèles de structures, de réaliser des essais sur le comportement de ces modèles, de comparer les résultats expérimentaux avec les prédictions théoriques et de présenter les résultats ainsi que les observations sous forme de rapports écrits;
  • évaluation durant le trimestre et examen final permettant aux étudiants de prendre connaissance de leur niveau d'assimilation et de leur progrès;
  • l'étudiant(e) est incité(e) à utiliser les outils informatiques mis à sa disposition ou suggérés par le professeur, ainsi qu’à consulter régulièrement des ouvrages de référence.



Utilisation d’appareils électroniques

N/A




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mercredi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Vendredi 10:30 - 12:30 Travaux pratiques et laboratoire
02 Lundi 18:00 - 20:00 Travaux pratiques et laboratoire
Vendredi 18:00 - 21:30 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Rola Assi Activité de cours Rola.Assi@etsmtl.ca A-1590
02 Mohammadreza Moradiankhabiri Activité de cours cc-Mohammadreza.Moradiankhabiri@etsmtl.ca A-1576



Cours

La matière du cours se répartit selon les durées approximatives suivantes :

Contenus traités dans le cours Heures
Introduction. Rappels de la statique. Charges. Efforts internes. Équilibre. Treillis: Rappels; nœuds particuliers. 3h
Chargement uni-axial. Relations contrainte/déformation. Essai de traction. Loi de Hooke. Principe de St-Venant. 3h
Chargement uni-axial: Relations contrainte/déformation/température 3h
Chargement uni-axial: Systèmes hyperstatiques, poutres hétérogènes 3h
Contraintes et déformations dues à la torsion uniforme des sections pleines et tubulaires. 3h
Théorie élastique des poutres : DET et DMF. 3h
Contraintes normales et déformations dues à la flexion. 3h
Efforts tranchants, contraintes et flux de cisaillement. 3h
État plan de contrainte, combinaison et transformation des contraintes ; Cercle de Mohr. 6h
Déflexion des poutres : Méthodes de la double intégration, de la superposition et des moments des aires. 3h
Instabilité et flambement des éléments comprimés  3h
Examen intra  3h
Total 39h



Laboratoires et travaux pratiques

 

  1. TRAVAUX PRATIQUES :
Description Heures
Introduction. Rappels de la statique. Charges. Efforts internes. Équilibre. Treillis: Rappels. Nœuds particuliers. 2h
Chargement uni-axial. Relations contrainte/déformation. Loi de Hooke. Principe de St-Venant. 2h
Chargement uni-axial: Relations contrainte/déformation/température 2h
Chargement uni-axial: Systèmes hyperstatiques, poutres hétérogènes 2h
Contraintes et déformations dues à la torsion uniforme des sections pleines et tubulaires. 2h
Théorie élastique des poutres : DET et DMF. 2h
Contraintes normales et déformations dues à la flexion 2h
Efforts tranchants, contraintes et flux de cisaillement. 2h
Combinaison et transformation des contraintes. 2h
État plan des contraintes, Cercle de Mohr. 2h
Déflexion des poutres : Méthodes de la double intégration et méthode des moments des aires. 2h
Instabilité et flambement des éléments comprimés. 2h
Total 24h
  1. LABORATOIRES :
DÉSCRIPTION LOCAL PONDÉRATION
  1. ESSAI DE TRACTION sur des materieux ferreux et/ou des polymères qui permet de déterminer leurs propriétées mécaniques et ainsi les identifier en comparant vos mesures avec les propriétées standards des matérieux utilisés en industrie.
A-1430 5%

NB :

  1. Les informations et directives vous seront communiquées au premier cours ou en temps et lieu par le professeur/chargé de cours, pour réserver un créneau horaire afin de réaliser ses essais ; un rapport deva être rédigé et remis pour correction.
  2. 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

Les étudiants auront la possibilité d'utiliser les logiciels SAP 2000 et MDSolids disponibles dans les laboratoires informatiques de l'École, dans le cadre de leurs travaux pratiques.

Un site Web est également disponible avec des exercices interactifs sur les problèmes de résistance des matériaux : http://web.mst.edu/~mecmovie/




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 intra Couvre les chapitres 1 à 6 et une partie du chapitre 7 (cours 6) des notes de cours 30
Examen final Couvre toute la matière 45
Travaux pratiques et laboratoires

Quatre (04) devoirs couvrant toute la matière.

Un (01) rapport de Laboratoire

25

 

Double seuil de 37.5/75  cumulatif (aux examens intra et final ) pour passer le cours

L’examen intra est d’une durée de (2) heures

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

Seules les calculatrices et une feuille manuscrite recto-verso préparée par l’étudiant sont permises durant l’examen intra et l’examen final. Aucune autre documentation n’est permise.

 




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

Une déduction de 10 % sera appliquée sur la note des travaux pratiques et laboratoires pour chaque journée de retard.




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, 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 ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » 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 déposées dans Moodle à chaque semaine.




Ouvrages de références

Bazerghi A. et al. Résistance des matériaux. 3e édition, Presses internationales Polytechnique, 2002, 715 pages.

Bazerghi A. et al. Résistance des matériaux – Recueils de problèmes. Presses internationales Polytechnique, 2002. Tome 1 : 304 pages. Tome 2 : 206 pages.

Roy R. Craig, Jr, Mechanics of Materials, Third edition, 2011, 856 pages.

Timothy A. Philpot, Mechanics of Materials: An Integrated Learning System, 2nd edition, 2010, 792 pages.




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

http://ena.etsmtl.ca : Site web (moodle) du cours pour la session contenant: Information générale, calendriers, notes de cours, documents pdf, etc.

Ce site est accessible via le site de l’École www.etsmtl.ca