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Responsable(s) Lotfi Guizani

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École de technologie supérieure
Département de génie de la construction
Responsable(s) de cours : Lotfi Guizani


PLAN DE COURS

Automne 2019
CTN508 : Structures de béton (4 crédits)



Préalables
Programme(s) : 7622,7625
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    CTN404 ET CTN408    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8 100,0 %




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
Au terme de ce cours, l’étudiant sera en mesure :
- d’analyser les structures en béton armé;
- d’évaluer les charges critiques propres à ces structures ainsi que leur cheminement;
- de concevoir et dimensionner les éléments structuraux de base d’un ouvrage en béton armé selon la norme ACNOR A23.3 en vigueur, incluant les dalles, les poutres, les poteaux et les semelles de fondations;
- d’appliquer ses connaissances pour mener à bien des projets complets en béton armé.

Revue du comportement et propriétés des matériaux : béton, acier d’armature et béton armé. Bases de calcul incluant les exigences de sécurité et les états limites ultimes et de service du Code national du bâtiment en vigueur. Comportement d’une poutre en flexion incluant les phases Règles de comportement: avant fissuration et après fissuration du béton, avant et après plastification de l’acier d’armature, séquence de rupture, rupture fragile versus ductile. Calcul des éléments en flexion à sections rectangulaires et en Té avec armatures tendues, et avec armatures tendues et comprimées. Calcul des éléments soumis à l’effort tranchant et à la torsion. Règles pratiques d’installation des armatures. Éléments continus en béton armé. Calcul des dalles portant dans une direction et deux directions. Calcul des longueurs de développement d’ancrage et de chevauchement. Calcul des colonnes en béton armé circulaire et rectangulaire, courtes ou élancées, soumises à des charges axiales de compression centrée et excentrée. Calcul de semelles de fondation isolées et continues sous colonnes et murs, radiers.

Exemples pratiques, démonstrations en laboratoire et exercices reliés aux applications en construction avec utilisation de l'informatique.




Objectifs du cours

Ce cours prépare les étudiants à la réalisation de projets de structures simples en béton armé, incluant la conception et le dimensionnement des éléments structuraux d’ouvrages en béton armé selon la norme CSA A23.3-14 (anciennement appelée ACNOR A23.3). Les propriétés du béton armé et la méthode de calcul aux états limites sont expliquées. L'étudiant est appelé à évaluer les charges et à analyser et calculer les éléments de base d'une structure en béton armé, tels que poutres, dalles, colonnes et semelles ainsi qu'à résoudre des problèmes numériques et utiliser l’informatique.




Stratégies pédagogiques
  • 39 heures d'enseignement magistral (trois (3) heures par semaine) comportant des périodes de questions et de solutions d'exemples pratiques;
  • travaux pratiques permettant aux étudiants de réaliser des exercices sur les théories et méthodes étudiées durant les périodes de cours et obtenir des éclaircissements sur les notions vues en classe;
  • utilisation de l’informatique pour l’analyse et le dimensionnement des éléments en béton armé;
  • examens permettant aux étudiants de prendre conscience de l’état d’avancement de leurs connaissances, de leur progrès et de leur réussite;
  • incitation à la consultation d’ouvrages et de référence et, en particulier, de la norme dont la lecture est essentielle pour compléter la connaissance et l’assimilation de la matière.



Utilisation d’appareils électroniques

Utilisation de calculatrices standards permise aux cours, examens et TP.

Utilisation de calculatrices analytiques dont la calculatrice TI Nspire,  de chiffriers et logiciels spécialisés en structure non permise aux examens.

Utilisation d'ordinateurs, tablettes, calculatrices analytiques (comme la calculatrice TI Nspire), chiffriers et logiciels spécialisés en conception de structures de béton (excell, SP slab, SP column) est permise pour les besoins des cours, des TP et des devoirs mais demeure non permise aux examens à moins d'indication contraire explicite.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Samedi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Samedi 13:30 - 16:30 Travaux pratiques et laboratoire
02 Mardi 13:30 - 16:30 Travaux pratiques et laboratoire
Mercredi 08:30 - 12:00 Activité de cours
03 Mercredi 18:00 - 21:00 Travaux pratiques et laboratoire
Jeudi 18:00 - 21:30 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Fahmi Farah Activité de cours cc-Fahmi.Farah@etsmtl.ca A-1576
02 Lotfi Guizani Activité de cours Lotfi.Guizani@etsmtl.ca A-1492
03 Sylvain Martin Activité de cours cc-sylvain.martin@etsmtl.ca



Cours

La matière de ce cours, subdivisée en groupes de sujets, est la suivante (les durées indiquées sont approximatives) :

Contenus traités dans le cours Heures
Méthode de calcul aux états limites, composants du béton armé, exigences et hypothèses de calcul. 5h
Calcul des poutres rectangulaires avec armature tendue, dalles portant dans une direction, poutres rectangulaires doublement armées. 8h
Calcul des poutres en T. 3h
Analyse des structurures unidrectionnelles continues par la méthode forfaitaire. 3h
Calcul en cisaillement (effort traqnchant). 4h
Calcul en Torsion. 4h
Calcul des dalles portant dans deux directions et supportées par des murs ou des poutres rigides, calcul par la méthode des coefficients forfaitaires. 3h
Calcul des poteaux contreventés. 3h
Calcul des semelles de fondation. 3h
Ancrage des armatures. 3h
Total 39h



Laboratoires et travaux pratiques
Description Heures
Exemples et problèmes d’application portant sur la conception des différents Éléments en béton armé (poutres simples, poutres doublement armées, poutres en Té, dalles 1D, dalles 2D, structures continues 1D, poutres en torsion, colonnes, fondations superficielles) à raison de 3h par semaine (en moyenne 2 problèmes par séance).  Voir plan des séances de TP sur le site du cours sur Moodle 36h
Total 36h

 




Utilisation d'outils d'ingénierie

Utilisation de calculatrices standard seulement permise aux examens.

Utilisation d'ordinateurs, tablettes, calculatrices analytiques, chiffriers, outils spécialisés dans la conception de structures de béton (spSlab, spColumn,...) autorisés selon les besoins pour les devoirs mais non permis aux examens.




Évaluation

La note globale est la résultante des évaluations durant le trimestre, de l’examen final et des travaux pratiques selon les pondérations suivantes :

ACTIVITÉS DESCRIPTION %
Examen partiel   35
Examen final   45
Travaux pratiques 2 devoirs couvrant la matière du cours, à faire en équipe et comptant pour 10% chaque. 20

L’obtention d’une moyenne pondérée de 50% dans les des deux examens ( 40 points sur les 80 points) est une condition supplémentaire obligatoire de réussite.

L’examen final est d’une durée de trois (3) heures.

L’utilisation de calculatrices et de documents personnels sont permis aux examens.  Les calculatrices symboliques de type TI-Nspire ou équivalent sont interdites aux examens (Voir plus de détails dans la section ''utilisation d'appareils électroniques''..




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 pénalité (de 10 à 15% par jour de retard) sera appliquée sur la remise en retard des travaux.  Sauf indication contraire ou circonstances exceptionnelles, au-delà de 5 jours de retard, les travaux ne sont plus acceptés.  Des indications plus précises sont données avec les énoncés des travaux et au besoin clarifiés et/ou complétés par courriel et/ou sur le site moodle du cours.




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

Omar Chaallal (2016). Structures en béton armé – Calcul selon la norme ACNOR / A23.3-14, 3e Edition (disponible à la Coop ETS).

Il s’agit de l'édition de décembre 2016.  Cette 3ième édition est obligatoire pour le  cours, à partir de la session Hiver 2017.




Ouvrages de références

Canadian Portland Cement Association, Concrete Design Handbook. Quatrième édition, 2016




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Pour des  informations additionnelles, enrichissant le cours, et pour des précisions concernant les TP et devoirs, les étudiants sont appelés à visiter régulièrement le site moodle du cours à l'adresse:  https://ena.etsmtl.ca/