Maîtriser les concepts fondamentaux de la statique et de la résistance des matériaux. Mettre en application des concepts de base de la méthodologie de projet dans la conception des structures de treillis et des membrures en flexion.

Notions de base relatives aux forces, aux vecteurs et aux unités. Forces, moments, couples et équilibre des corps rigides dans le plan, corps à deux forces. Centre de masse, forces réparties, centroïde des lignes et des surfaces, moment d'inertie de surface, rayon de giration, théorème des axes parallèles. Contrainte et déformation normales, contrainte de cisaillement, essai de traction, module d'élasticité, loi de Hooke, essai de compression, formules de flambage des colonnes longues et courtes, facteur de sécurité. Structures de treillis, identification, méthode des nœuds, méthode des sections, calcul de la résistance des treillis. Charpentes et mécanismes. Effort tranchant, moment de flexion, contrainte normale en flexion, poutres composées, calcul des poutres. Frottement sec, coefficients de frottement statique et cinétique, équilibre avec frottement, introduction au frottement des courroies.

Séances de laboratoire sur les comportements des membrures en compression et en flexion. Projet de conception des structures de treillis et des membrures en flexion.

• Acquérir les concepts fondamentaux de la statique et de la résistance des matériaux pour être capable de concevoir et analyser des assemblages d'éléments chargés axialement et en flexion.
• Appliquer l’approche de méthodologie de projet.
• Acquérir de la rigueur dans la résolution de problèmes par l’utilisation d’une méthode structurée.
• Accroître les compétences pour le travail en équipe.
• Développer le comportement professionnel.

• 39 heures d'enseignement portant sur la théorie, illustrée par des exemples (13 semaines à 3 h/semaine);
• 36 heures de travaux dirigés.

Chaque étudiant doit consacrer environ 6 h par semaine de travail personnel et en équipe pour réviser la théorie, lire le livre de référence, faire des exercices supplémentaires, réaliser le projet, rédiger le rapport du projet.

Voir aussi la feuille de route à la fin du plan de cours.

• Notions de base : (1 h)
  • Masse, accélération, force, accélération gravitationnelle, poids.
• Forces concourantes dans le plan (2D) : (2 h)
  • Scalaire, vecteur, addition des forces, composantes d'une force, équilibre des forces concourantes en 2D.
• Statique des corps rigides dans le plan : (6 h)
  • Forces externes, forces internes, transmissibilité des forces, moment d'une force, couple, système de force-couple équivalent, diagramme du  corps libre (DCL), équations d'équilibre, corps à deux forces.
• Forces réparties, centroïdes, moments d'inertie : (6 h)
  • Centre de gravité des masses, forces réparties uniformes, centroïde des lignes et des surfaces, forces réparties linéaires, moments d'inertie de surface, rayon de giration, théorème des axes parallèles.
• Résistance des membrures sous charges axiales : (6 h)
  • Contrainte et déformation normales, contrainte de cisaillement, essai de traction, module d'élasticité, loi de Hooke, essai de compression, formules de flambage des colonnes longues et courtes, facteur de sécurité.
• Calcul des structures de treillis : (3 h)
  • Définition d'un treillis, structures de treillis approchés, identification des treillis, méthode des nœuds, méthode des sections, calcul de la résistance des treillis, calcul des treillis en 2D.
• Effort tranchant et moment de flexion : (9 h)
  • Effort tranchant (V) et moment de flexion (M), diagrammes de V et M, contrainte normale due à un moment de flexion, poutres composées, calcul des poutres.
• Charpentes et mécanismes : (3 h)
  • Charpentes, mécanismes, calcul des forces dans un assemblage isostatique, charpentes rigide et non-rigide sans les appuis.
• Frottement : (3 h)
  • Frottement sec, coefficients de frottement, frottement de courroie, angle d’enroulement.

• Calculatrice;
• Outils de dessin (2 équerres, 1 rapporteur d’angle et un compas).

Clause particulière : Une moyenne minimale de 50 % dans les mini-quiz, examen 1, examen 2 et examen final (35/70) est requise pour réussir le cours.

Pénalité pouvant aller jusqu’à 10 % par jour.

• V. N. Lê, version Janvier 2021, avec la collaboration de O. Doutres, M. Dubé, A. Lajmi  et S. Hô., L.C. Forcier et L. Cormier, Statique de l’ingénieur : notes de cours MEC111. Montréal : École de technologie supérieure (disponible sur Moodle et à la coop).
• J. L. Meriam,  L. G. Kraige et J. N. Bolton, 8^e édition 2018, Mécanique de l'ingénieur : statique. Version française. Repentigny, Québec : R.Goulet, 516 p. (disponible à la coop).
• A. Bazergui, T. Bui-Quoc, A. Biron, G. McIntyre et C. Laberge, Résistance des matériaux, 3^e édition, Montréal : Presses internationales Polytechnique, 2002, 715 p. (extraits disponibles sur Moodle).

• D. Beaulieu, 2003. Calcul des charpentes d'acier : Tome 1, 2e éd. 2e tirage revu. Willowdale, Ont. : Institut canadien de la construction en acier, 800 p. (livre à la bibliothèque).
• A. Bedford, et W. L. Fowler, 2008. « Statics ». In Engineering Mechanics : Statics & Dynamics, 5th ed., p. 3-634. Upper Saddle River, NJ : Pearson/Prentice Hall. (livre à la bibliothèque).
• F. P. Beer, E. R. Johnston, D. F. Mazurek et E. R. Eisenberg, 2011. Mécanique pour ingénieurs : Statique, vol. 1, 2e éd. Adaptation de C. Benedetti, Y. A. Youssef et A. Hénault. Montréal : Chenelière/McGraw-Hill, 588 p. (livre à la bibliothèque – 1ère éd.).
• R. C. Hibbeler, 2010. « Statics ». In Engineering Mechanics : Statics and Dynamics, 12th ed., p. 1-655. Upper Saddle River, N.J. : Pearson/Prentice Hall. (livre à la bibliothèque).
• J. L. Meriam et L. G. Kraige, 2011. Engineering Mechanics : Statics, 7th ed. Hoboken, N.J. : Wiley, 544 p. (livre à la bibliothèque – 6th ed.).
• A. Picard, 2006. Mécanique des corps rigides : statique. Longueuil, Québec : Loze-Dion, 513 p. (livre à la bibliothèque).
• A. Picard, et D. Beaulieu, 1991. Calcul des charpentes d'acier. Willowdale, Ont. : Institut canadien de la construction en acier, 862 p. (livre à la bibliothèque).
• R. W. Soutas-Little, D. J. Inman et D. S. Balint, 2008. Engineering Mechanics : Statics : Computational Edition, 1e ed. CL-Engineering, 496 p.

https://ena.etsmtl.ca

FEUILLE DE ROUTE DU COURS MEC111 : STATIQUE DE L’INGÉNIEUR