La statique est la partie de la mécanique qui étudie l’équilibre des corps soumis à des actions (forces et moments). Pour le futur assistant en architecture, elle est le premier outil qui permet de comprendre « comment un bâtiment tient debout » : comment le poids d’une dalle, d’une toiture en tôle ou d’une voûte nubienne descend jusqu’aux fondations, pourquoi un linteau ou un auvent peut fléchir et comment dialoguer avec l’ingénieur structure. Le cours part des notions de force et de moment, établit les conditions d’équilibre, les applique aux poutres et treillis isostatiques, puis introduit les efforts internes (effort normal, effort tranchant, moment fléchissant) qui préparent le cours de résistance des matériaux.
Objectifs d’apprentissage
- Représenter une force par un vecteur, calculer une résultante et le moment d’une force par rapport à un point.
- Déterminer le centre de gravité de surfaces composées (sections, dalles, murs).
- Modéliser un élément de construction (liaisons, appuis, charges) et isoler un solide.
- Appliquer le principe fondamental de la statique pour calculer les réactions d’appui.
- Reconnaître une structure isostatique et calculer les efforts dans un treillis simple.
- Tracer les diagrammes d’effort tranchant et de moment fléchissant de poutres courantes (linteau, poutre de villa, console).
Prérequis
Connaissances de base en physique (notion de force, poids, unités SI) et en mathématiques (trigonométrie du triangle rectangle, résolution de systèmes linéaires simples, vecteurs).
Plan du cours
- Leçon 1 — Forces, moments et centre de gravité
- Leçon 2 — Équilibre du solide : liaisons, appuis et principe fondamental de la statique
- Leçon 3 — Structures isostatiques : poutres et treillis
- Leçon 4 — Efforts internes et applications pratiques en architecture
Modalités d’évaluation
Volume horaire : 15 h de cours magistral (CM), 15 h de travaux dirigés (TD), 0 h de travaux pratiques, 10 h de travail personnel de l’étudiant (TPE) ; 2 crédits (UE2 — Science physique). Évaluation : contrôle continu (exercices de TD, interrogations écrites, quiz en ligne) et examen terminal écrit portant sur des exercices de calcul de réactions, de treillis et de diagrammes d’efforts.
Bibliographie
- Beer, F. P., Johnston, E. R. — Vector Mechanics for Engineers: Statics and Dynamics, McGraw-Hill Education, 2015.
- Hibbeler, R. C. — Engineering Mechanics: Statics, Pearson, 2016.
- Agati, P., Lerouge, F., Rossetto, M. — Résistance des matériaux, Dunod.
- Salvadori, M. — Comment ça tient ? (Why Buildings Stand Up), Parenthèses / Norton.
- Fanchon, J.-L. — Guide de mécanique : statique, cinématique, dynamique, Nathan.
