École Privée d’Ingénierie du Niger — L’école du nouveau monde

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Unité d’enseignement : ARC · S4 · UE4 — Environnement génie civil

  • Construction métallique II

    Ce cours de Construction métallique II (UE4 « Environnement génie civil », semestre 4) approfondit les acquis de Construction métallique I. Il traite des matériaux métalliques (aciers de construction, aluminium, alliages) et de leur comportement, des techniques d’assemblage (boulonnage, soudage) et des grands éléments porteurs (poutres, poteaux, treillis), des normes de conception (Eurocode 3) et d’exécution ainsi que de la sécurité sur chantier, puis de la conception et du calcul d’ouvrages complets (hangar, marché couvert, halle d’équipement public) en contexte sahélien. Il se conclut par un panorama des innovations : aciers à haute limite d’élasticité, profils minces formés à froid, construction mixte acier-béton, préfabrication et maquette numérique (BIM).

    Objectifs d’apprentissage

    • Choisir une nuance d’acier ou d’aluminium en fonction de ses propriétés mécaniques et physiques.
    • Concevoir et vérifier des assemblages boulonnés et soudés simples.
    • Décrire le rôle des poutres, poteaux, treillis et contreventements dans une ossature métallique.
    • Appliquer les principes de l’Eurocode 3 (coefficients partiels, classes de sections, résistance, flambement, flèche).
    • Identifier les risques d’un chantier de charpente métallique et les mesures de prévention.
    • Situer les innovations techniques dans des projets contemporains.

    Prérequis

    Construction métallique I (profils, vocabulaire de la charpente), statique et résistance des matériaux (contraintes, moments), notions de Calcul de structures (charges, combinaisons ELU/ELS).

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Matériaux métalliques : aciers, aluminium, alliages et comportement mécanique
    2. Leçon 2 — Techniques de construction : assemblages boulonnés et soudés, poutres, poteaux et treillis
    3. Leçon 3 — Normes de conception, protection des ouvrages et sécurité des chantiers
    4. Leçon 4 — Conception et calcul d’une structure métallique, études de cas et innovations

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 20 h de CM, 10 h de TD, 0 h de TP, 10 h de TPE ; 2 crédits. Évaluation : contrôle continu (TD et mini-projet de conception d’un hangar, 40 %) et examen terminal écrit (60 %).

    Bibliographie

    • M. A. Hirt, R. Bez, A. Nussbaumer, Construction métallique : notions fondamentales et méthodes de dimensionnement, Traité de génie civil vol. 10, PPUR.
    • J. Morel, Calcul des structures métalliques selon l’Eurocode 3, Eyrolles.
    • C. G. Salmon, J. E. Johnson, F. A. Malhas, Steel Structures: Design and Behavior, Pearson/Prentice Hall.
    • NF EN 1993-1-1 (Eurocode 3 : calcul des structures en acier) et NF EN 1090-2 (exécution des structures en acier).
    • CTICM / ConstruirAcier, guides et fiches techniques de conception.

  • Calcul de structures

    Ce cours de Calcul de structures (UE4 « Environnement génie civil », semestre 4) donne à l’assistant en architecture les outils pour comprendre comment un bâtiment « tient debout » et pour dialoguer efficacement avec le bureau d’études. Il part des notions de force, de moment et de réaction, passe par le calcul des structures isostatiques (poutres, cadres, arcs, treillis), introduit les structures hyperstatiques (méthode des forces, méthode des déplacements) et se termine par le prédimensionnement et la vérification d’éléments courants en béton armé et en acier selon les principes des BAEL et des Eurocodes. Toutes les applications sont tirées de situations nigériennes : villa R+1 à Niamey, salle de classe, marché couvert, hangar.

    Objectifs d’apprentissage

    • Modéliser un élément de construction (appuis, charges, portées) et calculer ses réactions d’appui.
    • Tracer les diagrammes d’effort tranchant et de moment fléchissant des poutres, cadres et arcs isostatiques et calculer les efforts dans un treillis.
    • Déterminer le degré d’hyperstaticité d’une structure et résoudre des cas simples par la méthode des forces et par la méthode des déplacements.
    • Prédimensionner et vérifier une poutre et un poteau en béton armé, une poutre en acier (résistance et flèche).
    • Réaliser une descente de charges simple et appliquer les combinaisons ELU/ELS.

    Prérequis

    Statique (équilibre d’un solide, composantes d’une force), mathématiques appliquées (trigonométrie, dérivées, intégrales simples) et notions de résistance des matériaux (contrainte, déformation, module d’Young).

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Introduction à la mécanique des structures : forces, moments, réactions, charges
    2. Leçon 2 — Structures isostatiques : poutres, cadres, arcs et treillis
    3. Leçon 3 — Structures hyperstatiques : méthode des forces et méthode des déplacements
    4. Leçon 4 — Dimensionnement des éléments structurels et études de cas

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 20 h de cours magistral (CM), 10 h de travaux dirigés (TD), 0 h de TP et 10 h de travail personnel de l’étudiant (TPE) ; 2 crédits. Évaluation : contrôle continu (TD notés, interrogation écrite, 40 %) et examen terminal écrit (60 %) comportant des exercices de calcul. Calculatrice autorisée ; formulaire fourni.

    Bibliographie

    • J. M. Gere, B. J. Goodno, Mechanics of Materials, Cengage Learning (éditions successives).
    • M. Salvadori, Why Buildings Stand Up: The Strength of Architecture, W. W. Norton.
    • J. Perchat, J. Roux, Pratique du BAEL 91, Eyrolles.
    • J. Courbon, Résistance des matériaux, Dunod.