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

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Unité d’enseignement : ARC · S5 · UE2 — Environnement génie civil

  • Structure en béton armé

    Le béton armé est le matériau structurel dominant des constructions urbaines au Niger : villas R+1 et R+2 de Niamey, écoles, centres de santé, marchés couverts et immeubles administratifs reposent presque tous sur une ossature poteaux-poutres-dalles en béton armé, fondée sur semelles. L’architecte et l’assistant en architecture ne dimensionnent pas seuls les ouvrages – c’est le rôle du bureau d’études structure – mais ils doivent comprendre le fonctionnement du matériau, pré-dimensionner les éléments pour dessiner des plans réalistes, lire un plan de ferraillage et contrôler la mise en œuvre sur chantier. Ce cours donne ces bases, en s’appuyant sur les règles BAEL 91 révisées 99 (encore très utilisées en Afrique de l’Ouest) et en signalant les équivalences avec l’Eurocode 2 (NF EN 1992-1-1).

    Objectifs d’apprentissage

    • Décrire la composition du béton armé, les propriétés mécaniques du béton et de l’acier et le principe de leur association.
    • Établir des combinaisons de charges aux états limites (ELU, ELS) et calculer les résistances de calcul.
    • Pré-dimensionner et calculer les armatures d’une poutre en flexion simple, d’une dalle, d’un poteau et d’une semelle isolée.
    • Appliquer les règles de durabilité (enrobage, dosage, cure) adaptées au climat chaud et sec.
    • Organiser et contrôler le coffrage, le ferraillage, le bétonnage et la cure sur chantier.

    Prérequis

    Résistance des matériaux (efforts internes, moment fléchissant, contrainte σ = N / A), calcul des charges, notions de matériaux de construction (ciment, granulats).

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Le matériau béton armé : composition, propriétés et principes de calcul
    2. Leçon 2 — Poutres et dalles : flexion simple, effort tranchant et ferraillage
    3. Leçon 3 — Poteaux, fondations et règles de durabilité
    4. Leçon 4 — Mise en œuvre sur chantier, contrôle qualité et étude de cas

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 20 h de CM, 10 h de TD, 10 h de TP et 20 h de travail personnel (TPE) ; 3 crédits. Évaluation : contrôle continu (TD notés, comptes rendus de TP, 40 %) et examen terminal écrit avec calculs de pré-dimensionnement (60 %).

    Bibliographie

    • Jean Perchat, Jean Roux, Pratique du BAEL 91, Eyrolles.
    • Jean-Pierre Mougin, Béton armé aux états limites 91 modifié 99, Eyrolles.
    • Jean Roux, Maîtrise de l’Eurocode 2, Eyrolles.
    • Henry Thonier, Conception et calcul des structures de bâtiment, Presses de l’École nationale des Ponts et Chaussées.
    • Règles BAEL 91 révisées 99 (DTU P 18-702) et NF EN 1992-1-1 (Eurocode 2).

  • Systèmes de construction

    Un système de construction est l’ensemble cohérent des matériaux, des éléments porteurs, des techniques de mise en œuvre et de l’organisation de chantier qui permet de réaliser un bâtiment. Au Niger coexistent des systèmes traditionnels (banco et adobe des cités d’Agadez et de Zinder, toitures en rônier, maçonneries de pierre), des systèmes « modernes » devenus dominants en ville (ossature en béton armé et remplissage en parpaings de ciment), des charpentes et hangars métalliques, et des filières plus récentes : blocs de terre comprimée (BTC), voûtes nubiennes, préfabrication légère et modules industrialisés. Choisir un système engage le coût, le délai, le confort thermique, la durabilité et l’économie locale d’un projet. Ce cours donne à l’assistant en architecture les outils pour identifier, comparer et choisir les systèmes constructifs de manière argumentée.

    Objectifs d’apprentissage

    • Classer les systèmes de construction (traditionnels, industrialisés ; murs porteurs, ossatures) et expliquer leur principe de fonctionnement.
    • Décrire les techniques traditionnelles en terre, pierre et bois et leurs domaines d’emploi au Sahel.
    • Décrire les systèmes modernes : béton armé, acier, préfabrication, construction modulaire.
    • Quantifier des éléments (blocs, poids, coûts, délais) et comparer des variantes.
    • Choisir et justifier un système par une analyse multicritère technique, économique et environnementale.

    Prérequis

    Notions de base en construction et en matériaux de construction (liants, granulats, terre, béton, acier), lecture de plans.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Introduction et classification des systèmes de construction
    2. Leçon 2 — Les systèmes traditionnels : terre, pierre et bois
    3. Leçon 3 — Les systèmes modernes : béton, acier, préfabrication et modulaire
    4. Leçon 4 — Choisir un système constructif : critères, études de cas et projet

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 20 h de CM, 10 h de TD, 10 h de TP et 20 h de TPE ; 3 crédits. Contrôle continu (TD, comptes rendus de TP, dossier d’analyse d’un bâtiment existant : 40 %) et examen terminal écrit (60 %).

    Bibliographie

    • Jean-Pierre Adam, La construction romaine : matériaux et techniques, Picard.
    • Hugo Houben, Hubert Guillaud (CRAterre), Traité de construction en terre, Parenthèses.
    • Hassan Fathy, Construire avec le peuple, Sindbad.
    • Andrea Deplazes (dir.), Constructing Architecture: Materials, Processes, Structures, Birkhäuser.
    • Francis D. K. Ching, Building Construction Illustrated, Wiley.