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

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Unité d’enseignement : CM · S3 · UE2 — Physique, Chaudronnerie et Construction Métallique

  • Chaudronnerie et Construction Métallique

    Ce cours de Chaudronnerie et Construction Métallique (S3, UE2) apprend à lire, établir et vérifier les plans des ouvrages de serrurerie et de construction métallique que réalisent au quotidien les ateliers de Niamey, Maradi ou Zinder : grilles de défense, garde-corps, balcons, hottes, marquises, huisseries, châssis et escaliers. Il s’appuie sur les normes de dessin technique (formats, traits, vues, cotation, symbolisation des soudures ISO 2553) et sur la représentation normalisée des profilés du commerce (IPE, HEA, UPN, cornières, tubes, fers plats), avant d’étudier ouvrage par ouvrage les règles de conception, les dimensions usuelles et les points de sécurité.

    Objectifs d’apprentissage

    • Appliquer les normes de représentation (formats, échelles, traits, vues, coupes, cotation, nomenclature) à un plan d’ouvrage métallique.
    • Désigner et représenter correctement les profilés, tubes et produits plats, et calculer leur masse linéique.
    • Concevoir et dessiner des défenses de baie et de soupirail, garde-corps, balcons, hottes et grilles conformes aux règles de sécurité usuelles.
    • Décrire et représenter marquises, couvertures de courette, huisseries, bâtis et contre-bâtis, châssis.
    • Dimensionner géométriquement un escalier métallique (loi de Blondel, reculement, limon) et en établir le plan.
    • Établir un métré et une estimation de masse pour préparer le débit et le devis.

    Prérequis

    Dessin technique de S1-S2 (projections orthogonales, cotation de base), notions de trigonométrie et de calcul de surfaces et volumes, connaissance des principaux procédés de soudage et d’assemblage vus en atelier.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Normes de représentation des ouvrages métalliques
    2. Leçon 2 — Représentation normalisée des profilés et produits sidérurgiques
    3. Leçon 3 — Défenses de baie et de soupirail, balcons, garde-corps, hottes et grilles
    4. Leçon 4 — Marquises, courettes, huisseries, bâtis et contre-bâtis, châssis et escaliers

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 20 h de cours magistral (CM), 10 h de travaux dirigés (TD), 0 h de TP, 10 h de travail personnel de l’étudiant (TPE) ; 2 crédits. Évaluation : contrôle continu (quiz en ligne, dossiers de dessin rendus en TD, ≈ 40 %) et examen terminal écrit comprenant lecture de plan, croquis coté et calculs de métré (≈ 60 %).

    Bibliographie

    • A. Chevalier, Guide du dessinateur industriel, Hachette Technique.
    • J. Morel, Calcul des structures métalliques selon l’Eurocode 3, Eyrolles.
    • OTUA / APK, Mémotech Structures métalliques (et catalogues de profilés ArcelorMittal).
    • NF EN ISO 2553 (représentation symbolique des soudures) et NF P01-012 (garde-corps : dimensions de sécurité).
    • C. Hazard et coll., Mémotech Productique, conception et dessin, Casteilla.

  • Serrurerie Métallique

    La serrurerie métallique (portes, portails, grilles de défense, clôtures, locaux techniques) représente une part importante de l’activité des ateliers de Niamey, Maradi ou Zinder. Le serrurier-métallier ne se contente pas de fabriquer le vantail : il doit choisir, commander, intégrer et poser la serrure et ses accessoires (cylindre, béquilles, gâche), en respectant la sécurité des biens et des personnes. Ce cours présente la terminologie des serrures, leur typologie (mode de pose, fonction, mécanisme), leur désignation normalisée (main, axe, entraxe, têtière, cylindre, classes de performance) et l’étude détaillée de quelques serrures courantes, jusqu’à leur installation sur des menuiseries en tube et en tôle, et leur entretien en climat chaud et poussiéreux.

    Objectifs d’apprentissage

    • Nommer et décrire les organes d’une serrure et de ses accessoires.
    • Classer les serrures selon leur mode de pose, leur fonction et leur mécanisme.
    • Déterminer la main d’une porte et établir la désignation complète d’une serrure pour la commander.
    • Expliquer le fonctionnement des serrures à gorges, à cylindre, multipoints, antipanique et électromagnétiques.
    • Préparer, poser et régler une serrure sur une porte ou un portail métallique, et en assurer la maintenance.

    Prérequis

    Lecture de plans de menuiserie métallique, notions de traçage, perçage, taraudage et soudage (S1-S2).

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Terminologie des serrures et des organes de condamnation
    2. Leçon 2 — Typologie des serrures
    3. Leçon 3 — Désignation, normalisation et choix des serrures
    4. Leçon 4 — Étude de quelques serrures et installation sur menuiseries métalliques

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 20 h de CM, 10 h de TD, 0 h de TP et 10 h de TPE ; 2 crédits. Contrôle continu (40 %) : quiz, fiches de désignation, étude d’intégration d’une serrure dans un portail (plan de détail). Examen terminal écrit (60 %).

    Bibliographie

    • NF EN 12209, Quincaillerie pour le bâtiment — Serrures et gâches — Serrures mécaniques et gâches — Exigences et méthodes d’essai.
    • NF EN 1303, Quincaillerie pour le bâtiment — Cylindres pour serrures — Exigences et méthodes d’essai ; NF EN 179 et NF EN 1125 (fermetures d’urgence et antipanique).
    • Tobias M. W., Locks, Safes and Security: An International Police Reference, Charles C. Thomas.
    • Collectif, La serrurerie — Métallerie, collection de l’OPPBTP / guides techniques de la métallerie.
    • Catalogues techniques des fabricants de serrures et de cylindres (fiches de dimensions et de montage).

  • Transfert Thermique

    Le technicien en chaudronnerie et construction métallique rencontre la chaleur partout : parois de fours et de chaudières, tuyauteries de vapeur d’une huilerie, échangeurs d’une raffinerie, réservoirs et toitures exposés au soleil du Sahel, pièces qui refroidissent après soudage ou traitement thermique, armoires électriques de postes NIGELEC. Ce cours donne les outils pour analyser et calculer les transferts de chaleur sous leurs trois formes — conduction, convection et rayonnement — séparément puis combinées. Il privilégie les méthodes d’ingénieur : bilans d’énergie, analogie électrique, nombres adimensionnels et corrélations, ordres de grandeur, et prépare aux cours de tuyauterie, d’appareils à pression, de soudage (préchauffage) et d’isolation thermique.

    Objectifs d’apprentissage

    • Identifier les modes de transfert dans un système réel (four, moteur électrique, composant électronique, tuyauterie).
    • Résoudre l’équation de la chaleur en régime permanent (mur, cylindre) et utiliser l’analogie électrique, y compris les résistances de contact.
    • Traiter un régime transitoire simple (capacité localisée) et mettre en œuvre un schéma numérique aux différences finies.
    • Calculer un coefficient de convection libre, forcée ou mixte à l’aide des nombres de Reynolds, Nusselt, Prandtl et Grashof.
    • Calculer des échanges radiatifs (corps noir, corps gris, écrans, facteur de forme) et comprendre le rayonnement solaire et l’effet de serre.
    • Dimensionner des isolations, ailettes et échangeurs simples, et le refroidissement d’un composant.

    Prérequis

    Analyse (dérivées, équations différentielles du premier ordre, logarithmes et exponentielles), thermodynamique et mécanique des fluides de base (S1-S2).

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Généralités et conduction en régime permanent
    2. Leçon 2 — Conduction en régime transitoire et méthodes numériques
    3. Leçon 3 — Convection libre, forcée et mixte
    4. Leçon 4 — Rayonnement et transferts combinés : isolation, ailettes, échangeurs

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 20 h de CM, 10 h de TD, 0 h de TP et 10 h de TPE ; 2 crédits. Contrôle continu (40 %) : quiz, séries de TD, mini-projet (bilan thermique d’une tuyauterie de vapeur ou d’un four). Examen terminal écrit (60 %) avec formulaire et tables de propriétés fournis.

    Bibliographie

    • Incropera F. P., DeWitt D. P., Bergman T. L., Lavine A. S., Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Wiley.
    • Taine J., Petit J.-P., Transferts thermiques — Introduction aux transferts d’énergie, Dunod.
    • Çengel Y. A., Ghajar A. J., Heat and Mass Transfer: Fundamentals and Applications, McGraw-Hill.
    • Bianchi A.-M., Fautrelle Y., Etay J., Transferts thermiques, PPUR.
    • Sacadura J.-F. (coord.), Transferts thermiques — Initiation et approfondissement, Lavoisier.