CTN783 CHARPENTES D ACIER Préalable(s) : CTN408 PLAN DE COURS SESSION AUTOMNE 2013

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1 École de technologie supérieure Département de génie de la construction Responsable(s) du cours : Crédits : 3 Dominique Bauer CTN783 CHARPENTES D ACIER Préalable(s) : CTN408 PLAN DE COURS SESSION AUTOMNE Coordonnées de l enseignant Groupe 01: Dominique Bauer (Dominique.Bauer@etsmtl.ca) 2. Descriptif officiel du cours À la suite de ce cours, l étudiant sera en mesure : d expliquer les principes de base du calcul des charpentes d acier; de vérifier les principaux éléments d une charpente d acier 1) selon les règles de calcul de la norme canadienne CAN/CSA S16, 2) à l aide des tables du Handbook of Steel Construction, 3) à l aide d un logiciel de calcul des structures. L acier et ses propriétés, pièces en traction, pièces en compression pure, pièces fléchies, poutres mixtes, poutres assemblées, stabilité globale des charpentes en acier, poteauxpoutres, assemblages boulonnés et soudés, calcul de la charpente des bâtiments, fatigue. Principes de base, exemples pratiques, utilisation de l informatique. 3. Objectifs spécifiques du cours Ce cours prépare les étudiants à collaborer à la conception et à la réalisation de projets de charpentes d acier. L étudiant ayant terminé ce cours avec succès devrait pouvoir : comprendre les propriétés de l acier de charpente; comprendre et utiliser la méthode de calcul aux états limites; calculer les différentes pièces d une charpente d acier, la stabilité globale de la structure, les assemblages boulonnés et soudés, la fatigue; faire appel à l expérience acquise pour la résolution d exemples pratiques. 4. Stratégies pédagogiques utilisées 39 heures d enseignement magistral (trois (3) heures par semaine) comportant des périodes de questions et d exemples. Travaux dirigés permettant aux étudiants de mettre en pratique les notions vues durant les périodes de cours. Examens permettant aux étudiants de prendre conscience de l état d avancement de leurs connaissances, de leur progrès et de leur réussite. Session automne 2013 CTN783 CHARPENTES D'ACIER 1

2 5. Contenu du cours La matière de ce cours, subdivisée en groupes de sujets, est la suivante : Contenus traités dans le cours Heures Introduction, l acier et ses propriétés. Pièces en traction. Pièces en compression pure. Poutres. Poutres mixtes. Poutres assemblées. Stabilité globale. Poteaux-poutres. Assemblages boulonnés. Assemblages soudés. Fatigue. Conception de bâtiment. + Examen en classe. Total 39 Certains des sujets traités sont inter-reliés et doivent être traités conjointement. En conséquence, l ordre et la durée indiqués sont approximatifs. 6. Laboratoires ou travaux pratiques L assistance aux travaux pratiques est obligatoire au même titre que l assistance aux cours. Certaines explications supplémentaires pourront être fournies aux séances de travaux pratiques. Description Introduction, l acier et ses propriétés. Pièces en traction. Pièces en compression pure. Poutres. Poutres mixtes. Poutres assemblées. Stabilité globale. Poteaux-poutres. Assemblages boulonnés. Assemblages soudés. Fatigue. Conception de bâtiment. Total Heures 24h 7. Utilisation d outils d ingénierie La modélisation des charpentes d acier à l aide d un logiciel est présentée en complément des principes théoriques de base, des méthodes de calcul manuelles et de l utilisation des tables et abaques du Handbook of Steel Construction. L objectif pédagogique est de présenter aux Session automne 2013 CTN783 CHARPENTES D'ACIER 2

3 étudiants un logiciel de calcul des charpentes d acier tel qu ils seront appelés à utiliser dans la pratique. Parmi les logiciels commerciaux disponibles, le logiciel SAFI a été retenu car il s agit d un logiciel de calcul complet et couramment utilisé dans l industrie. Le logiciel SAFI permet de calculer les charpentes d acier, aluminium, béton et bois. 8. Évaluation La note globale résulte des évaluations, durant le trimestre, de l examen final et des travaux pratiques, selon les pondérations suivantes : Activité Description % Examen de Problèmes à résoudre portant sur les sujets suivants : 35 mi-session Introduction, l acier et ses propriétés. Pièces en traction. Pièces en compression pure. Poutres. Poutres mixtes. Poutres assemblées. Examen Problèmes à résoudre portant sur les sujets suivants : 35 final Stabilité globale. Poteaux-poutres. Assemblages boulonnés. Assemblages soudés. Fatigue. Conception de bâtiment. Travaux pratiques Quatre devoirs comportant des questions théoriques et des problèmes à résoudre couvrant tous les sujets traités dans le cours. 30 Les examens porteront sur la matière conjointe exposée aux cours théoriques et aux travaux pratiques. Les examens de mi-session et final durent trois (3) heures. La documentation personnelle et la calculatrice sont permises à ces examens. Retard de remise d un travail Les travaux en retard ne seront pas acceptés (sauf exceptions justifiées). Utilisation d appareils électroniques Les étudiants sont invités à utiliser la calculatrice symbolique TI-Nspire CX CAS de la compagnie Texas Instruments. L utilisation de cette calculatrice est illustrée dans la résolution de nombreux exemples de calcul de charpentes d acier, en classe et dans les séances de travaux pratiques. Les exercices et les examens sont conçus en supposant que les étudiants disposent de cette calculatrice. Les étudiants sont également invités à utiliser l environnement numérique d apprentissage Moodle de l ÉTS où plusieurs exercices de calcul de charpentes d acier sont présentés de façon interactive. Session automne 2013 CTN783 CHARPENTES D'ACIER 3

4 9. Documentation obligatoire Handbook of Steel Construction. Institut canadien de la construction en acier, 10 e édition, 4 e impression, Kulak G.L. et Grondin G.Y. Limit States Design in Structural Steel. Institut canadien de la construction en acier, 9 e édition, 2 e impression, Ouvrages de référence Bauer, D. CTN783 Charpentes d acier - Notes de cours. École de technologie supérieure, Beaulieu et al. Calcul des charpentes d acier. Institut canadien de la construction en acier. Tome 1 (2003), Tome 2 (2010). Session automne 2013 CTN783 CHARPENTES D'ACIER 4

5 CTN783 CHARPENTES D ACIER ANNEXE I 1. Caractéristiques du cours Responsable(s) du cours : Dominique Bauer Coordonnées de l enseignant : Groupe 01: Dominique Bauer (Dominique.Bauer@etsmtl.ca) Préalables : CTN408 Crédits : 3 2. Descriptif officiel du cours À la suite de ce cours, l étudiant sera en mesure : d expliquer les principes de base du calcul des charpentes d acier; de vérifier les principaux éléments d une charpente d acier 1) selon les règles de calcul de la norme canadienne CAN/CSA S16, 2) à l aide des tables du Handbook of Steel Construction, 3) à l aide d un logiciel de calcul des structures. L acier et ses propriétés, pièces en traction, pièces en compression pure, pièces fléchies, poutres mixtes, poutres assemblées, stabilité globale des charpentes en acier, poteauxpoutres, assemblages boulonnés et soudés, calcul de la charpente des bâtiments, fatigue. Principes de base, exemples pratiques, utilisation de l informatique. 3. Répartition des unités d agrément du BCAPG - Information fixe / institution Maths Sciences naturelles Études complémentaires Science du génie Conception en ingénierie Total 0,0 0,0 0,0 14,7 44,10 58,8 4. Évaluation Absence à un examen Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l étudiant devra justifier son absence d un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice Affaires départementales qui en référera au directeur du département. Pour un examen final, l étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l attribution de la note zéro (0). Plagiat et fraude Les clauses du «Chapitre 10 : Plagiat et fraude» du «Règlement des études de 1 er cycle» s appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Afin de se sensibiliser au respect de la propriété intellectuelle, tous les étudiants doivent consulter la page Citer, pas plagier! Session automne 2013 CTN783 CHARPENTES D'ACIER 5