Unité pédagogique

Résistance mécanique et thermique

Derniere édition le: 22/02/2024

Modifier

Responsable:

DARRIEULAT Michel

Description générale :

Construire économiquement et durablement sont des préoccupations de toujours. Pour cela, il faut obtenir l’effet que l’on désire (résistance aux charges, aux variations climatiques) en n’utilisant que la matière nécessaire. La sécurité, elle, doit être garantie en prévoyant les risques naturels ou en édictant des règles d’utilisation des ouvrages. Ces préoccupations sont au cœur de la présente UP. Elle fournit  aux élèves l’occasion de faire des calculs d’application. Il faut en effet une certaine pratique avant de se sentir à l’aise dans les problèmes de tenue des structures ou de thermique. L'UP est complétée par un travail pratique portant sur un problème si courant dans le BTP: la tenue d'une poutre en béton armé.

Mots-clés:

Elasticité flexion flambage conductivité thermique

Nombre d’heures à l’emploi du temps:

21

Domaine(s) ou champs disciplinaires:

Energétique Mécanique

Langue d’enseignement:

Français

Objectifs d’apprentissage:

A la fin de l’unité pédagogique, l’élève sera capable de :	Niveau de taxonomie	Priorité
Calculer une poutre soumise à flexion	3. Appliquer	Essentiel
Calculer un treillis	2. Comprendre	Important
Prévoir les phénomènes de flambage sur les structures élancées	4. Analyser	Important
Prévoir le comportement des plaques	2. Comprendre	Important
Calculer la résistance thermique de parois	3. Appliquer	Essentiel
Réaliser une poutre en béton armé	3. Appliquer	Essentiel

Modalités d’évaluation des apprentissages:

Part de l'évaluation individuelle			Part de l'évaluation collective
Examen sur table :	80	%	Livrable(s) de projet :	0	%
Examen oral individuel :	0	%	Exposé collectif :	0	%
Exposé individuel :	0	%	Exercice pratique collectif :	0	%
Exercice pratique individuel :	0	%	Rapport collectif :	20	%
Rapport individuel :	0	%
Autre(s) : 0 %

Programme et contenus:

Type d’activité pédagogique :	Contenu, séquencement et organisation
Cours	Beaucoup d’élèves ont au moins une initiation aux poutres acquise en cours de mécanique des milieux continus. S’appuyant sur ce constat, le cours est essentiellement tourné vers des applications. Il s’agit en premier de s’entraîner au calcul de poutres dans les différentes configurations courantes dans le bâtiment et les ouvrages d’art : flexion et flambement.  Les treillis, cas particulier d’utilisation des poutres,  seront abordés. Une initiation au calcul des plaques terminera l’activité.
Cours	Les grandeurs de la thermique (conductivité, diffusivité, effusivité) déjà vues par les élèves sont rappelées et le problème de la thermique du bâtiment exposé en terme de milieux conducteurs (ex : air), d’isolants, de ponts thermiques. Les solutions technologiques les plus récentes seront évoquées. Elles seront mis en relation avec les aspects climatiques et environnementaux.
Travaux Pratiques	Il a été choisi d’initier les élèves au béton armé à travers un TP. Les élèves calculent tout d’abord une formulation puis un ferraillage et réalisent une poutre qui est coulée puis soumise à un essai de flexion 28 jours plus tard. La zone de résistance élastique puis la fissuration et la ruine progressive de la poutre sont observées. Les notions d’état limite ultime et d’état limite de service sont dégagées.