Matériaux de construction 1

Mise à jour : 09/2015
UNITE D’ENSEIGNEMENT
Domaine de compétences :
Maîtrise des outils scientifiques de l’ingénieur
Unité d’enseignement : OS-2
Crédits ECTS : 12
ELEMENT CONSTITUTIF DE L’UNITE D’ENSEIGNEMENT
Matière : Résistance des Matériaux
Module : OS-2-2
Professeur : CASTAN Olivier
Langue d’enseignement : Français
Niveau : Licence
Année d’études : 3ème
Semestre: 6
Classe : B1
Code : 21
Coefficient : 4
N° : 0129
PREREQUIS
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Connaissance du principe fondamental de la statique (équilibre des forces et des couples) ;
Connaissance des caractéristiques des sections planes : moment statique, barycentre (centre de
gravité), moment quadratique (inertie) ;
Connaissance des principes fondamentaux de la mécanique : notion de travail d’une force ;
Maîtrise des outils mathématiques fondamentaux (calcul d’intégrale, de dérivée) ;
COMPETENCES A L’ISSUE DE L’ENSEIGNEMENT / RESULTATS DE
FORMATION (EN TERMES DE SAVOIR, SAVOIR-FAIRE ET SAVOIR-ETRE)
Maîtrise des principes et résultats fondamentaux de la Résistance des Matériaux :
 efforts intérieurs (effort normal, effort tranchant, moment fléchissant) ;
 contraintes normales et tangentes;
 déformées des structures filaires (poutres) ;
 méthodes énergétiques et applications : calcul de déformée.
Ce cours permet d’acquérir les connaissances de base qui serviront en deuxième et troisième années
ainsi que les connaissances de base des futurs ingénieurs en structure. Cours très appliqué ne
nécessitant peu de prérequis et s’appuyant sur un formalisme minimal, contrairement à certains
ouvrages ou cours.
CONTENU DE L’ENSEIGNEMENT
0 – Présentation et objectifs de la Résistance des Matériaux ;
1 – Principes fondamentaux de la Résistance des Matériaux ;
2 – Caractéristiques des matériaux : Loi de Hooke, module d’Young et coefficient de Poisson ;
3 – Présentation de la théorie des poutres, calcul des sollicitations : compression, traction,
cisaillement, flexion simple, flexion composée ; calcul des efforts internes : effort normal, effort
tranchant, moment de flexion ;
Version Octobre 2012
4 – Rappel : caractéristiques géométriques et mécaniques des sections planes : moment statique,
barycentre, moment quadratique (inertie), inertie polaire, axes principaux d’inertie
5 – Calcul des contraintes normales et des contraintes tangentes ; notion de noyau central ;
déformées élémentaires d’un tronçon de poutre ;
6 – Analyse des contraintes autour d’un point : cercle de Mohr ;
7 – Equations de Bresse : expression analytique des déformées des poutres ; application à la
résolution de poutres droites hyperstatiques ;
8 – Méthodes énergétiques : théorème de Clapeyron, énergie interne, théorème de Castigliano,
théorème de la charge unitaire ; application au calcul de déformées des structures planes.
9 – Lignes d’influence des poutres droites isostatiques ; effet d’un convoi.
METHODES PEDAGOGIQUES
10 séances de 3 heures de cours en amphithéâtre. Présentation Powerpoint en complément du cours
polycopié fourni aux élèves. Mise en parallèle des résultats avec les méthodes de calculs ou les
règlements appliqués au béton armé ou à la charpente métallique.
8 séances de 3 heures d’application des cours vus en amphi. Les applications se déroulent en 3
temps :
1 – cours rappel des cours (45 mn) ;
2 – présentation par l’applicateur d’un exercice type, à titre d’exemple (45 mn) ;
3 – problème à résoudre en séance ou à faire à la maison (90 mn).
DEROULE PEDAGOGIQUE (nombre de cours, d’applications, visite…)
10 séances de 3 heures de cours en amphithéâtre.
8 séances de 3 heures d’application.
EVALUATION (TYPE, DUREE…)
1 composition en fin d’année (3 heures) ;
1 interrogation orale (1 heure) ;
Evaluation des problèmes donnés en applications ;
SUPPORT DE COURS - BIBLIOGRAPHIE
 Polycopiés contenant les cours et proposant des exercices corrigés ;
 Présentations PowerPoint présentées en amphi et fournies en applications ;
 Sites Internet http://sites.google.com/site/rdmestp/ contenant :
- le cours polycopié ;
- des rappels de cours donnés en application ;
- les problèmes corrigés donnés en application les années précédentes.
Bibliographie :
Albigès & Coin : « Résistance des matériaux appliquée » (2 volumes) - Edition Eyrolles : cours très
concret et appliqué, destiné aux futurs ingénieurs de structures. Nombreux exercices. Le cours de
référence. Ouvrage malheureusement épuisé, on peut en trouver parfois sur des sites Internet
(Abebooks.fr ; Chapitre.com, etc).
Version Octobre 2012
Gere & Timoshenko : « Mechanics of Materials » Ed Chapman & Hall : cours très appliqué, tout à fait
adapté à l’enseignement donné à l’ESTP. Nombreux exemples et exercices corrigés.
S.P Timoshenko : « Résistance des Matériaux » - (2 volumes) Editions Dunod : cours complet, avec
de nombreux exemples par un des meilleurs spécialistes (sinon le meilleur) en la matière. Cet ouvrage
est moins formaliste que certains ouvrages de RDM ou d’élasticité ; il demeure en cela un ouvrage de
référence. Ouvrage malheureusement épuisé, on peut en trouver parfois sur des sites Internet
(Abebooks.fr ; Chapitre.com, etc).
M. Kerguignas & G.Caignaert : « Résistance des matériaux » - Edition Dunod : cours assez proche de
celui donné à l’ESTP, certaines notions sont abordées de manière plus théorique, par la théorie de
l’Elasticité.
P. Agati, F. Lerouge & M. Rossetto : « Résistance des matériaux » - Edition Dunod : assez proche de
l’ouvrage précédent. Bon ouvrage, adapté aux élèves.
S. Laroze « Mécanique des structures » (6 volumes) - Ed Cépaduès : cours complet, mais
présentation parfois trop théorique.
J. Courbon : « Résistance des Matériaux » - (2 volumes) Editions Dunod : cours également très
complet. Nombreuses applications pour le calcul des ossatures et des ponts à une époque où les
calculs informatiques n’existaient pas.
Version Octobre 2012