L'Art des Structures 2 : treillis, poutres, dalles et cadres

École Polytechnique Fédérale de Lausanne via Coursera

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Introduction

### Course Review: L'Art des Structures 2 : Treillis, Poutres, Dalles et Cadres on Coursera In the rapidly evolving world of civil engineering and architecture, the foundational knowledge of structural mechanics is critical. One remarkable course that caters to this demand is "L'Art des Structures 2 : Treillis, Poutres, Dalles et Cadres," available on Coursera. This course delves into essential structural concepts, focusing on trusses, beams, slabs, and frames that are vital for modern construction, including residential buildings, bridges, stadiums, and more. #### Course Overview The course is an extension of the previous installment, L'Art des Structures 1, and it explores the principles of structural analysis and the sizing of various structural elements. Utilizing graphical statics, a century-old discipline, this course bridges theoretical knowledge with practical application. Throughout its modules, students will engage with various structural systems while tackling real-world challenges. #### Syllabus Breakdown The course is meticulously structured, making it easy for students to build upon their knowledge step-by-step: 1. **Introduction to Trusses and Support Forces**: This module lays the groundwork for understanding how support forces act on various structures. It’s vital for students to grasp these basics to fully benefit from subsequent lessons. 2. **Trusses with 5, 7, and 9 Joints**: Participants will begin solving trusses by determining support forces and analyzing the stresses in the bars. 3. **Specific Analysis and Truss Typology**: This section teaches students how to determine critical efforts without needing to solve the entire structure, supporting efficient problem-solving. 4. **Towers and Cantilevers**: Here, the course explores the unique characteristics of structures where loads act parallel rather than perpendicular to the support lines. 5. **Graded Exercises**: These exercises provide practical applications of the theories covered, reinforcing the learning experience. 6. **Beams**: Focusing on one of the most common structural elements, this module compares beams to trusses and illustrates the use of arcs and cables for rapid sizing. 7. **Continuous Beams and Wall Panels**: Participants learn about multi-span beams and wall panels capable of supporting significant loads. 8. **Beam Grids and Slabs**: This module addresses the creation of flooring systems, a crucial topic for any aspiring builder or engineer. 9. **Frames and Vierendeel Beams**: Students explore compound elements combining columns and beams, reinforcing their understanding through foundational arc behavior. 10. **Stability**: A crucial lesson on structural stability, focusing on the risks of instability in compressed elements and strategies to mitigate these concerns. 11. **Graded Exercises**: Another series of assessments to ensure comprehension and application of the course material. #### Why You Should Take This Course - **Comprehensive Learning**: The course is meticulously designed to provide a seamless learning experience from basic to advanced structural topics. Every module builds on the last, ensuring solid comprehension. - **Practical Application**: With a strong emphasis on real-world structures, students gain insights that are directly applicable to their future careers in engineering and architecture. - **Expert Instruction**: Offered by reputable instructors in the field, learners can trust that they are receiving quality education rooted in both theory and practice. - **Flexibility and Accessibility**: As an online course, "L'Art des Structures 2" allows students to learn at their own pace, accommodating various schedules and learning preferences. - **Peer Interaction**: Engaging with fellow learners provides opportunities for debate, discussion, and collaboration, enriching the educational experience. #### Conclusion Overall, "L'Art des Structures 2 : Treillis, Poutres, Dalles et Cadres" is an outstanding course for anyone serious about advancing their knowledge in structural mechanics. Its integration of theory with practical exercises prepares students for challenges they will face in the field, making it a highly recommended course on Coursera. Whether you are a student, a budding engineer, or a seasoned professional looking to refresh your skills, this course is well worth your time and investment. Embrace the art of structures and unlock new possibilities in your engineering career!

Syllabus

Introduction aux treillis et forces aux appuis

Bienvenue dans l'Art des Structures 2. Prenez le temps de bien comprendre les bases présentées dans cette leçon, qui seront utilisées fréquemment dans la suite du cours. Si nécessaire, n'hésitez pas à faire appel au cours l'Art des Structures 1.

Treillis à 5, 7 et 9 noeuds

Vous allez maintenant résoudre vos premiers treillis, en commençant par déterminer les forces aux appuis puis en obtenant les efforts dans toutes les barres de proche en proche.

Analyse spécifique et typologie des treillis

L'analyse spécifique vous permettra d'obtenir directement les efforts qui vous intéressent, sans devoir pour cela résoudre l'entier de la structure. La typologie des treillis présente les grandes familles de treillis et leurs propriétés.

Tours et consoles

Les tours et consoles sont des types de structures dans lesquelles les charges agissent non plus (en gros) perpendiculairement à la ligne liant les appuis, mais plutôt parallèlement à celle-ci.

Exercices notés

Poutres

Les poutres sont des éléments très répandus, dont le comportement peut être compris en les comparant à des treillis.L'utilisation d'arcs-et-câbles et de l'applet i-Cremona permettent de prédimensionner rapidement des poutres en béton armé et en acier.

Poutres : section et prédimensionnement

L'utilisation d'arcs-et-câbles et de l'applet i-Cremona permettent de prédimensionner rapidement des poutres en béton armé et en acier.

Treillis et poutres avec consoles

Les efforts dans les treillis et les poutres avec consoles (ou porte-à-faux) sont différents de ceux des structures que nous avons rencontrées jusqu'ici.

Poutres continues et voiles

Les poutres continues sur plusieurs travées sont très utilisées. Elles sont en partie à la portée des étudiants de ce cours, grâce à l'utilisation de l'applet. Les poutres-cloisons voiles sont des élémenbts de grande hauteur (un ou plusieurs étages) qui peuvent porter de très grandes charges.

Grilles de poutres et dalles

Cette semaine, nous abordons une question très importante : comment faire un plancher ? De tout temps, cela a été un des buts des bâtisseurs, que ce soit pour offrir une surface de stockage ou un salle de repos. Aujourd'hui, la solution la plus répandue est d'utiliser des dalles en béton, dont nous verrons comment choisir l'épaisseur minimale.

Cadres et poutres Vierendeel

Les cadres sont des éléments qui combinent des colonnes et des poutres. Leur comportement est expliqué sur la base du comportement fondamental des arcs.

Stabilité

Les éléments comprimés peuvent expérimenter une instabilité qui peut conduire à l'effondrement de la structure. Cette leçon présente le phénomène, ses limites et des solutions pour éviter l'instabilité.

Exercices notés