Cours 2

Question 1

Dans l’expression W150x22, que veux dire chaque termes?

Answer 1

W = forme du profilé
150 = hauteur (mm)
22 = poids (kg/m)

Question 2

Définir la forme et l’utilisation principales des profilé W; C; WT; S et L

Answer 2

W : En I (poteaux, poutres ou poutrelles)
C : En C (Charges faibles - surtout quand besoin d’un profilé plat horizontalement)
WT : En I coupé en deux (Comme linteaux)
S : En rail de chemin de fer (On préfère les W aux S car plus pratiques)
L : En L, aussi appelés cornière (Pratique pour l’assemblage de divers pièces)

Question 3

Dans l’expression L152x102x13, que veux dire chaque termes?

Answer 3

152 : hauteur (mm)
102 : largeur (mm)
13 : épaisseur des parois (mm)

Question 4

Différence entre W et WWF?

Answer 4

WWF : au lieu d’être laminés, on soude trois plaque d’acier pour faire des profilés plus forts que les W

Question 5

Dans l’expression HSS152x102x13, que veux dire chaque termes? (C’est quel type de profilé?)

Answer 5

152: hauteur (mm)
102 : largeur (mm)
13 : épaisseur (mm)
C’est un profilé évidé rectangulaire

Question 6

Dans l’expression HSS152x13, que veux dire chaque termes? (C’est quel type de profilé?)

Answer 6

152 : diamètre (mm)
13 : épaisseur (mm)
C’est un profilé évidé circulaire

Question 7

Comment on fait pour connaître la capacité mécanique d’une pièce d’acier ?

Answer 7

On applique une charge appliquée (P) (étirer) qu’on pourrait augmenter progressivement , mesurer l’allongement de la tige (∆L) et porter en graphique la relation P vs ∆L.

Question 8

Comment une tige d’acier qu’on étire va travailler ? (3 tapes)

Answer 8

1) Le matériau montre un comportement linéaire élastique. (déformation est proportionnelle à la charge appliquée - déformation réversible)
2) Lorsque l’on atteint la limite élastique (Fy), on observe un plateau plastique où l’acier subit de grandes déformations sans augmentation de la charge.(les déformations sont irréversibles)
3) En continuant, on observe un comportement écrouissant (appliquer beaucoup de charge pour poursuivre la déformation). Lorsque l’on atteint la limite ultime (Fu) de l’acier, la charge redescend brusquement jusqu’à la rupture de la pièce.

Question 9

Comment peut-on se servir du comportement écrouissant de l’acier?

Answer 9

Le comportement écrouissant permet d’imposer des courbures importantes aux profilés en acier sans altérer leur propriétés mécaniques.

Question 10

Comment l’acier réagit au quatre type de déformation en ordre croissant? (réagit la mieux vers réagit le moins bien)

Answer 10

tension > compression > flexion > torsion

Question 11

Classer les matériaux du plus résistant mécaniquement vers le moins.

Answer 11

Acier; Aluminium; Verre; Béton (après l’aluminium si armée); Bois.

Question 12

Classer les matériaux du plus rigide vers le moins.

Answer 12

Acier; Aluminium; Verre; Béton; Bois.

Question 13

Comment réagissent les matériaux ductiles et les matériaux fragiles faces aux grandes déformations? (au delà de leur résistance nominale)

Answer 13

1) Un matériau ductile subira de grandes déformations mais il ne se rompra pas.
2) Un matériau fragile se déformera très peu et la rupture complète de l’élément structural surviendra brutalement et sans avertissement.

Question 14

L’énergie de rupture d’un matériau est égale ______ d’un graphique _____ vs ______ et constitue une bonne mesure de sa _______.

Answer 14

l’aire sous la courbe; contrainte; déformation; ductilité

Question 15

Classer les matériaux de construction les plus ductile vers les plus fragile.

Answer 15

Acier; Aluminium; Bois; Béton; Verre.

Question 16

Qu’est ce que la ductilité?

Answer 16

La ductilité est la propriété des matériaux qui leur permet d’absorber de l’énergie et de subir de grandes déformations sans se rompre. L’opposé de la fragilité.

Question 17

Classer les matériaux de construction pour la dilatation thermique (sensibilité aux variations de température) du moins sensible vers les plus.

Answer 17

Aluminium; Acier; Béton; Verre; Bois.

L’acier, le béton et le verre ont presque les mêmes valeurs.

Question 18

Comment les assemblages entre les divers éléments d’une charpente peuvent accommoder les variations de longueur associées au variations de température?

Answer 18

Cela exige de prévoir des joints de dilatation.

Question 19

Calculer la variation de longueur (delta L) du pont P-L:

Longueur du pont = 1040 m
coefficient de dilat. = 0,012 mm/m/°C
Écart de température = 80°C

Answer 19

∆L = 0,012 mm/m/°C x 1040 m x 80°C

= 998 mm

Question 20

Prenons l’exemple de meneaux en acier supportant un mur-rideau sur la façade d’un bâtiment. Si chaque section de meneau fait 8 m de hauteur (2 étages).
coefficient de dilat. = 0,012 mm/m/°C
Écart de température = 80°C
Calculer l’écart de longueur associé aux variations de température (△L).

Answer 20

∆L = 0,012 mm/m/°C x 8 m x 80°C ≈ 8 mm

Question 21

Comment fonctionne les assemblages à manchon qui accommodent les déformations à cause de la température.

Answer 21

Un assemblage à manchon entre les diverses sections de meneau permet à celles-ci de glisser librement l’une sur l’autre.

Question 22

V ou F : Les charpentes en acier ne sont pas vulnérables aux ponts thermiques?

Answer 22

F

Question 23

Selon le CNB, combien de temps la charpente d’acier dois pouvoir résister au feu ? Qu’est ce qui influence cette valeur?

Answer 23

Cette période varie généralement entre 1 et 4 heures selon l’usage et la géométrie du bâtiment.

Question 24

Comment (5 façons) protéger l’acier contre le feu?

Answer 24

1) Mousse ou revêtement ignifuge
2) Plafond suspendu ignifuge
3) Gaine de béton
4) Peinture intumescente
5) Circulation d’eau
Si aucune solution s’applique, ont peu installer un système de gicleur.

Question 25

De quoi dépend l’inertie?

Answer 25

L’inertie dépend de la géométrie des éléments fléchis.

Question 26

V ou F : L’âme confère 90% de la résistance à une poutre en I?

Answer 26

F : ce sont les ailes qui donnent 90%

Question 27

Pour une même capacité portante, les poutres qui sont ___ _avec des ailes ___ nécessitent moins d’acier que les poutres qui sont ____ avec des ailes _____ ce qui les rend plus économiques.

Answer 27

haute; mince

basse; épaisse

Question 28

Qu’est-ce qu’un joint rotulé?

Answer 28

Ex: Une membrure horizontale et une verticale qui sont liée par un boulon. Les pièces ne sont pas fixes l’une par-rapport à l’autre.

Question 29

Un joint ____ sert à empêcher la rotation.

Answer 29

rigide

Question 30

Est-ce qu’un cadre aux joints rigides est plus ou moins efficace qu’un cadre triangulaire aux joints rotulés? Pourquoi?

Answer 30

Le cadre triangulaire. En effet, le cadre rectangulaire rotulé sera stable, mais les membrures seront sollicitées en flexion, ce qui causera des déformations considérables. La diagonale dans la forme triangulaire annule les efforts de flexion.

Question 31

Comment travail les poutres, poteaux et poutrelles dans une charpente d’acier ?

Answer 31

Flexion : Poutres et poutrelles

Compression : Poteaux

Question 32

Qu’est ce qu’une poutrelle de type K ?

Answer 32

Les treillis les plus utilisés. De type Warren, leur âme est fait d’une tige circulaire plié en forme de triangle et soudé aux ailes.

Question 33

Quel est l’équivalent de la poutrelle type K mais en plus robuste? De quoi est fait son âme ?

Answer 33

Poutrelles de type LH
Membrures verticales en HSS carré sont ajoutées
Membrures diagonales en cornières

Question 34

Qu’est-ce qui remplace les poutrelles K et LH si on à affaire à des charges concentrées ?

Answer 34

K devient KSC
LH devient KLH
L’âme est renforcé

Question 35

Pourquoi choisir des poutrelles en I vs des poutrelles ajourées?

Answer 35

En I sont plus chère, mais augmentent la volumétrie et diminue la hauteur des planchers.