EXAMEN 3 : PROJET DÉFINITIF Flashcards
Quelle est la fonction principale de la structure d’un bâtiment?
Fonction principale de la structure d’un bâtiment :
La structure d’un bâtiment a pour rôle de supporter et de transmettre en toute sécurité son poids ainsi que les charges latérales au sol. Elle doit le faire tout en respectant les contraintes admissibles que ses éléments peuvent supporter. Cette fonction est essentielle pour assurer la stabilité et la durabilité du bâtiment, garantissant ainsi la sécurité des occupants et la pérennité de la construction.
Quelles sont les composantes principales de la structure d’un bâtiment? (3)
- La superstructure : la partie située au-dessus des fondations.
- Poteaux, poutres et murs portants : éléments qui soutiennent les planchers et le toit.
- L’infrastructure : la structure sous-jacente, qui inclut les fondations.
Quelles sont les charges statiques qui agissent sur un bâtiment (réaction lente du bâtiment)?
- Charges permanentes : éléments de construction qui exercent une pression constante sur la structure.
- Surcharges : charges mobiles, d’utilisation et d’impact.
- Autres forces : tassement, pression hydrostatique et contraintes thermiques.
Quelles sont les charges dynamiques qui agissent sur un bâtiment?
- Le vent : exerce des forces variables sur la structure en fonction de sa vitesse et de sa direction.
- Les séismes : provoquent des vibrations et des forces latérales qui peuvent affecter la stabilité du bâtiment.
Quel est le rôle du contreventement dans une structure?
Éviter la torsion : Le contreventement a pour fonction de prévenir la torsion et de garantir la stabilité de la structure en résistant aux forces latérales, telles que celles générées par le vent ou les séismes.
Quels éléments structurels présentent des formes actives?
Les éléments structurels à formes actives comprennent :
- Arches : structures incurvées optimisées pour les enjambements.
- Voutes : structures arquées qui distribuent les charges de manière efficace.
- Dômes : structures qui supportent des forces circonférentielles, offrant une résistance accrue.
Qu’est-ce qu’une structure à câbles?
Définition d’une structure à câbles :
Une structure à câbles, également appelée structure à suspension ou à hauban, se compose de câbles en tension qui sont fixés à des appuis en compression. Cette configuration permet de répartir efficacement les charges, où les câbles supportent les forces de traction tandis que les appuis en compression soutiennent la structure dans son ensemble. Ces structures sont souvent utilisées pour des ponts, des toits et d’autres applications architecturales nécessitant une grande portée et une légèreté.
Quels sont les 3 types de joints structuraux?
Types de joints structuraux :
- Joint d’about : Élément qui se prolonge avec un troisième élément qui assure l’assemblage. Ce type de joint est utilisé pour connecter deux éléments en prolongement, garantissant une transition fluide.
- Joint de chevauchement : Tous les éléments se prolongent au-delà du joint. Cette configuration permet une meilleure distribution des charges entre les éléments, renforçant ainsi la structure.
- Joint moulé ou façonné : La forme du joint permet l’assemblage. Ce type de joint est conçu de manière à faciliter l’interconnexion des éléments, assurant une continuité dans la structure.
Quels sont les principaux services fournis par les systèmes mécaniques? (7)
- Système d’alimentation en eau : Assure la distribution de l’eau potable.
- Système d’évacuation des eaux usées : Gère l’évacuation des eaux d’égout.
- Systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) : Régulent la température et la qualité de l’air.
- Système d’alimentation en électricité : Commande, mesure et protège la distribution d’électricité en toute sécurité.
- Systèmes de transport vertical : Ascenseurs et escaliers mécaniques pour le déplacement entre les étages.
- Systèmes de lutte contre l’incendie : Équipements de protection contre le feu.
- Systèmes de gestion des déchets : Élimination et recyclage des déchets.
QUELS SONT LES ÉLÉMENTS IMPORTANT AU
CONFORT HUMAIN? (8)
- Température : Maintien d’une température ambiante agréable.
- Humidité relative de l’air : Régulation du taux d’humidité pour éviter l’inconfort.
- Température moyenne rayonnante : Équilibre entre la chaleur émise par les surfaces environnantes.
- Circulation de l’air : Flux d’air adéquat pour une ventilation efficace.
- Qualité de l’air : Assurer un air propre et sain.
- Bruit : Réduction des nuisances sonores pour un environnement calme.
- Vibrations : Contrôle des vibrations pour éviter tout inconfort physique.
- Éclairage : Lumière suffisante et adaptée aux besoins visuels.
Quelle est l’influence de la nature des sols sur la conception d’un édifice?
- Affecte la structure et le coût : Le type de sol détermine le dimensionnement et la complexité des fondations, influençant directement le budget.
- Fondation superficielle ou en profondeur : La portance du sol détermine si des fondations peu profondes ou profondes sont nécessaires.
- Type d’excavation requise : Selon la nature du sol, l’excavation peut nécessiter une inclinaison spécifique ou des systèmes de contreventement pour stabiliser les parois.
- Composition du sol et teneur en eau : Un sol contaminé ou trop humide peut nécessiter des interventions telles que la décontamination ou l’assèchement pour garantir la stabilité de la structure.
Qu’est-ce que la capacité portante admissible?
La capacité portante admissible est la pression unitaire maximale que les fondations peuvent exercer verticalement ou latéralement sur le sol.
Importance :
Elle est essentielle pour le choix des fondations et peut influencer la répartition des charges, déterminant parfois la forme du bâtiment.
Quelle est la nature des sols grossiers?
Caractéristiques des sols grossiers :
- Faible pourcentage de vides : Les sols grossiers présentent une faible proportion de vides entre les particules, ce qui contribue à une meilleure densité.
- Stabilité accrue : Ces sols offrent un meilleur soutien et une plus grande stabilité par rapport aux sols fins comme le silt ou l’argile.
En résumé, les sols grossiers sont caractérisés par leur faible pourcentage de vides et leur capacité à fournir un appui plus stable pour les structures.
Quelle est la nature des sols argileux?
Caractéristiques des sols argileux :
- Instabilité : Les sols argileux sont instables en raison de leur tendance à se contracter et à se dilater considérablement lorsque leur teneur en eau varie.
- Impropres à la construction : En général, ces sols ne conviennent pas à la construction, sauf si un système de fondation adapté est conçu spécifiquement pour ces conditions, ce qui peut s’avérer coûteux.
En résumé, les sols argileux sont instables et nécessitent des précautions particulières lors de la construction en raison de leur comportement face aux variations d’humidité.
À quoi cette définition fait-elle référence?
Affaissement graduel que subit une structure à mesure que le sol sous ses fondations se consolide sous l’action des charges.
Tassement
Qu’est-ce que le tassement différentiel?
Mouvement relatif de différentes parties d’une structure qui résulte d’une consolidation inégale du sol d’appui. Peut provoquer inclinaison du bâtiment, apparition de fissures ou rupture de la structure.
Qu’est-ce qui caractérise les fondations superficielles (2 caractéristiques)?
- Elles sont situées près de la surface du sol, généralement à moins de 1,5 mètre.
- Elles sont utilisées lorsque la capacité portante du sol en surface est suffisante pour supporter la charge de la structure.
Les fondations superficielles sont souvent moins coûteuses et plus faciles à construire que les fondations profondes, mais leur utilisation dépend de la qualité du sol en surface.
Qu’est-ce qui caractérise les fondations profondes (2 caractéristiques)?
- Elles sont utilisées lorsque le sol environnant est instable ou que la capacité portante est insuffisante.
- Elles s’enfoncent dans le sol jusqu’à atteindre une couche d’appui appropriée qui peut supporter la charge de la structure.
Les fondations profondes sont essentielles pour des structures lourdes ou dans des zones avec un sol peu fiable, garantissant ainsi la stabilité et la sécurité du bâtiment.
Quels facteurs influencent le choix et la conception des fondations d’un bâtiment (6 facteurs)?
- La configuration et l’ampleur des charges du bâtiment.
- Les conditions du sol et des eaux souterraines.
- La topographie du terrain.
- L’incidence sur les propriétés adjacentes.
- Les exigences des codes du bâtiment.
- Les méthodes et risques de construction.
Ces facteurs sont cruciaux pour assurer que les fondations sont adaptées aux spécificités du site et des structures, garantissant ainsi la sécurité et la durabilité du bâtiment.
Quelles sont les différentes techniques d’étaiement (4 techniques)?
- Rideau de palplanches : Retient la terre lors de l’excavation, soit en béton, soit en acier, avec des madriers horizontaux.
- Tirants : Fixés aux ancrages de roche ou de sol, ils tiennent un rideau de palplanches.
- Mur de coulisse : Béton coulé dans une tranchée pour assurer la stabilité.
- Assèchement : Technique visant à abaisser la nappe phréatique pour stabiliser le sol.
Ces techniques sont essentielles pour garantir la sécurité des travaux d’excavation et prévenir les mouvements de terrain.
POURQUOI INCLINER LES SOLS AUTOUR DES
FONDATIONS?
Pour assurer l’écoulement des eaux de surface à l’écart des fondations.
L’inclinaison permet de prévenir l’accumulation d’eau, ce qui réduit le risque d’infiltration et de dommages potentiels aux fondations.
Quels éléments sont importants pour l’étanchéité des fondations? (5 caractéristiques)
- Conduit de drainage au niveau des fondations.
- Recouvrement de gravier autour du drain pour aider au drainage.
- Membrane de protection des fondations minimum 150 mm au-dessus du sol et repliée sur semelle.
- Panneau drainant sur la membrane de protection.
- Pente de mortier ou chanlatte sur semelle.
L’étanchéité des fondations est essentielle pour prévenir l’accumulation d’eau, qui peut provoquer des dommages structurels et compromettre la durabilité du bâtiment.
Pourquoi doit-on faire attention aux semelles adjacentes disposées à différents niveaux?
Il faut éviter le croisement des prismes de portance (60 degrés pour le roc et 30 degrés pour le sol), sinon il pourrait y avoir chevauchement des contraintes.
Le respect de ces angles de portance est crucial pour assurer la stabilité des fondations et éviter des défaillances structurelles.
**Quels sont les joints utiles dans les dalles de béton pour faciliter les mouvements? (3) **
- Joints de séparation/de dilatation : Situés entre les murs, les poteaux et la dalle pour permettre l’expansion et la contraction.
- Joint de construction : Utilisé pour faire un arrêt de construction, permettant la continuité des travaux.
- Joints de contrôle ou de retrait : Créent une ligne de faiblesse pour contrôler la fissuration; peuvent être sciés, pré-moulés ou à clé.
Ces joints sont essentiels pour prévenir les fissures et garantir l’intégrité structurelle des dalles de béton.
Quelle sont les avantages des fondations sur poteaux de bois? (4) caractéristiques
- Exigence d’excavation minimale : Nécessitent peu d’excavation, réduisant les coûts de terrassement.
- Préservation des caractéristiques naturelles : Contribuent à conserver le paysage et la biodiversité du site.
- Adaptation aux fortes pentes : Idéales pour les terrains en pente, offrant une solution stable et efficace.
- Préservation du réseau de drainage : Maintiennent l’intégrité du drainage naturel, évitant l’accumulation d’eau et l’érosion.
Ces avantages font des fondations sur poteaux de bois une option intéressante dans des contextes géographiques variés.
Quelle est la composition type d’une dalle sur sol? (6) caractéristiques
- Sol d’appui stable : Assure une base solide pour la dalle.
- Assise de gravier : Favorise le drainage et la stabilité.
- Couche de sable : Appliquée selon les normes CSA A23.1-04 pour uniformiser la surface.
- Pare-vapeur : Empêche l’humidité de remonter dans la dalle.
- Armature métallique : Renforce la dalle pour éviter les fissures et améliorer la résistance.
- Béton coulé (minimum 100 mm) : Forme la partie structurelle de la dalle.
La dalle peut être isolée ou non, selon son usage et sa position, ce qui influence ses performances thermiques et structurelles.
Qu’est-ce qu’un pieu coffré?
Un pieu coffré est un tuyau ou une gaine d’acier enfoncé dans le sol, qui est ensuite rempli de béton. Cette méthode permet de créer des fondations profondes capables de supporter des charges lourdes tout en s’adaptant à des conditions de sol variées.
Qu’est-ce qu’un pieu non-gainé?
Un pieu non-gainé est créé en enfonçant dans le sol un tampon de béton en même temps qu’une gaine d’acier. Le béton est coulé à mesure que l’on retire le tuyau, permettant ainsi une installation rapide et efficace des fondations. Cette méthode est souvent utilisée dans des sols plus stables et peut offrir une meilleure résistance à la compression.
Pourquoi utiliser des pieux en H (I beam)? (2) caractéristiques
Pourquoi utiliser des pieux en H (I beam)? (2) caractéristiques
1. Profilés d’acier en H permettent de souder les longueurs désirées ensemble.
2. Recouverts de béton pour éviter la corrosion lorsqu’il est nécessaire de passer à travers la nappe phréatique.
Qu’est-ce qu’un pieu en tube?
Un pieu en tube est un tube d’acier lourd rempli de béton. Cette conception permet d’obtenir une résistance accrue et est souvent utilisée dans des applications nécessitant une capacité portante élevée.
Qu’est-ce qu’un pieu composite?
Un pieu composite est constitué de deux matériaux, comme une partie en bois et une partie en béton. Cette combinaison permet de prévenir la détérioration du pieu lorsqu’il est immergé dans l’eau, offrant ainsi une solution durable pour les fondations dans des environnements aquatiques.
Pourquoi utiliser un pieu en bois?
Un pieu en bois est souvent utilisé comme pieu à friction, offrant une bonne capacité de charge et une installation facile. Il est souvent assorti à un sabot d’acier pour renforcer sa résistance et sa durabilité, ce qui le rend adapté aux conditions de sol variées et aux applications de fondation où un bon frottement latéral est nécessaire.
Décrire les éléments qui composent l’enveloppe du bâtiment (2 éléments)
- Le toit et les murs extérieurs : Ils protègent des intempéries et régissent l’environnement intérieur (température, bruit).
- Les portes et fenêtres : Elles permettent l’accès et laissent entrer la lumière.
Ces éléments jouent un rôle crucial dans l’efficacité énergétique, la sécurité et le confort des occupants.
Comment définir une force?
Une force est une action qui modifie la forme et le mouvement d’un corps. On l’exprime au moyen d’un vecteur ayant un module et une direction. Les forces peuvent se combiner de différentes manières, influençant ainsi l’équilibre et le comportement des structures.
À quoi cette définition fait-elle référence?
Capacité d’une force à imprimer à un corps une rotation autour d’un point ou d’une ligne.
Réponse: Moment.
Le moment est crucial dans l’analyse des structures, car il permet de déterminer les effets des forces sur les éléments architecturaux en rotation, influençant leur stabilité et leur résistance.
À quoi cette définition fait-elle référence?
Système de deux forces parallèles égales en direction opposées qui tendent à produire une rotation.
Réponse: Un couple.
Un couple est essentiel dans l’analyse des structures, car il décrit les effets des forces opposées qui créent un mouvement de rotation, influençant ainsi la stabilité et l’intégrité des éléments architecturaux.
Comment augmenter l’efficacité d’une poutre?
- Augmenter la section transversale de manière à obtenir le moment d’inertie ou le module de section requis avec la plus petite aire possible.
- Créer une section profonde en disposant la majeure partie du matériau aux extrémités, là où les contraintes de flexion sont maximales.
Ces stratégies permettent de maximiser la résistance à la flexion et d’optimiser les performances structurales des poutres tout en minimisant l’utilisation de matériaux.
Qu’est-ce qu’un cadre encastré?
Un cadre encastré est un cadre rigide relié à ses appuis par des joints encastrés. Il offre une plus grande résistance à la déformation qu’un cadre articulé, mais il est également sujet au tassement des appuis.
L’encastrement augmente la stabilité du cadre en permettant une distribution plus efficace des charges, tout en limitant les mouvements relatifs entre les éléments.
Qu’est-ce qu’un cadre articulé?
Un cadre articulé est un cadre rigide relié à ses appuis par des joints cylindriques. Cette configuration permet à l’ensemble du cadre de bouger sous l’effet du tassement.
Les joints cylindriques offrent une certaine flexibilité, ce qui permet de dissiper les forces et de réduire les contraintes sur les éléments structuraux, tout en maintenant la stabilité globale du cadre.
Qu’est-ce qu’un cadre à trois articulations?
Un cadre à trois articulations est un ensemble de deux sections rigides reliées l’une à l’autre à leurs appuis par des joints cylindriques. Cette configuration rend le cadre plus sujet à la flexion, mais il est moins exposé au tassement.
Les joints permettent une certaine flexibilité, ce qui peut aider à absorber les mouvements dus au tassement du sol tout en supportant les charges appliquées.
QUELS SONT LES ÉLÉMENTS STRUCTURAUX DE
BASE? (4)
LE POTEAU
LA POUTRE
LA DALLE
LE MUR PORTEUR
À quoi cette définition fait-elle référence :
Structure de plancher qui se comporte comme poutre plate et transfère les charges latérales à des murs de contreventement.
Réponse :
Diaphragme horizontal
Qu’est-ce qu’un mur de cisaillement ?
Mur de bois ou de béton qui résiste aux variations de formes et transfère les charges latérales aux fondations.
Quelles sont les différentes manières de contreventer un mur ? (3)
Éléments diagonaux :
1. Contreventement en équerre dans les coins d’un cadre
2. Contreventement en K dans une baie d’un cadre
3. Contreventement en croisé (X)
Quelles sont les caractéristiques des poteaux ? (4)
- Éléments structuraux rigides et relativement élancés
- Destinés à supporter des charges de compression
- Petits et larges = susceptibles à la rupture
- Longs et étroits = susceptibles au flambage
Qu’est-ce qu’une structure à dôme ? Quelles sont ses caractéristiques ?
Un dôme est une structure à surface sphérique.
Caractéristiques :
1. Rassemble un arc de rotation.
2. Supporte des forces circonférentielles.
3. Subit des forces de compression à la couronne.
4. Présente des forces de traction dans la partie inférieure.
Qu’est-ce qu’une structure à câble ? Quelles sont ses caractéristiques ?
Une structure à câble est une structure soutenue par des câbles.
Caractéristiques :
1. Ne subit aucune force de compression ou de flexion.
2. Offre une très bonne résistance à la traction.
Qu’est-ce qu’une structure à coque? Quelles sont ses caractéristiques (3)?
Une structure à coque est une structure en voile mince et incurvée, profilée pour transmettre les forces par des contraintes de compression, de traction et de cisaillement dans le plan des surfaces.
- Peu de résistance à la flexion.
- Grande résistance aux forces uniformément distribuées.
- Conception efficace pour des structures légères.
Qu’est-ce qu’une structure à membrane? Quelles sont ses caractéristiques (3)?
Une structure à membrane se compose de surfaces minces et flexibles supportant des charges par l’intermédiaire de contraintes de traction.
- Supporte les charges principalement par tension.
- Peut être précontraint pour augmenter la stabilité.
- Peut être retenue par des pieux ou de l’air soufflé.
À quoi cette définition fait-elle référence? Répétition d’un son produit par la réflexion des ondes sonores sur un obstacle si la distance parallèle entre les surfaces est adéquate.
Réponse : L’écho.
Nommez trois types d’articulation (connexions structurelles) et décrivez leurs caractéristiques. (3)
-
Connexion structurale articulée, à rotule :
Résiste aux forces verticales et horizontales, mais pas aux moments. Permet la rotation du membre structural, mais pas la translation. -
Connexion structurale à rouleau / joint à rouleau :
Permet la rotation, mais prévient la translation dans la direction perpendiculaire à la ligne de contact. Utile pour permettre la dilatation et le mouvement d’un joint. -
Connexion structurale rigide / joint rigide ou encastré :
Maintient les rapports angulaires entre les éléments du joint. Résiste à la rotation et à la translation dans toutes les directions. Résiste aussi aux moments.
À quoi cette définition fait-elle référence ?
Convergence des ondes sonores suite à la réflexion sur une surface concave.
Réponse : Focalisation.
Nommer (4) facteurs / solutions relatifs à la réduction des problèmes d’acoustique.
- Densité : Plus les matériaux sont durs, plus ils transportent les sons.
- Masse : Plus les matériaux sont massifs, moins ils vibrent.
- Cavités : Les cavités peuvent amplifier les sons.
- Désolidarisation : Un contact direct de matériaux permet la transmission du son; donc, il est conseillé de dissocier les matériaux à haute densité par des matériaux résilients.
Qu’est-ce que le bruit d’impact?
Le bruit d’impact provient des chocs et des vibrations (bruits solidien) transmis par la mise en vibration de la structure et des parois du bâtiment.
Qu’est-ce qu’un bruit aérien?
Un bruit aérien est un son, tel que ceux provenant de la radio, de la voix ou de la télévision. Ces bruits sont transmis par la vibration des structures ou par les ouvertures dans les différentes parois.
QU’EST CE QUE L’IIC ET LE FIIC (ACOUSTIQUE)?
INDICE DE MESURE POUR COMPARER LES
VALEURS ACOUSTIQUES D’UN ASSEMBLAGE.
(IMPACT INSULATION CLASS) SOIT LE
COEFFICIENT DE TRANSMISSION DES BRUITS
D’IMPACT.
VALEUR ABSOLUE (IIC).
VALEUR MESURÉE AU CHANTIER (FIIC).
VALEUR CNB POUR LE FIIC = 55
QU’EST CE QUE LE STC ET LE FSTC
(ACOUSTIQUE)?
INDICE DE MESURE POUR COMPARER LES
VALEURS ACOUSTIQUES D’UN ASSEMBLAGE.
(SOUND TRANSMISSION CLASS) SOIT L’INDICE
DE TRANSMISSION DES SONS.
VALEUR ABSOLUE (STC).
VALEUR MESURÉE AU CHANTIER (FSTC).
VALEUR CNB POUR LE FSTC = 50
QUELS SONT LES CRITÈRES D’ÉVALUATION
D’UN BÂTIMENT (5)?
- DURABILITÉ
- ENTRETIEN
- COÛT
- PERFORMANCE
- CONFORMITÉ AUX EXIGENCES / BESOINS
CLIENT
