2023-2024 / GCIV0642-1

Design and Construction of Bridges

Durée

40h Pr, 40h Proj.

Nombre de crédits

 Master : ingénieur civil des constructions, à finalité3 crédits 

Enseignant

Frédéric Gens

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Le cours s'articule autour de deux activités d'enseignement qui sont intimement liées. Au cours de la première unité, l'enseignant décrira les grandes lignes de la conception d'un ouvrage d'art (4 séances de 4h, anglais). Les thématiques suivantes seront abordées :

  • Brêve historique des ponts;
  • Notion de conception d'un ouvrage d'art (esthétique, intégration, etc...);
  • Description détaillée des différentes typologies d'ouvrages d'art (poutre, arc, haubanné, suspendu, mobile, autres, ...);
  • Dimensionnement des ouvrages d'art (définitions des charges particulières, calcul des ponts en acier, calcul des ponts en béton, cas particulier des passerelles, ...);
  • Equipements;
  • Maintenance.
La deuxième activité d'enseignement, qui constitue le but final du cours, tient en l'étude d'un avant-projet de pont sur base d'un cahier des charges (4 séances de 4h, anglais). Cet avant-projet permettra notamment de définir la typologie, le schéma statique et les dimensions principales de l'ouvrage retenu pour franchir la vallée proposée. Il sera demandé de pré-dimensionner les éléments porteurs principaux en se basant sur les cours de construction métallique et/ou de béton armé/précontraint ainsi que sur les Eurocodes. Enfin, les méthodes de construction possibles seront abordées.
Les étudiants seront guidés dans cette étude par l'enseignant et/ou des ingénieurs de bureau d'études.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Au terme de cette unité d'enseignement, l'étudiant sera capable de réagir à la manière d'un ingénieur praticien.

Notamment, il pourra réfléchir à différentes solutions techniques d'ouvrages d'art pour franchir une vallée. D'un point de vue technique, l'étudiant maîtrisera les connaissances vues durant le cours mais aussi durant le cursus et sera capable de les appliquer. Il devra également pouvoir appliquer les aspects de la conception (choix d'une typologie d'ouvrage, intégration dans le site, élancement habituel des structures). Il sera capable d'utiliser des informations fournies par des tiers et de rechercher soi-même des informations (littérature scientifique, contacts académiques et industriels...), comme des plans de détails, des données géotechniques sur le site étudié, des règlementations spécifiques... pour mener à bien ses réflexion. Il sera également capable de présenter les résultats essentiels de ses réflexions à l'aide des moyens de communications adéquats (rapports techniques, présentations orales, rapport de synthèse, établissement de plans et schémas concis).

Une facette importante du projet est le travail en groupe, à l'instar du fonctionnement d'un bureau d'études. Les contraintes liées au groupe devront être maitrisées: organisation, répartition du travail, mise en commun des résultats, capacité à faire des compromis...

Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, II.1, II.2, III.1, III.2, III.3, III.4, IV.1, IV.3, IV.4, V.1, VI.1, VI.2, VI.3, VI.4, VII.1, VII.2, VII.4, VII.6 du programme d'ingénieur civil des constructions.

Savoirs et compétences prérequis

De manière générale, l'ensemble des matières abordées au cours des études d'ingénieur des constructions seront évidemment nécessaires. En particulier, une connaissance approfondie, validée par 2 à 3 cours de niveau universitaire, est nécessaire dans les domaines suivants:
- Calcul des structures,
- Structure métallique,
- Béton armé,
- Méthode des éléments finis,
Pour les étudiants réalisant entièrement leur master à l'ULiege, cela correspond aux cours du bloc 0 et du bloc 1, à savoir:
Bloc 1:
GCIV0201-2: Technologie des bétons et matériaux nouveaux
GCIV0643-1: Structures en béton précontraint et maçonnerie
GCIV0644-1: Structures métalliques et mixtes acier-béton
GCIV0646-1: Conception et exécution des bâtiments
GCIV0607-2: Analyse des structures I
GCIV2037-1: Analyse des structures II
Bloc 0:
MATH0006-3: Introduction to numerical analysis (anglais)
MECA0001-2: Mécanique des matériaux
LANG0039-2: Anglais 2, English for Engineering (anglais)
MATH0067-1: Introduction aux statistiques et probabilités
GCIV0184-5: Matériaux de construction
MECA0012-6: Mécanique des solides
GCIV0603-2: Géotechnique et infrastructures
GCIV0608-1: Introduction à l'ingénierie des constructions
GCIV2172-1: Calcul d'éléments métalliques
GCIV2173-1: Béton armé (anglais)

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Le cours "théorique" constitue un état de l'art étayé par une présentation orale de nombreux ouvrages existants. Le cours s'appuie sur des présentations power-point dont une copie au format pdf sera fournie numériquement avant chaque cours.

Pour l'étude d'avant-projet d'un ouvrage d'art, les étudiants travailleront en petits groupes au projet qui leur a été défini, et ce en présence et avec l'aide du professeur, d'assistants ou d'ingénieurs professionnels. Il est attendu de leur part que, sur base d'un cahier des charges qui leur sera présenté, ils réalisent l'avant-projet d'un ouvrage d'art en passant par les étapes suivantes :




  • Prise de connaissances des données
  • Hypothèse de chargement
  • Proposition de deux esquisses d'ouvrage répondant aux critères (schéma statique, section transversale et type de matériaux)
  • Choix argumenté de l'esquisse à étudier en avant-projet
  • Pré-dimensionnement de l'ouvrage retenu (calcul longitudinal, transversal, descente de charge, dimensionnement des sections principales)
  • Proposition d'une méthode de construction
  • Rédaction d'un rapport final
Pour le dessin d'esquisses, il s'agira de définir le type d'ouvrage sur base d'échanges, de réflexions sur les moyens d'accès, le relief, l'intégration dans le site. Différentes options seront envisagées, prédimensionnées sur base de calculs simples et dessinées manuellement à l'échelle.

Les étudiants devront s'appuyer sur des documents dont les références leur seront fournies. Le projet fera l'objet d'un rapport de synthèse reprenant les conclusions et étapes importantes de chaque chapitre.

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Cours donné exclusivement en présentiel

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation orale

Travail à rendre - rapport


Explications complémentaires:

L'étude de l'avant-projet d'ouvrage sera formalisée par la rédaction d'une note de calcul (rapport) synthétisant le travail réalisé. La cotation de cette partie sera valorisée à hauteur de 50% de la cote finale du cours. Cette partie de l'évaluation ne peut pas être reprise en seconde session.

L'examen oral s'articulera autour de trois parties :



  • Question "théorique" sur la conception et le dimensionnement des ponts;
  • Discussion technique sur base d'une photo aléatoire d'un ouvrage réalisé (typologie du pont, type de matériau, méthode de construction possible,...);
  • Question concernant la note de calcul d'avant-projet rendue par le groupe de l'étudiant.
La cotation de l'examen sera valorisée à hauteur de 50% de la cote finale du cours.

Stage(s)

Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours

Le cours se donne durant le 1er quadrimestre, sauf exception le jeudi matin entre 8h30 et 12h30.

Les dates prévues au 04/09/23 sont les suivantes :

14/09 : Premier cours

21/09 : Deuxième cours

28/09 : Troisième cours

05/10 : Première session d'étude d'avant-projet

12/10 : Deuxième session d'étude d'avant-projet

19/10 : Quatrième cours

26/10 : Troisième session d'étude d'avant-projet

09/11 : Quatrième session d'étude d'avant-projet

 

Remise du rapport final de l'étude d'avant-projet = 17/11/23

Contacts

Frédéric Gens - fgens@uliege.be
Secrétariat : 04.366.16.16

Association d'un ou plusieurs MOOCs