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Le Génie Civil. Différentes conceptions à travers le temps prudentes téméraires Calculateurs.

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1 Le Génie Civil

2 Différentes conceptions à travers le temps prudentes téméraires Calculateurs

3 Les prudents De nombreux édifices de lantiquité (ici le Colisée de Rome) semblent défier le temps. Les architectes romain, peu sûrs deux mêmes dans le calcul de structures, préféraient augmenter à lexcès la taille des murs porteurs, piliers et voûtes.

4 Les téméraires Les cathédrales gothiques nous surprennent encore par la légèreté de leur structure. Confiants dans leur intuitions, mais dépourvus de bases théoriques solides, les bâtisseurs du moyen âge durent parfois assister impuissants à lécroulement de leurs œuvres.

5 Les calculateurs Dès le XVII ème siècle, des mathématiciens remplacent ou aident les architectes. Cest le début dune approche scientifique qui mènera à lélaboration des théories permettant des dimensionnements optimisés. Une nouvelle profession apparaît : celle de lingénieur moderne, à la fois technicien et mathématicien.

6 Fondations Les fondations permettent à louvrage de reposer de manière stable sur le sol. Les murs dun édifice sont posés sur une base plus large queux (cas 2 de la photos), ce qui en garantit la stabilité. Parfois, il est plus avantageux de construire des pieux qui reposent sur un sol profond et stable (cas 3).

7 Fondations Les fondations sont calculées en fonction du poids ou charge quun terrain particulier peut supporter. Un terrain marécageux pourra porter 1 tonne au m². Un sol rocheux pourra porter jusquà 300 tonnes au m². Mais le dimensionnement des fondations a parfois posé quelques problèmes dans le passé :

8 Stabilité dun ouvrage Des fondations mal calculées, un sol plus mauvais que prévu et cest tout louvrage qui risque de basculer !! Dans le cas spectaculaire de la tour de Pise, on peut sinterroger sur léquilibre de la tour… Un fil à plomb, qui du centre de gravité de la tour descendrait jusquà terre, tomberait à lintérieur de la base de la tour et non pas à lextérieur. Cest la raison pour laquelle la tour ne tombe pas.

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10 Sollicitations des éléments

11 Fondations Les éléments dune structure travaillent de manière directe ou indirecte à de la traction et / ou de la compression

12 Une poutre soumise à la flexion (dessin ci-après) a ses fibres inférieures tendues et ses fibres supérieures comprimées

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14 Effet de voûte Utiliser leffet de voûte (cas 1) permet de réduire les efforts de traction par rapport à la flexion classique (cas 2). Intéressant car le béton et la pierre résistent mal à la traction. Leffet de voûte est utilisé depuis déjà bien longtemps : viaduc, cathédrale.

15 Charpente et structures triangulées

16 Charpente

17 Les structures triangulées permettent de supporter de lourdes charges tout en restant stables et indéformables. Les structures triangulées sont largement utilisées en génie civil (ponts, charpentes…) mais aussi dans la vie de tout les jours.


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