Ingénierie des structuresL'ingénierie des structures est un domaine de l'ingénierie et plus particulièrement du génie civil, traitant de la stabilité des constructions (conception et de l'analyse des structures). Une structure est soumise à différentes actions, permanentes ou variables dans le temps, statiques ou dynamiques, de nature mécanique ou thermique, et sa conception vise à satisfaire certains critères vis-à-vis de ces actions : Sécurité : sa résistance, son équilibre et sa stabilité doivent être assurés avec une probabilité choisie ; Performance : son fonctionnement et le confort associés doivent être garantis pour une durée suffisante ; Durabilité : la dégradation de la structure dans le temps doit être limitée et maîtrisée pour satisfaire les deux premiers critères.
Structural mechanicsStructural mechanics or mechanics of structures is the computation of deformations, deflections, and internal forces or stresses (stress equivalents) within structures, either for design or for performance evaluation of existing structures. It is one subset of structural analysis. Structural mechanics analysis needs input data such as structural loads, the structure's geometric representation and support conditions, and the materials' properties. Output quantities may include support reactions, stresses and displacements.
Structural engineerStructural engineers analyze, design, plan, and research structural components and structural systems to achieve design goals and ensure the safety and comfort of users or occupants. Their work takes account mainly of safety, technical, economic, and environmental concerns, but they may also consider aesthetic and social factors. Structural engineering is usually considered a specialty discipline within civil engineering, but it can also be studied in its own right.
Calcul des structures et modélisationLe calcul des structures et la modélisation concernent deux domaines distincts : d'une part les applications spécifiques au patrimoine architectural, mobilier et naturel et d'autre part les applications industrielles. Le calcul des structures et leur modélisation est utilisé dans les domaines : de la conservation et mise en valeur du patrimoine architectural, mobilier et naturel, dans le cadre de missions d’assistance à la maître d’œuvre ou au maître d’ouvrage permettant d’arrêter un programme de travaux, d’applications industrielles.
Structural integrity and failureStructural integrity and failure is an aspect of engineering that deals with the ability of a structure to support a designed structural load (weight, force, etc.) without breaking and includes the study of past structural failures in order to prevent failures in future designs. Structural integrity is the ability of an item—either a structural component or a structure consisting of many components—to hold together under a load, including its own weight, without breaking or deforming excessively.
Prestressed concretePrestressed concrete is a form of concrete used in construction. It is substantially "prestressed" (compressed) during production, in a manner that strengthens it against tensile forces which will exist when in service. This compression is produced by the tensioning of high-strength "tendons" located within or adjacent to the concrete and is done to improve the performance of the concrete in service. Tendons may consist of single wires, multi-wire strands or threaded bars that are most commonly made from high-tensile steels, carbon fiber or aramid fiber.
Seismic analysisSeismic analysis is a subset of structural analysis and is the calculation of the response of a building (or nonbuilding) structure to earthquakes. It is part of the process of structural design, earthquake engineering or structural assessment and retrofit (see structural engineering) in regions where earthquakes are prevalent. As seen in the figure, a building has the potential to 'wave' back and forth during an earthquake (or even a severe wind storm). This is called the 'fundamental mode', and is the lowest frequency of building response.
Fatigue (matériau)vignette|Photomicrographie de la progression des fissures dans un matériau dues à la fatigue. Image tirée de . La fatigue est l'endommagement local d'une pièce sous l'effet d'efforts variables : forces appliquées, vibrations, rafales de vent Alors que la pièce est conçue pour résister à des efforts donnés, la variation de l'effort, même à des niveaux bien plus faibles que ceux pouvant provoquer sa rupture, peut à la longue provoquer sa rupture. Les essais de fatigue permettent de déterminer la résistance des matériaux à de telles faibles charges répétées.
Structural loadA structural load or structural action is a force, deformation, or acceleration applied to structural elements. A load causes stress, deformation, and displacement in a structure. Structural analysis, a discipline in engineering, analyzes the effects of loads on structures and structural elements. Excess load may cause structural failure, so this should be considered and controlled during the design of a structure. Particular mechanical structures—such as aircraft, satellites, rockets, space stations, ships, and submarines—are subject to their own particular structural loads and actions.
Structural dynamicsStructural dynamics is a type of structural analysis which covers the behavior of a structure subjected to dynamic (actions having high acceleration) loading. Dynamic loads include people, wind, waves, traffic, earthquakes, and blasts. Any structure can be subjected to dynamic loading. Dynamic analysis can be used to find dynamic displacements, time history, and modal analysis. Structural analysis is mainly concerned with finding out the behavior of a physical structure when subjected to force.
Pontvignette|Pont permettant le passage de la ligne C du métro de Rotterdam, à Capelle-sur-l'Yssel (Pays-Bas). vignette|Pont sur la rivière Moyka à Saint-Pétersbourg, Russie Un pont est un ouvrage d'art qui permet de franchir un obstacle naturel ou artificiel (dépression, cours d'eau, voie de communication, vallée, ravin, canyon) en passant par-dessus. Le franchissement supporte le passage d'humains et de véhicules dans le cas d'un pont routier, ou d'eau dans le cas d'un aqueduc.
Béton armévignette|Armatures métalliques de renforcement du béton. vignette|« Cancer du béton » : lorsque le front de carbonatation atteint l'armature métallique, celle-ci est atteinte de rouille qui fait augmenter le volume de l'acier, conduisant à l'éclatement du béton d'enrobage, ce qui provoque des délaminations, ou comme ici des épaufrures qui mettent à nu les armatures oxydées. Le béton armé est un matériau composite constitué de béton et de barres d'acier alliant les propriétés mécaniques complémentaires de ces matériaux (bonne résistance à la compression du béton et bonne résistance à la traction de l'acier).
Béton de cimentthumb|upright=1.0|Un mètre cube de béton (représentant la production mondiale annuelle de béton par habitant). Le béton de ciment, couramment appelé béton, est un mélange de ciment, de granulats, d'eau et d'adjuvants. Histoire du béton de ciment Ciment Le ciment se compose essentiellement de chaux, de silice, d'alumine et d'oxyde de fer combinés au silicate et aluminate de calcium. Les différents ciments résultent du mélange de clinker, de calcaire, de laitier et de cendres volantes (qui sont des composés à effet pouzzolanique, mais non considérés comme des pouzzolanes).
Coefficient de sécuritévignette|Détermination d'un coefficient de sécurité de 3 dans un diagramme de déformation à la contrainte. Un coefficient de sécurité est un paramètre permettant de surdimensionner des dispositifs pour prendre en compte des utilisations exceptionnelles, des contraintes imprévues ou des défaillances. Lorsque l'on conçoit un dispositif, il faut s'assurer qu'il remplisse ses fonctions sans risque. Il faut pour cela connaître la charge à laquelle il sera soumis.
Gros œuvreLe gros œuvre est l'ensemble des éléments de construction d'un édifice qui lui assure la reprise de tous les efforts subis, soit en permanence (le poids propre de l'édifice), soit temporairement, de manière variable (vent, neige, séisme, tassement du sol) ou même, éventuellement, accidentelle (chocs, incendie). Le gros œuvre rassemble tout ce qui concourt à la solidité, à la stabilité de l'édifice : fondations, murs porteurs, poteaux, poutres, planchers entre les étages, etc.
Pont en arcvignette|Pont en maçonnerie sur l'Antietam, un affluent du fleuve Potomac. vignette|Ponts en arc dans le centre-ville d'Amsterdam. vignette|Le pont Maximilien-Joseph à Munich. vignette|Le pont Gebsattel à Munich. vignette|Les Satsop River Bridges dans l'État de Washington. Un pont en arc est un pont, à savoir une construction qui permet de franchir une dépression ou un obstacle (cours d'eau, voie de communication, vallée, ravin, canyon), dont la ligne de la partie inférieure (intrados), est en forme d'arc.
Génie mécaniqueLe génie mécanique (ou l'ingénierie mécanique) désigne l'ensemble des connaissances liées à la , au sens physique (sciences des mouvements) et au sens technique (étude des mécanismes). Ce champ de connaissances va de la conception d'un produit mécanique au recyclage de ce dernier en passant par la fabrication, la maintenance, etc. Données dans l'ordre du cycle de vie d'un produit mécanique. Conception de produit : analyse fonctionnelle, dessin industriel, conception assistée par ordinateur.
Santé-environnementthumb|350px|Un des défis de la santé environnementale est de mieux comprendre les relations systémiques et les effets synergiques et potentialisateurs des milliers de polluants présents dans l'environnement, entre eux et sur les différents organes.Certains effets sont différés (le cancer par exemple), ou sont possibles à de très faibles doses (perturbation endocrinienne), ou sont liés à des prédispositions génétiques.
Precast concretePrecast concrete is a construction product produced by casting concrete in a reusable mold or "form" which is then cured in a controlled environment, transported to the construction site and maneuvered into place; examples include precast beams, and wall panels for tilt up construction. In contrast, cast-in-place concrete is poured into site-specific forms and cured on site. Recently lightweight expanded polystyrene foam is being used as the cores of precast wall panels, saving weight and increasing thermal insulation.
Environmental policyEnvironmental policy is the commitment of an organization or government to the laws, regulations, and other policy mechanisms concerning environmental issues. These issues generally include air and water pollution, waste management, ecosystem management, maintenance of biodiversity, the management of natural resources, wildlife and endangered species. For example, concerning environmental policy, the implementation of an eco-energy-oriented policy at a global level to address the issues of global warming and climate changes could be addressed.
