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Livre

Statique : de la géométrie à la conception des structures

Résumé

Etude de l'état de repos des solides, de l'analyse des structures isostatiques au concept de force en s'appuyant sur la géométrie élémentaire, à l'aide d'exercices et d'exemples pour un usage concret. ©Electre 2016


  • Éditeur(s)
  • Date
    • 2016
  • Langues
    • Français
  • Description matérielle
    • 1 vol. (326 p.) : illustrations en noir et blanc ; 24 x 17 cm
  • Sujet(s)
  • ISBN
    • 978-2-85978-490-4
  • Indice
    • 531.3 Cinématique, dynamique, statique
  • Quatrième de couverture
    • La statique étudie l'état de repos des solides sur des bases purement rationnelles. Ces points de départ limitent fortement le domaine d'étude, mais permettent la construction d'un cadre formel très général, fondateur de celui de la mécanique des structures.

      Ainsi, la statique acquiert un double rôle d'initiation : d'un côté, elle permet l'analyse des systèmes les plus simples, comme les structures dites isostatiques ou les funiculaires, de l'autre, elle introduit des concepts, comme les liaisons cinématiques, les réactions ou les efforts intérieurs, d'usage universel. Mais, avant tout, la statique présente, dans le cadre le plus abstrait, le recours au concept de force, l'un des plus controversés de l'histoire des sciences et, néanmoins, l'un des plus utilisés par les ingénieurs.

      Ce livre présente ces questions, en se limitant à l'essentiel et en fournissant des exemples, afin de donner au lecteur le cadre le plus simple possible pour aborder la matière et la démarche la plus directe pour en faire un usage concret, sans pour autant renoncer à l'ambition d'une ouverture, proposée notamment dans le dernier chapitre, vers de nouveaux outils scientifiques applicables à la conception des structures.

      Son objectif est de s'adresser à un public éventuellement non formé à l'étude des sujets mathématiquement plus complexes, en s'appuyant autant que possible sur la seule géométrie élémentaire, tout en présentant des approfondissements utiles pour une approche plus avancée, dans le tangage mathématique des écoles d'ingénieurs.

      Près de cinq cents illustrations témoignent de l'importance donnée à une vision géométrique et concrète de la matière. De nombreux exercices donnent la mesure de l'approche pédagogique suivie.


  • Tables des matières
      • Statique de la géométrie à la conception des structures

      • Maurizio Brocato

      • Presses des Ponts

      • Introduction1
      • 1 Espace et mouvement5
      • 1.1 Introduction5
      • 1.2 Notions et définitions préliminaires6
      • 1.2.1 Géométrie6
      • 1.2.2 Cinématique7
      • 1.2.3 Mouvements d'un corps rigide dans le plan14
      • 1.2.4 Concept de petit mouvement16
      • 1.2.5 Approfondissement : représentation mathématique du mouvement19
      • 1.3 Liaisons cinématiques20
      • 1.3.1 Définition des liaisons cinématiques extérieures20
      • 1.3.2 Mouvements compatibles avec les liaisons23
      • 1.3.3 Effets des liaisons extérieures sur un corps rigide25
      • 1.3.4 Représentations alternatives30
      • 1.3.5 Recherche du centre de rotation32
      • 1.3.6 Approfondissement : représentation analytique des liaisons34
      • 1.3.7 Définition des liaisons intérieures36
      • 1.3.8 Conclusion41
      • 1.4 Mouvements des systèmes de corps liés43
      • 1.4.1 Théorème de Kennedy44
      • 1.4.2 Systèmes de deux poutres45
      • 1.4.3 Chaînes cinématiques45
      • 1.4.4 Dessin des chaînes cinématiques47
      • 1.4.5 Conditions d'isostaticité50
      • 1.5 Conclusion50
      • 1.6 Exercices52
      • 2 Forces, moments, énergie, travail67
      • 2.1 Introduction67
      • 2.2 Forces et moments68
      • 2.2.1 Définitions68
      • 2.2.2 Équilibre70
      • 2.3 Énergie et travail73
      • 2.3.1 Notion physique de travail73
      • 2.3.2 Conséquences géométriques de la notion de travail75
      • 2.3.3 Travail dans une translation76
      • 2.3.4 Travail d'une force dans une rotation80
      • 2.3.5 Travail d'un moment dans une rotation83
      • 2.3.6 Couples84
      • 2.3.7 Travail virtuel86
      • 2.4 Principe des travaux virtuels88
      • 2.4.1 Définitions88
      • 2.4.2 Énoncé du principe des travaux virtuels89
      • 2.5 Conclusion90
      • 2.6 Exercices91
      • 3 Réactions95
      • 3.1 Introduction95
      • 3.2 Définition de réaction95
      • 3.2.1 Réactions des liaisons extérieures96
      • 3.2.2 Réactions des liaisons intérieures98
      • 3.3 Calcul des réactions100
      • 3.4 Conclusion103
      • 3.5 Exercices105
      • 4 Sollicitations121
      • 4.1 Introduction121
      • 4.2 Actions, réactions, sollicitations122
      • 4.3 Définition : efforts intérieurs123
      • 4.4 Calcul des efforts intérieurs128
      • 4.5 Conclusion132
      • 4.6 Exercices134
      • 5 Lignes d'influence et diagrammes139
      • 5.1 Introduction139
      • 5.2 Lignes d'influence140
      • 5.2.1 Réactions141
      • 5.2.2 Sollicitations141
      • 5.2.3 Superposition des effets142
      • 5.3 Diagrammes des efforts intérieurs144
      • 5.4 Diagrammes sous charges extérieures distribuées148
      • 5.4.1 Charges extérieures distribuées148
      • 5.4.2 Diagramme du moment sous charges distribuées150
      • 5.4.3 Diagramme de l'effort tranchant sous charges distribuées151
      • 5.4.4 Diagramme de l'effort normal sous charges distribuées153
      • 5.4.5 Rapport entre diagrammes153
      • 5.4.6 Continuité et discontinuités156
      • 5.4.7 Symétrie et anti-symétrie156
      • 5.5 Approfondissement : les équations indéfinies d'équilibre des poutres157
      • 5.6 Conclusion159
      • 5.7 Exercices161
      • 6 Treillis177
      • 6.1 Introduction177
      • 6.2 Conditions de stabilité des treillis179
      • 6.2.1 Bilan des degrés de liberté et de blocage179
      • 6.2.2 Méthodes d'analyse simplifiées180
      • 6.3 Approfondissement : analyse cinématique d'un système de barres180
      • 6.4 Théorèmes généraux de la statique185
      • 6.4.1 Équilibre de translation185
      • 6.4.2 Équilibre de rotation189
      • 6.5 Calcul des efforts dans les barres190
      • 6.5.1 Analyse du problème de l'équilibre des noeuds190
      • 6.5.2 Approfondissement : écriture matricielle191
      • 6.5.3 Méthode de Cremona ou des noeuds193
      • 6.5.4 Méthode de Ritter ou des sections199
      • 6.6 Approfondissement : dualité205
      • 6.7 Conclusion206
      • 6.8 Exercices207
      • 7 Funiculaires225
      • 7.1 Introduction225
      • 7.2 Première approche au problème de l'équilibre funiculaire226
      • 7.3 Variations sur l'exemple de Stevin237
      • 7.4 Analogie entre funiculaire et diagramme du moment240
      • 7.4.1 Calcul du funiculaire sous un ensemble de forces246
      • 7.4.2 Généralisation de l'analogie246
      • 7.4.3 Recours pratique à l'analogie247
      • 7.5 Approfondissement : formulation analytique de l'équilibre funiculaire248
      • 7.5.1 Définition de courbure. Théorème d'or de Jacob Bernoulli248
      • 7.5.2 Équations indéfinies d'équilibre des poutres courbes251
      • 7.5.3 Solutions du problème du fil suspendu256
      • 7.6 Conclusion260
      • 7.7 Exercices261
      • 8 Premiers éléments de conception des structures273
      • 8.1 Introduction273
      • 8.2 Indicateurs de la sollicitation274
      • 8.2.1 Définition274
      • 8.2.2 Calcul275
      • 8.3 Position des liaisons278
      • 8.3.1 Liaisons extérieures278
      • 8.3.2 Liaisons intérieures279
      • 8.3.3 Exemple des empilements parallèles285
      • 8.3.4 Exemple des empilements nexorades286
      • 8.3.5 Exemple des grilles nexorades293
      • 8.4 Variantes topologiques et géométriques295
      • 8.4.1 Exemple du fil suspendu297
      • 8.4.2 Exemple des réseaux carrés tendus299
      • 8.4.3 Variantes topologiques locales307
      • 8.5 Conclusion308
      • 8.6 Exercices309
      • Conclusion315

  • Origine de la notice:
    • Electre
  • Disponible - 531.3 BRO

    Niveau 2 - Sciences