Structures et Matériaux 3

Cette unité d'enseignement est composée des trois activités d'apprentissage suivantes:

Partie 1 "Prédimensionnements des structures 1" 2,5 ECTS
Prédimensionnement des colonnes et des poutres.

Partie 2 "Matériaux et construction 3 : Détails" 2 ECTS
Détail d’architecture, enquête constructive, théories de la construction, dessin technique

L’activité d’apprentissage Détails propose aux étudiant.e.s une introduction à la question du détail d’architecture, dans ses dimensions techniques, spatiales, culturelles et environnementales. Trois catégories de détails seront introduites : 1. Structure, 2. Enveloppe, 3. Transformation et maintenance.

Le détail est défini comme étant à la fois le « lieu d’une discontinuité : formelle, matérielle, fonctionnelle, dimensionnelle [et le moyen] de gérer constructivement, esthétiquement cette discontinuité » (Simonnet, 2001). Il est introduit, dans cette activité d’apprentissage, comme étant un lieu de négociation pour l’architecte permettant d’aborder et d’interroger :

- l’organisation du chantier qu’il implique,
- les enjeux techniques qu’il soulève (structurels, thermodynamiques, acoustiques, hydrauliques),
- les modes de représentation qu’il mobilise (croquis, dessin technique, mock-up),
- l’espace qu’il contribue à qualifier,
- les implications éthiques et environnementales qu’il cristallise (origine et nature des matériaux prescrits, capacité de démontage ou de maintenance des assemblages conçus).

Partie 3 "Suivi de chantier" 0,5 ECTS
Il vous est demandé de former des groupes de 6 étudiants, de choisir un chantier dès la rentrée de septembre, d'en faire un suivi en Q1 et en Q2 et enfin de présenter le fruit de vos observations lors de la session de juin.
Ce « suivi de chantier » sera accompagné par 3 conférences organisées au 2ème quadrimestre et axées sur le chantier, les pathologies, les « bonheurs et malheurs du chantier », les phénomènes de corrosion, …

Il y a 4 points à étudier sur ce chantier et à faire apparaître dans votre présentation :

    Un suivi chronologique général des opérations effectuées sur le chantier par le ou les entrepreneurs.
    Une étude succincte mais complète du système structurel du bâtiment concerné par votre chantier.
    Une étude approfondie d’un point particulier que vous aurez choisi sur votre chantier (Système de fondation, aspect énergétique ou aspect durable/écologique du bâtiment, système de chauffage, complexe de toiture, … ce que vous voulez).
    Vous développez un point / particularité / aspect de votre chantier en relation avec chaque conférence.  Ceci peut être fait à l’aide de dessins, de photos, vidéos, ... Que ce soit en présentiel ou en distanciel, la présence des étudiants à ces conférences est obligatoire.

Le chantier peut être de n'importe quel type, petit ou moyen (pas trop gros), construction, rénovation, extension, ... et, idéalement, ne doit pas se terminer avant fin mai 2022.
Le but est de regarder, s’intéresser, questionner, analyser, comprendre, faire des photos, des croquis, ... et restituer.

Partie 1 "Prédimensionnements des structures 1"
    Pouvoir donner un ordre de grandeur des dimensions des éléments de la structure courants (dalles, poutres et colonnes en acier, béton armé et bois).
    Utilisation des logiciels PREDIM et Strian


Partie 2 "Matériaux et construction 3 : Détails"
Le cours aborde le détail comme étant un lieu d’investigation et d’expertise pour l’architecte permettant de mettre en dialogue les choix constructifs, l’espace habitable et le climat. L’activité Détails insiste sur l’acquisition d’une démarche d'enquête autonome chez les étudiant.es. À la fin de cette activité d’apprentissage, l’étudiant.e devra savoir :

- identifier les jonctions importantes d’un projet,
- formuler les enjeux techniques, spatiaux et environnementaux portés par ces jonctions,
- formuler des hypothèses matérielles et constructives,
- identifier les ressources pertinentes pour concevoir un détail répondant aux enjeux identifiés,
- connaître les conventions du dessin technique et développer son propre langage graphique.


Partie 3 "Suivi de chantier"
    Faire la relation entre les cours théoriques de Matériaux et construction et la réalité constructive sur chantier. Ceci vous permettra de mieux appréhender les notions théoriques vues au cours ?
    Apprendre à travailler en équipe et se répartir les tâches (ce que vous devrez faire en travaillant dans un bureau d’architecture après vos études).
    Apprendre à synthétiser les observations et renseignements obtenus (photos, croquis, échanges verbaux, …) et à les retranscrire dans un rapport (ce que vous devrez souvent faire dans votre métier d’architecte).
    Faire la relation entre les conférences données au 2ème quadrimestre et votre chantier.
    Se familiariser avec une défense orale devant un auditoire (ce que vous devrez faire en tant qu’architecte devant une commission de concertation par exemple pour défendre votre projet)
 

Connaissances et compétences pré-requises ou co-requises

CNST-P1102 “Structures et Matériaux 1”
CNST-P1202 “Structures et Matériaux 2”

Parties 1 et 4 "Structures 2"
Notions mathématiques de base (trigonométrie élémentaire, résolution de système d'équations à deux inconnues, dérivée et intégrale de fonction du premier degré)

Partie 3 "Suivi de chantier"
La réussite du "suivi de chantier 1" en janvier (CNST-P2102) est une condition obligatoire pour pouvoir présenter le "suivi de chantier 2" (CNST-P2202) en juin.
 

Cours pré-requis

Cours ayant celui-ci comme pré-requis

Partie 1 "Prédimensionnements des structures 1"
Classe inversée, avec séances hebdomadaires consacrées à des exercices amenant progressivement l’étudiant à utiliser le logiciel "Prédim".

Partie 2 "Matériaux et construction 3 : Détails"
Pendant la première partie du quadrimestre, l’enseignement prendra la forme de cours théoriques (enseignement de type ex-cathedra). Ces cours s’appuieront sur l’étude d’ouvrages de référence et de détails issus de projets vernaculaires et contemporains. Ces cours seront enrichis d’interventions d’expert.e.s ayant pour objectif de parler de projets construits en prenant le détail comme entrée de lecture. Dans la seconde partie du semestre, le cours sera organisé sous la forme de séances de TP en présentiel consacrées au suivi de l’exercice d’enquête constructive (Exercice 1) et de l’exercice de dessin d’un détail (Exercice 2). Ces séances auront lieu en groupes plus réduits.
Références, bibliographie et lectures recommandées

Partie 3 "Suivi de chantier"
Vendredi 20-09-2024 : présentation du travail aux étudiants. Questions et réponses.
Vendredi 04-10-2024 : envoi par email (à frederic.wiringer@ulb.be) des formations de groupes (le nom des étudiants qui forment votre groupe).
Vendredi 01-11-2024 : envoi par email (à frederic.wiringer@ulb.be) du choix de chantier (coordonnées et type de travaux).
Du 01-11-2024 jusqu'à la session de juin 2025 : Visite du chantier ± une fois toutes les 3 à 4 semaines, en fonction de l’état d’avancement de votre chantier.
Session d'examens de janvier 2025 : Remise par email (à frederic.wiringer@ulb.be) d’un compte-rendu préalable de votre suivi de chantier : Où en êtes-vous ? que se passe t’il sur votre chantier ? Qu’y voyez-vous ? Etc. Ce document sera de l'ordre de 4 à 5 pages minimum.
Session d'examens de juin 2025 : présentation orale de 15 minutes suivant ordre de passage que je vous transmettrai.

La forme de présentation orale de votre travail est laissée à votre choix : austère, théâtral, comédie, mélodramatique, cinéphile, décalée et burlesque, passionnée, enthousiasmée… c’est vous qui nous donnerez cours pendant 15 minutes, alors, étonnez-nous…

Références, bibliographie et lectures recommandées

Partie 1 "Structures 2 | Sollicitations, efforts et contraintes"

•    Meriam J.L., Kraige L.G., Statique, éd. Reynald Goulet, 1996
•     Halliday D., Resnick R., Walker J., Physique - Tome 1 : Mécanique, Dunod, 2004
•     Studer M-A. & Frey Fr., Introduction à l'analyse des structures, Lausannne, EPFL, 1997.
•     Frey Fr., Analyse des structures et milieux continus, Lausannne, EPFL, 1998.
•     Seward D., Understanding Structures, Éd. Palgrave Macmillan
•     Salvadori et Heller, Structure et architecture, Paris, Eyrolles, 1975.
•     Muttoni A., L'art des structures, PPUR, 2004
•     Torroja E.., Les structures architecturales - Leur conception - Leur réalisations, Paris, Eyrolles, 1969.
•     Sandori P., Petite logique des forces, Paris, Seuil, 1983.
•     Gordon J.E , Structures, or why things don't fall down, Londres, Penguin Books, 1978.
•     Ching F., Guide technique et pratique de la construction, Québec, Modulo, 2003.
•     Samyn Ph., Principes de construction, 1997.
•     Gordon J.E., Structure et matériaux – L'explication mécanique des formes, Paris, Pour La Science, 1994.
•     Engel, Heino, Verlag Gerd Hatje, Structure Systems, Ostfildern-Ruit, 1997
•     Cowan H., Wilson F., Structural Systems, New-York,Van Nostrand Reinhold, 1981
•     Brufau R., Estructures1, Barcelone, ETSAV ,1998

Partie 2 "Matériaux et construction 3 : Détails"

• ABENIA, Tiphaine (2024). « Se ressaisir du détail. Intégrer le temps long architectural », Revue Tracés #3544, pp. 8-13
• ATELIER BOW-WOW (2007). Graphic Anatomy. Tokyo, Toto
• DEPLAZES, Andrea (2013). Construire l'architecture - du matériau brut à l'édifice. Un Manuel. Birkhäuser
• DUPIRE, Alain, HAMBURGER, Bernard, PAUL, Jean-Claude, SAVIGNAT, Jean-Michel et THIEBAUT, Alain (1995). Deux essais sur la construction. Bruxelles, Mardaga.
• FERRO, Sergio (2005). Dessin/Chantier. Paris, Editions La Villette.
• FORD, Edward (2011). The Architectural Detail. New York, Princeton Architectural Press.
• MALTERRE-BARTHES, Charlotte (2021). « The Devil is in the Details ». SPACE CAVIAR (dir.), Non-Extractive Architecture. Los Angeles : SAGE Publications, pp. 85-96.
• METTLER, Daniel et STUDER, Daniel BUK ETHZ (2021). Construction. ETH Zürich + Birkhäuser
• MOE, Kiel (2021). « Gaia is in the details » in Unless. The Seagram Building Construction Ecology. New York, Actar, pp. 275-289
• RUDOFSKY, Bernard (1979). « L’importance des détails », in L’architecture insolite. Paris, Tallandier, pp. 282-323
• SPIRO, Annette (2013). The Working Drawing, The Architect's Tool. Zürich, Park Books
• TSUKAMOTO Yoshiharu Laboratory (2011). WindowScape : window behaviourology. Singapour, Page one

Partie 3 "Suivi de chantier"
Mon syllabus (F. Wiringer) de 1ère année CNST-P1102.

Support(s) de cours

• Université virtuelle
• Podcast

Informations complémentaires

Partie 2 "Matériaux et construction 3 : Détails"
IMPORTANT : Cette activité d’apprentissage est directement liée à l’atelier de projet du Q1 et fait l’objet de séances d’accompagnement spécifiques pendant le quadrimestre. Par cohérence pédagogique et afin de permettre aux étudiant.es de développer les compétences requises dans de bonnes conditions, nous encourageons vivement à ce que les exercices soient remis au cours de la première session.

Contacts

Partie 1 "Structures 2 | Sollicitations, efforts et contraintes" Denis.pools@ulb.be
Partie 2 "Matériaux et construction 3 : Du détail à l'architecture" tiphaine.abenia@ulb.be
Partie 3 "Suivi de chantier" frederic.wiringer@ulb.be

Campus

Flagey, Solbosch, Hors campus ULB

Méthode(s) d'évaluation

• Travail pratique
• Examen écrit
• Examen oral
• Travail de groupe
• Présentation orale
• Autre

Travail pratique

Examen écrit

Examen oral

Travail de groupe

Présentation orale

Autre

Partie 1 "Prédimensionnements des structures 1"
Deux évaluations sont possibles pour cette partie: l'évaluation continue en cours de quadri ou l'examen en session.
a. L'évaluation continue en cours de quadri se fait via des tests sur l'UV, et est dispensatoire de l'examen pour cette partie. Ces tests se déroulent uniquement en distanciel, sauf le "Test final", en présentiel.
Si vous avez obtenu au minimum 1/10 à chaque test, 5/10 au dernier test ("Test final") et que votre moyenne pondérée sur les tests dispensatoires est de minimum 10/20 , vous serez dispensé(e) de l'examen, et cette moyenne pondérée sera la note obtenue pour "Prédimensionnements 1".
b. Examen en auditoire sur l'UV, avec obligation de présenter un examen oral pour les étudiants ayant obtenu entre 6,74 et 9,99 /20 à l’examen écrit, faute de quoi cette note est annulée.

Partie 2 "Matériaux et construction 3 : Détails"

L’Activité d’apprentissage Détails fait l’objet d’une évaluation continue au cours du semestre prenant la forme de deux rendus :
Exercice 1 – Enquête constructive basée sur deux détails identifiés par l’étudiant.e (étude de précédents) et éclairant les enjeux de son propre projet.
- Travail par 2,
- Note formative,
- Critères d’évaluation de l’exercice : choix et problématisation de la jonction choisie, choix et complémentarité des détails sélectionnés (précédents), documentation des détails identifiés, respect du template fourni.

Exercice 2 – Dessin analogue d’un détail à l’échelle 1:2 – technique libre. Le détail sur lequel porte l’exercice 2 est choisi par l’étudiant.e au sein du projet qu’iel conçoit parallèlement dans son atelier du Q1 et est alimenté par la recherche réalisée dans l'exercice 1.
- Travail seul ou par 2 (précisé au début de l’exercice),
- Note certificative (100% de la note de l’AA),
- Critères d’évaluation de l’exercice : choix de la jonction (cadrage et respect de la mise en page donnée, pertinence de la jonction au regard du projet du Q1), enquête matérielle et constructive (niveau de détail 1:2), dessin technique (précision, conventions, expressivité, recherche de médiums).

IMPORTANT : Cette activité d’apprentissage est directement liée à l’atelier de projet du Q1 et fait l’objet de séances d’accompagnement spécifiques pendant le quadrimestre. Par cohérence pédagogique et afin de permettre aux étudiant.es de développer les compétences requises dans de bonnes conditions, nous encourageons vivement à ce que les exercices soient remis au cours de la première session.

Construction de la note (en ce compris, la pondération des notes partielles)

La note de cette unité d'enseignements est construite sur base des trois parties de l'UE, au prorata de leurs ECTS respectifs :

    Partie 1 "Prédimensionnements des structures 1": 50 % de la note.
    Partie 2 "Détails" : 40 % de la note.
    Partie 3 "Suivi de chantier" : 10 % de la note

La cote globale de l'UE sera la moyenne arithmétique pondérée des cotes partielles, avec note absorbante à 07/20. Ceci signifie qu'une note d'AA inférieure à 07/20 neutralise le calcul de la moyenne arithmétique pondérée, et entraîne que la note de l'AA la plus basse devient la note de l'UE.

Langue(s) d'évaluation

• français
• (éventuellement anglais )