Séance 5

Question 1

(système)

Qu’est ce qu’un système dans la construction d’un bâtiment ?

Answer 1

Un système est un ensemble d’éléments inter reliés ou interdépendants formant un tout unifié, plus complexe, avec une vocation commune.

Question 2

(système)

Qu’est-ce que la structure dans un système de construction

Answer 2

Système conçu pour supporter et transmettre au sol son poids et se charges latérales

Question 3

(système)

Quels sont les 3 formes de structures ?

Answer 3

Superstructure: partie qui s’élève au-dessus de ses fondations
Poteaux, poutres, et murs porteurs: soutiennent les planchers et le toit
Infrastructure: structure sous-jacente qui en forme la fondation

Question 4

(système)

Qu’est ce que l’enveloppe d’un bâtiment ?

Answer 4

Système qui représente l’enceinte du bâtiment

(enceinte: ce qui entoure un lieu)

Question 5

(système)

De quoi est composé l’enveloppe d’un batiment ?

Question 6

(système)

Quelles sont les composantes de l’enveloppe d’un batiment ?

Answer 6

Toit et murs extérieurs: protège des intempéries, réduction du bruit, sécurité
Portes: accès au bâtiment/pièces
Fenêtres: laissent passer lumière/air + panorama
Murs intérieurs et cloisons: divisent l’espace intérieur en pièces distinctes

Question 7

(système)

Que sont les systèmes mécaniques ?

Answer 7

Systèmes qui fournissent différents services aux occupants du bâtiment

Question 8

(système)

Quels sont les sous-systèmes du système mécanique ? (7)

Answer 8

-Alimentation d’eau
-Système d’évacuation
-Système de chauffage, ventilation, et climatisation
-Système électrique
-Système de transport vertical
-Systèmes anti-incendie
-Systèmes d’élimination/collecte des déchets
(pour bâtiments en hauteur)

Question 9

(système)

Quels facteurs influencent le choix, l’assemblage et l’intégration des systèmes d’un bâtiment ?

Answer 9

• Performance
• Facteurs écologiques
• Méthodes de construction
• Qualité esthétiques
• Contraintes réglementaires
• Facteurs économiques.

Question 10

(système)

Qu’est-ce que la performance d’un système dans un bâtiment ?

(7)

Answer 10

La performance évalue:
-la compatibilité, l’intégration et la sécurité des structures.
-la résistance au feu.
-le contrôle de l’air, de la chaleur et de la vapeur d’eau.
-les mouvements du bâtiment.
-l’insonorisation.
-la résistance à l’usure.
-la sécurité d’utilisation.

Question 11

(système)

Quels sont les facteurs écologiques qui influencent le choix des systèmes d’un bâtiment ?

Answer 11

-la réduction de la consommation énergétique. (emplacement et conception)
-l’efficacité des systèmes mécaniques
-l’utilisation de matériaux non toxiques et pour conserver les ressources naturelles.

Question 12

(système)

Quels sont les facteurs liés aux méthodes de construction dans le choix des systèmes d’un bâtiment ?

Answer 12

-Les normes de sécurité pour les ouvriers
-L’utilisation des équipements appropriés
-Les mesures en cas d’intempéries

Question 13

Quels sont les facteurs esthétiques dans le choix des systèmes d’un bâtiment ?

Answer 13

Harmonisation du bâtiment avec son site, voisinage

Question 14

Quelles sont les contraintes réglementaires dans le choix des systèmes d’un bâtiment ?

Answer 14

Zonage et code du bâtiment

Question 15

Quels sont les facteurs économiques dans le choix des systèmes d’un bâtiment ?

Answer 15

Coût de construction: matériaux, transport, équipement, main-d’œuvre
Coût total: coût initial + frais entretien + coûts énergétiques + durée de vie + coût de remplacement + frais d’intérêts sur capital investi

Question 16

(coût investissement)

Quelle est la formule du Gordon Growth model

Answer 16

P(0) = 𝑹𝟏/(𝒓−𝒈)

Question 17

(coût investissement)

Que signifient les symboles P(0), P(t), R(t), r, g, i

Answer 17

P(0) : Valeur présente (prix) d’un actif au temps 0.
P(t) : Valeur future ou prix de revente de l’actif (actualisé).
R(t) : Cash-flows au temps t (dividendes, loyers, etc.).
r : Taux d’actualisation (coût d’opportunité du capital).
g : Taux constant
i : taux de capitalisation

Question 18

(coût investissement)

Quelle formule représente la croissance des cash-flows

Answer 18

𝑅𝑡 = 𝑅(0) x (1 + 𝑔)^𝑡

Question 19

(coût investissement)

Comment calculons nous le taux de capitalisation (i) ?

Answer 19

𝑖 = 𝑟 −𝑔

Question 20

(coût investissement)

Qu’est ce qui affecte le coût périodique de posséder le bien immobilier

Answer 20

-Dépréciation
-Intérêts sur la dette hypothécaire
-Impôts (taxe sur la propriété, etc.)
Peuvent dépendre des systèmes de construction, p. ex. taxe terrain/capital
-Subsides: déduction de la dette sur intérêts hypothécaires
-Efficience énergétique

(R(t) inclut tout cela)

Question 21

(code du bâtiment)

Quels sont les 4 objectifs du Code National du bâtiment du Canada (CNB)

Answer 21

• Sécurité
• Santé
• Accessibilité pour personnes atteintes d’une incapacité
• Protection contre incendies et dommages structuraux

Question 22

(code du bâtiment)

À qui concerne le Code de construction du Québec (CCQ):

(au québec)

Answer 22

concerne les concepteurs de plans et dévis : architectes, ingénieurs, etc.

Question 23

(code du bâtiment)

À qui concerne le Code de sécurité pour les bâtiments ?

(au québec)

Answer 23

Il s’adresse aux propriétaires des bâtiments, équipements, etc.

Question 24

(code du bâtiment)

En 2012 quelle modification a été introduite dans le CCQ

Answer 24

Nouvelles exigences en terme d’efficacité énergétique des bâtiments

Question 25

# (code du bâtiment) Qu'est-ce qu'un **code modèle** en matière de construction ?

Answer 25

Une municipalité peut adopter un code modèle national et le modifier ou y ajouter des dispositions pour respecter les exigences locales et les préoccupations spécifiques à sa région.

Question 26

# (code du bâtiment) Quelles sont les composantes principales de la structure des **codes modèles** ?

Answer 26

* **Catégories d’usage, type de construction** (selon résistance au feu/inflammabilité) * **Limite de hauteur/superficie** * **Normes pour la conception** (structure, murs, planchers, toits, systèmes de protection incendie, éclairage, ventilation, accessibilité).

Question 27

# (code du bâtiment) Quels sont les *3* **types de bâtiments** selon le CCQ ?

Answer 27

* Construction combustible * Construction en gros bois d’œuvre * Construction incombustible

Question 28

# (code du bâtiment) Quelles sont les caractéristiques principales de la **construction combustible** ?

Answer 28

* Utilise du bois * Poteaux et solives recouverts de plâtre pour résistance au feu * Priorité à l'évacuation sécurisée, * Directives du CCQ pour immeubles de 5-6 étages en bois (Basé sur ceux de la Colombie-Britannique).

Question 29

Qu'est-ce qu'une **solive** ?

Answer 29

Une pièce horizontale en bois ou en métal qui supporte les planchers ou les plafonds dans une structure de bâtiment

Question 30

# (code du bâtiment) Quelles sont les caractéristiques principales de la **construction en gros bois d’œuvre** ?

Answer 30

* **Bois** dimensionné pour résister 45 minutes au feu * **Extincteur automatique à eau**, limitant la progression de l’incendie et protégeant la structure

Question 31

# (code du bâtiment) Quelles sont les caractéristiques principales de la **construction incombustible** ?

Answer 31

Toutes les composantes doivent être faites de matériaux incombustibles, à l'exception des finitions et éléments non-porteurs.

Question 32

# (code du bâtiment) Selon le CCQ (Chapitre I) et le Code National du bâtiment, quel est le **classement des batiments selon leur usage** ?

Answer 32

* A: Établissements de réunion * B: Établissements de soins * C: Habitations * D: Établissements d’affaires * E: Établissements commerciaux * F: Établissements industriels Exigences propres à chaque usage selon le degré de sécurité requis

Question 33

# (code du bâtiment) Nommez 3 techniques pour empêcher que le feu se propage d’une pièce à l’autre

Answer 33

* Murs coupe-feu * Séparations coupe-feu * Distances limitatives

Question 34

# (code du bâtiment) Qu'est ce qu'un **mur coupe-feu** ?

Answer 34

séparations avec degré de résistance élevé au feu. Caractéristiques: Partent des fondations jusqu'au toit Ouvertures dans ces murs restreintes à un % de la longueur du mur Portes ignifugées à fermeture automatique, ensembles de fenêtres pare-feu, coupe-fumée, etc.

Question 35

# (code du bâtiment) Qu'est ce qu'une **séparation coupe-feu** ?

Answer 35

séparations horizontales ou verticales limitant le feu d’un usage à l’autre du bâtiment (cas à usages multiples)

Question 36

# (code du bâtiment) Qu'est ce qu'une **distance limitative** ?

Answer 36

Espace requis entre : **Limite de la propriété**, axe d’une rue, voie publique, etc. et **Façade de rayonnement** dont la résistance au feu est connue

Question 37

# (code du bâtiment) Quels sont les 2 **types de charges** (forces) qui sont exercées sur la structure d’un bâtiment ?

Answer 37

Statique et Dynamique

Question 38

Qu'est ce qu'une **charge statique** sur le batiment ?

Answer 38

C'est une charge qui s’applique lentement à la structure du bâtiment ex: Charges permanentes (gravité) Surcharges (neige, utilisation) Pression géostatique Pression hydrostatique Charges dues au tassement Contrainte thermique

Question 39

# (charges statiques) Quels sont les différent types de charges statiques (6)

Answer 39

* Charges permanentes * Surcharges * Géostatique * Hydrostatique * Tassement * Contrainte thermique

Question 40

# (charges statiques) Qu'est ce qu'une **charge permanente** ?

Answer 40

Force qui agit vers le bas sur la structure. Poids de la structure, installations, équipements

Question 41

# (charges statiques) Qu'est ce qu'une **surcharge** (aussi verticales vers le bas) ? (3 types)

Answer 41

* **D’utilisation** (occupants, meubles, équipement, etc.) * **Poids de la neige/pluie accumulées sur le toit** : * **D’impact**: charges cinétiques de courte durée provenant de véhicules, machines en mouvement, etc.

Question 42

# (charges statiques) Qu'est ce qu'une charge **géostatique** ?

Answer 42

Force horizontale que le sol exerce sur une structure de soutènement verticale

Question 43

# (charges statiques) Qu'est ce qu'une charge **hydrostatique** ?

Answer 43

Force hydraulique que les eaux souterraines exercent sur les fondations

Question 44

# (charges statiques) Qu'est ce que le **tassement** ? (charge)

Answer 44

l'affaissement d'une partie du sol qui supporte le bâtiment, ce qui peut provoquer des différences de niveau dans les fondations.

Question 45

# (charges statiques) Qu'est ce que la **contrainte thermique** ?

Answer 45

La contrainte thermique est la pression ou la tension créée dans un matériau lorsqu'il se dilate ou se contracte en raison de changements de température. | (comme les routes l'hiver)

Question 46

# (charge dynamique) Qu'est ce qu'une **charge dynamique** sur le batiment ?

Answer 46

Charge qui s’applique soudainement à la structure du bâtiment ex: Vent

Question 47

# (vent/charge dynamique) Quels sont les *3* (sous-charges) de la charge dynamique ?

Answer 47

* Pression positive horizontale * Pression positive (toits de 30 degré et plus) * Pression négative (d’aspiration)

Question 48

# (vent/charge dynamique) Quels sont les *3* **effets** des charges dynamiques ?

Answer 48

Glissements Soulèvements Renversements

Question 49

# (vent/charge dynamique) Comment calcule-t-on le **total des charges** dues aux vents

Answer 49

En multipliant la charge par mètre carré par l’aire des surfaces verticales du bâtiment sur lesquelles le vent exerce une pression/force Charge par m² x aire des surfaces verticales du bâtiment

Question 50

# (vent/charge dynamique) Comment suppose-t-on que le vent agit sur les surfaces d'un bâtiment ?

Answer 50

On suppose que le vent se déplace à l'*horizontale* dans *toutes les directions* et exerce une *pression perpendiculaire* (normale) sur les surfaces exposées.

Question 51

# (charges/définitions) Que signifie *normale* au sens mathématique ?

Answer 51

perpendiculaire à la surface

Question 52

# (charges/définitions) Qu'est-ce qu'une **force** (𝐹) ?

Answer 52

Une force est une interaction ou une **action directe d'un objet sur un autre** | (la pression, le frottement ou la force gravitationnelle)

Question 53

# (charges/définitions) Comment représente-t-on une **force** graphiquement ?

Answer 53

Par un **vecteur** (une flèche) avec un *point d'application*, une *direction*, un *sens*, et une *intensité*.

Question 54

# (charges/définitions) Quelle est la formule de la **force** (𝐹) ?

Answer 54

𝐹 = 𝑚𝑎, où 𝑚 est la *masse* et 𝑎 l'*accélération*

Question 55

# (charges/définitions) Comment définit-on 1 **Newton** (N) ?

Answer 55

1 N = 1 kg m/s², c'est la force qui accélère une masse de 1 kilogramme de 1 mètre par seconde, chaque seconde.

Question 56

# (charges/définitions) Quelle est la formule du **poids** (𝑃) d’un objet sur Terre ?

Answer 56

𝑃 = 𝑚𝑔, où 𝑔 est l'accélération terrestre (9.81 m/s²) et 𝑚 est la masse en kilogrammes.

Question 57

# (charges/définitions) Qu'est-ce qu'un **vecteur en une dimension** ?

Answer 57

Un vecteur en une dimension a une seule composante et agit dans une seule direction. | (exercer une force sur une corde)

Question 58

# (charges/définitions) Qu'est-ce qu'un **vecteur en deux dimensions** ?

Answer 58

Un vecteur en deux dimensions a deux composantes et agit dans un plan, avec des directions sur deux axes (comme x et y). | (une voiture monte une pente)

Question 59

# (charges/définitions) Quelle est la formule de la **pression** (𝑝) ?

Answer 59

𝑝 = 𝐹 / 𝐴, où 𝐹 est la force et 𝐴 est la surface sur laquelle la force est appliquée.

Question 60

# (charges/définitions) Qu'est-ce qu'une **force d'inertie** (pseudo-force) (𝐹) ?

Answer 60

Aussi nommé pseudo-force ou force fictive elle apparaît dans un référentiel en mouvement accéléré. Elle ne provient PAS directement de l’interaction d’un objet avec un autre C’est une force qui apparait lorsqu’on se place dans un référentiel (point de vue) en mouvement accéléré . | translation, rotation

Question 61

# (charges/définitions) Qu'est ce qu'une **force résultante**

Answer 61

C'est la somme vectorielle des forces agissant sur un objet

Question 62

# (charges/définitions) Qu'est ce que la **première loi de Newton** ?

Answer 62

principe d’inertie : si la résultante des forces agissant sur un objet est nulle (∑𝑖𝐹𝑖 =0), alors l'accélération de cet objet est nulle aussi. La vitesse peut-être non nulle, mais constante. L’objet est en équilibre.

Question 63

# (charges/définitions) Qu'est ce que la **deuxième loi de Newton** ?

Answer 63

Si la force résultante n’est pas nulle, alors F=𝑚𝑎

Question 64

# (charges/définitions) Qu'est ce que la **troisième loi de Newton** ?

Answer 64

Pour chaque action, il existe une réaction égale et opposée = force normale

Question 65

# (charges/définitions) Comment représente-t-on une force graphiquement ?

Answer 65

On utilise une flèche avec une longueur proportionnelle à l'intensité de la force, une orientation et une direction.

Question 66

# (charges/définitions) Qu'est-ce qu'une **force équipollente** ?

Answer 66

C'est une force qui agit le long de la même droite qu'une autre force

Question 67

# (charges/définitions) Qu'est-ce qu'une **force concourante** ?

Answer 67

C'est une force qui agit dans une direction différente à partir d'un point commun. Les forces concourantes peuvent s'additionner ou s'annuler, car elles agissent au même point. | ex: deux personnes tirent la même corde

Question 68

# (charges/définitions) Que se passe-t-il lorsque des forces concourantes s'appliquent à un corps rigide ?

Answer 68

Leur somme vectorielle (force résultante) produit le même effet que l'application successive de chacune des forces.

Question 69

# (charges/définitions) Qu'est-ce qu'une **force non-concourante** ?

Answer 69

une force qui agit à des points différents, sans se croiser avec d'autres forces. Les forces non concourantes ne s'annulent pas de la même façon, mais provoquent souvent des mouvements plus complexes (comme une rotation). | (ex: posser vers la gauche et pousser vers le haut)

Question 70

# (charges/définitions) Qu'est-ce que la **force normale** (N) ?

Answer 70

C'est une force perpendiculaire qu'une surface exerce pour empêcher un objet de passer à travers, selon le principe d'action-réaction | (un livre sur une table, la table exerce une force normale vers le haut)

Question 71

# (charges/définitions) Qu'est-ce qu'un **moment** (𝑀) d'une force ?

Answer 71

Un moment d'une force est la capacité d'une force à faire tourner un objet autour d'un point ou d'un axe de rotation.

Question 72

# (charges/définitions) Quelle est la formule du **moment** (𝑀) d'une force ?

Answer 72

𝑀 = 𝐹 ∙ 𝑑, où 𝐹 est la force exercée et 𝑑 est la distance au point de rotation.

Question 73

# (charges/définitions) Comment le **moment** d'une force peut-il être orienté ?

Answer 73

Le moment peut être horaire (dans le sens des aiguilles d'une montre) ou antihoraire (sens inverse des aiguilles d'une montre).

Question 74

Quels éléments sont pris en compte lors de l'analyse de la structure d'un bâtiment ?

Answer 74

On considère l'ampleur, la direction, l'orientation, et le point d'application des forces.

Question 75

Que se passe-t-il quand les forces sur une structure se compensent ?

Answer 75

La structure est en équilibre, car la somme des forces est nulle.

Question 76

Comment les forces agissent-elles dans un **état d’équilibre** selon la Première Loi de Newton ?

Answer 76

Dans un état d'équilibre, les forces agissent de manière égale mais opposée, ce qui empêche tout mouvement.

Question 77

Quelle est la formule de la **force statique du vent** sur une surface ?

Answer 77

𝐹 = 1/2 𝜌𝑆𝑉²𝐶, où 𝜌 est la masse volumique, 𝑆 est la surface de référence, 𝑉 est la vitesse du vent, et 𝐶 est le coefficient aérodynamique.

Question 78

Que signifie les notations p, S, V, C de cette formule 𝐹 = 1/2 𝜌𝑆𝑉²𝐶 | formule de la force statique du vent sur une surface

Answer 78

* 𝜌 est la masse volumique * 𝑆 est la surface de référence * 𝑉 est la vitesse du vent * 𝐶 est le coefficient aérodynamique

Question 79

Quelle est la valeur approximative de la masse volumique (𝜌) de l’air utilisée dans le calcul de la force du vent ?

Answer 79

1.2 kg/m³ pour l'air.

Question 80

De quoi dépend le **coefficient aérodynamique** (𝐶)

Answer 80

Il dépend de la forme et de l'orientation de l'objet. Pour un bâtiment perpendiculaire au vent, il est généralement compris entre 1.2 et 2

Question 81

Qu'est-ce que la **pression éolienne** ?

Answer 81

C'est la pression statique équivalente qui s'exerce sur les surfaces extérieures d'un bâtiment lorsque le vent atteint une vitesse critique.

Question 82

Comment les paramètres 𝑆 (surface), 𝑉 (vitesse du vent), et 𝐶 (coefficient aérodynamique) influencent-ils la force du vent sur un bâtiment ?

Answer 82

Plus la surface 𝑆 est grande, la vitesse du vent 𝑉 élevée, ou le coefficient aérodynamique 𝐶 important, plus la force exercée par le vent augmente.

Question 83

Quels sont les 2 types de charges dues aux vents ?

Answer 83

* Pression positive (charge due aux vents) * Pression négative (force d’aspiration des vents).

Question 84

# (tremblements de terre) Que se passe-t-il pour une structure lors d'un tremblement de terre ?

Answer 84

La masse supérieure de la structure acquiert une force d'inertie et reste au repos, tandis que la base se déplace avec le sol.

Question 85

# (tremblements de terre) Qu'est-ce que la **contrainte de cisaillement** (𝝉) ?

Answer 85

C'est une pression appliquée tangentiellement à un objet, contrairement à la pression normale.

Question 86

Qu'est-ce qu'une force appliquée de façon **tangentielle** ?

Answer 86

Une force tangentielle agit le long de la surface d'un objet, parallèlement à celle-ci. Par exemple, frotter ta main contre une table exerce une force tangentielle, car elle agit le long de la surface, contrairement à une pression perpendiculaire.

Question 87

# (tremblements de terre) Quelle est la formule de la contrainte de cisaillement (𝝉) ? | 𝝉 signifie *tau*

Answer 87

Réponse : 𝝉 = 𝐹 / 𝐴, où 𝐹 est la force et 𝐴 est la surface sur laquelle la force est appliquée.

Question 88

# (tremblements de terre) Comment sont réparties la force de cisaillement et la force d'inertie dans un bâtiment lors d'un tremblement de terre ?

Answer 88

* La force de cisaillement est plus élevée dans les étages inférieurs * La force d'inertie est plus élevée dans les étages supérieurs

Question 89

# (tremblements de terre) Comment la contrainte de cisaillement est-elle répartie dans un bâtiment lors d'un tremblement de terre ? | (en général)

Answer 89

La contrainte de cisaillement est répartie à chaque diaphragme horizontal (planchers), proportionnellement au poids du plancher de chaque étage et à sa distance du sol.

Question 90

# (tremblements de terre) De quoi dépend la contrainte de cisaillement dans un immeuble lors d'un tremblement de terre ? (6)

Answer 90

* L'intensité du mouvement du sol * Le profil du sous-sol et des fondations * La répartition de la masse et la rigidité de la structure * La période propre de la structure * Le temps d'une oscillation complète * *Une analyse dynamique est nécessaire pour les bâtiments très hauts ou de forme irrégulière.

Question 91

De quoi dépend la **période d'oscillation** propre d'une structure ?

Answer 91

* Sa hauteur au-dessus de sa base * Sa dimension * Sa rigidité : une structure rigide oscille rapidement et a une période courte.

Question 92

Que se passe-t-il lorsqu'une charge latérale est appliquée à une structure ?

Answer 92

Une charge latérale appliquée à une certaine distance au-dessus du sol crée un **moment de renversement** à la base de la structure.

Question 93

Comment contrebalance-t-on le moment de renversement dans une structure ?

Answer 93

* **Un moment de redressement extérieur**, qui doit être au moins 50 % supérieur au moment de renversement (selon les codes du bâtiment) * **Un moment de résistance intérieur**, provenant des forces dans les poteaux et les murs de cisaillement.