S1-A12 : 1er CYCLE LICENCE
Semestre 1
ARCHITECTURE MATERIAUX DE CONCEPTION
Responsables de semestre : Antonella Mastrorilli Jean-Christophe Laurent Sébastien Muteba Bernarth Godbille Xavier Bucchianeri Aly Abdelmagid
AP121 : LES FONCTIONS DE LA CONSTRUCTION
Responsables : Antonella MastrorilliJean-Christophe Laurent
Objectifs
À propos du cours
Ce MOOC est une introduction aux notions de base de mécanique des structures en architecture. Cette nouvelle approche de l’enseignement des structures nait de la prise en compte des profonds changements en matière d’apprentissage des étudiants.
Format
Le cours est étalé sur 8 semaines et la participation hebdomadaire demandée aux étudiants est de 2h. Chaque semaine comprend des activités en ligne, des espaces de production partagée, et les séquences sont accompagnées d'une séance an amphi avec l'enseignante.
Types d'activités proposées
Parmi les activités proposées: manipulations, réalisation d'un franchissement, modélisation d'un franchissement, participation au glossaire (vidéo-lexique)
Prérequis
Ce cours s’adresse aux étudiants des écoles d’architecture en début de cursus et leur permet d'acquérir les notions indispensables à toute démarche de conception qui tienne compte des enjeux structurels dès les premières idées et esquisses. Les prérequis sont ceux d'un niveau fin de lycée.
Ce MOOC est une introduction aux notions de base de mécanique des structures en architecture. Cette nouvelle approche de l’enseignement des structures nait de la prise en compte des profonds changements en matière d’apprentissage des étudiants.
Format
Le cours est étalé sur 8 semaines et la participation hebdomadaire demandée aux étudiants est de 2h. Chaque semaine comprend des activités en ligne, des espaces de production partagée, et les séquences sont accompagnées d'une séance an amphi avec l'enseignante.
Types d'activités proposées
Parmi les activités proposées: manipulations, réalisation d'un franchissement, modélisation d'un franchissement, participation au glossaire (vidéo-lexique)
Prérequis
Ce cours s’adresse aux étudiants des écoles d’architecture en début de cursus et leur permet d'acquérir les notions indispensables à toute démarche de conception qui tienne compte des enjeux structurels dès les premières idées et esquisses. Les prérequis sont ceux d'un niveau fin de lycée.
Contenu
Plan du cours
• Semaine 0 : Présentation du cours et des TD (Fonctionnalités, procédures, prérequis dates butoirs)
• Semaine 1 : Structure et architecture, Classification et relation portée:poids
• Semaine 2 : Les Fonctions structurelles : Franchir
• Semaine 3 : Fonction franchir Les Fonctions structurelles : Porter, Contreventer, Fonder
• Semaine 4 : Franchir: la poutre et le plancher, la poutre treillis
• Semaine 5 : Franchir: le câble, l'arc, les coupoles et les dômes
• Semaine 6 : Porter
• Semaine 7 : Contreventer
• Semaine 8 : Fonder
• Semaine 0 : Présentation du cours et des TD (Fonctionnalités, procédures, prérequis dates butoirs)
• Semaine 1 : Structure et architecture, Classification et relation portée:poids
• Semaine 2 : Les Fonctions structurelles : Franchir
• Semaine 3 : Fonction franchir Les Fonctions structurelles : Porter, Contreventer, Fonder
• Semaine 4 : Franchir: la poutre et le plancher, la poutre treillis
• Semaine 5 : Franchir: le câble, l'arc, les coupoles et les dômes
• Semaine 6 : Porter
• Semaine 7 : Contreventer
• Semaine 8 : Fonder
Mode d'évaluation
Pour valider cette formation, vous devez valider le partiel de fin semestre et les activités proposées. La note finale est composée par la note du partiel et celle du vide-lexique.
Heures
Cours magistraux : 16.00
Travaux dirigés : 0.00
Crédit ECTS
0.00
Coefficients
35.00
AP122 : TD EXPERIMENTATION
Responsables : Sébastien MutebaBernarth GodbilleSébastien MutebaAntonella MastrorilliXavier BucchianeriXavier BucchianeriJean-Christophe LaurentJean-Christophe LaurentAly AbdelmagidBernarth GodbilleXavier BucchianeriBernarth Godbille
Objectifs
Mots-clés : Découverte, Observation, Expérimentation, Analyse, Manipulation, Comparaison, Conception, Réalisation.
Objectifs pédagogiques
L'objectif principal des 3 modules de Td est de mettre les étudiants dans des situations diverses de découverte et d'expérimentation afin développer :
- leur capacité analytique
- leur intuition
- leur capacité d'invention
- leur capacité de vérification
Objectifs pédagogiques
L'objectif principal des 3 modules de Td est de mettre les étudiants dans des situations diverses de découverte et d'expérimentation afin développer :
- leur capacité analytique
- leur intuition
- leur capacité d'invention
- leur capacité de vérification
Contenu
Module 1 – Observation, Analyse, Manipulation, Comparaison (4heures)
Ce premier module vise à fixer par l’observation le comportement des systèmes élémentaires de structures différemment liées et chargées. La modalité d’application et l’intensité de la charge ainsi que la nature des appuis seront les variables principales du système composé par des baguettes. La réponse de la structure aux différentes configurations sera évaluée de façon à la fois qualitative, à la fois quantitative. Une dernière phase comparative collective des observations et des résultats obtenus complétera l’exercice.
Module 2 – Conception, Réalisation (8heures)
Ce module prévoit la mobilisation et l’application des notions apprises lors de la précédente séance, afin de concevoir et réaliser une structure élémentaire stable, capable de supporter des charges. Les modalités de cette réalisation, soumise à certaines contraintes (dont surtout l’économie de matière), seront communiquées aux étudiants dans l’énoncé du TD. Ce module se déroule sur une journée complète. Un test de performance sera réalisé quelques semaines après l’exercice.
Module 3 – Modélisation (8 heures)
Les étudiants conserveront l’épure réalisée dans le Module 2 et modéliseront leur structure à l’aide du logiciel RDM 6 afin de mieux comprendre la distribution des efforts dans la structure qu’ils ont conçu.
Ce premier module vise à fixer par l’observation le comportement des systèmes élémentaires de structures différemment liées et chargées. La modalité d’application et l’intensité de la charge ainsi que la nature des appuis seront les variables principales du système composé par des baguettes. La réponse de la structure aux différentes configurations sera évaluée de façon à la fois qualitative, à la fois quantitative. Une dernière phase comparative collective des observations et des résultats obtenus complétera l’exercice.
Module 2 – Conception, Réalisation (8heures)
Ce module prévoit la mobilisation et l’application des notions apprises lors de la précédente séance, afin de concevoir et réaliser une structure élémentaire stable, capable de supporter des charges. Les modalités de cette réalisation, soumise à certaines contraintes (dont surtout l’économie de matière), seront communiquées aux étudiants dans l’énoncé du TD. Ce module se déroule sur une journée complète. Un test de performance sera réalisé quelques semaines après l’exercice.
Module 3 – Modélisation (8 heures)
Les étudiants conserveront l’épure réalisée dans le Module 2 et modéliseront leur structure à l’aide du logiciel RDM 6 afin de mieux comprendre la distribution des efforts dans la structure qu’ils ont conçu.
Mode d'évaluation
L’étudiant doit obligatoirement suivre les trois modules, selon les modalités et les dates prévues pour chaque demi-promo (voir edt).
La note affichées représentera la moyenne obtenue sur les trois modules. Pour le module 2 la structure réalisée en groupe sera évaluée selon ses performances (économie de matière et charge supportée lors du test) mais aussi sur d'autres critères tels que le respect des consignes et des contraintes, l'écoute des encadrants, l'implication, l'esthétique).
La note affichées représentera la moyenne obtenue sur les trois modules. Pour le module 2 la structure réalisée en groupe sera évaluée selon ses performances (économie de matière et charge supportée lors du test) mais aussi sur d'autres critères tels que le respect des consignes et des contraintes, l'écoute des encadrants, l'implication, l'esthétique).
Heures
Cours magistraux : 0.00
Travaux dirigés : 0.00
Crédit ECTS
0.00
Coefficients
30.00
AP123 : A TRAVERS CHAMPS 'M'
Responsables : Sébastien MutebaBernarth Godbille
Objectifs
4 travaux différents sont proposés au choix de l'étudiants :
Sujet M1 : Structu(re)vêtement : Produire une structure textile sous forme de surface auto-structurée collaborative d’abord présentée à plat et capable de générer un volume (espace) sous lequel on peut se tenir debout. Lors de la présentation, en sus de cette démonstration, vous présenterez vos maquettes préalables en les commentant (explorations de la première journée).
Sujet M2 : Petites machines d'architecture : Construire une ou des machines qui produisent un mouvement mécanique jusqu'à ce que la machine elle-même s'auto-détruise sous l'effet des mouvements produits (l'équilibre des forces rompu, les mouvements mécaniques réduisent la machine en tas). Il s'agit donc de concevoir et produire des installations qui mettent en évidence ces phénomènes simples d'équilibre et de déséquilibre. Il s'agit de mettre en relation diverses matières et matériaux qui réagissent à des phénomènes physiques tels que la pesanteur ou la tension, les vibrations ou les chocs, l'air ou l'eau, etc.
Sujet M3 : Franchissement : Réaliser un franchissement de plus de 6 m. (au maximum 10 mètres), mis en situation dans un paysage. On doit pouvoir passer dessous et passer dessus.
Même si ce projet court s’inscrit dans le cadre des thématiques propres à la construction (structure, résistance, matérialité, stabilité), la réalisation de cette passerelle pose avant tout des questions générales d’architecture (la passerelle est aussi un espace à parcourir) et de paysage (la passerelle et son insertion dans un lieu). Les différents groupes réaliseront des esquisses parmi lesquels les enseignants choisiront la proposition la plus apte à être réalisée (sur la base d’un critère de faisabilité dans le temps imparti et dans le lieu choisi). Tous les étudiants ayant choisi ce sujet participeront ainsi à la réalisation de la ou des passerelles désignées.
Sujet M4 : Babel (des gratte-ciel dans la tête) : Réaliser une structure verticale élancée sur un minimum d'appuis (3 appuis ?), la plus haute possible (minimum 2,00 m.) de la manière la plus ingénieuse (économie de moyens), mise en situation dans un lieu où elle prend toute sa pertinence. Un projet d’architecture ou de paysage, construit, transforme et “donne à voir” ce qui entoure. Les structures élancées scandent nos paysages urbains et ruraux, arbres isolés ou alignements, tours, poteaux, châteaux d’eau, pylones. Elles sont souvent le support à l’expression de fantasmes ou jouent le rôle de symboles : de puissance, de permanence. Très visibles, très “voyantes”, elles marquent le site dans lequel elles s’inscrivent, déterminent de façon radicale le paysage auquel elles participent. Vous devrez installer une construction de ce type dans l’école ou ses abords en interrogeant ce rapport au contexte.
Bonus lors de la présentation : chacun s’exprimera dans une langue différente.
Sujet M1 : Structu(re)vêtement : Produire une structure textile sous forme de surface auto-structurée collaborative d’abord présentée à plat et capable de générer un volume (espace) sous lequel on peut se tenir debout. Lors de la présentation, en sus de cette démonstration, vous présenterez vos maquettes préalables en les commentant (explorations de la première journée).
Sujet M2 : Petites machines d'architecture : Construire une ou des machines qui produisent un mouvement mécanique jusqu'à ce que la machine elle-même s'auto-détruise sous l'effet des mouvements produits (l'équilibre des forces rompu, les mouvements mécaniques réduisent la machine en tas). Il s'agit donc de concevoir et produire des installations qui mettent en évidence ces phénomènes simples d'équilibre et de déséquilibre. Il s'agit de mettre en relation diverses matières et matériaux qui réagissent à des phénomènes physiques tels que la pesanteur ou la tension, les vibrations ou les chocs, l'air ou l'eau, etc.
Sujet M3 : Franchissement : Réaliser un franchissement de plus de 6 m. (au maximum 10 mètres), mis en situation dans un paysage. On doit pouvoir passer dessous et passer dessus.
Même si ce projet court s’inscrit dans le cadre des thématiques propres à la construction (structure, résistance, matérialité, stabilité), la réalisation de cette passerelle pose avant tout des questions générales d’architecture (la passerelle est aussi un espace à parcourir) et de paysage (la passerelle et son insertion dans un lieu). Les différents groupes réaliseront des esquisses parmi lesquels les enseignants choisiront la proposition la plus apte à être réalisée (sur la base d’un critère de faisabilité dans le temps imparti et dans le lieu choisi). Tous les étudiants ayant choisi ce sujet participeront ainsi à la réalisation de la ou des passerelles désignées.
Sujet M4 : Babel (des gratte-ciel dans la tête) : Réaliser une structure verticale élancée sur un minimum d'appuis (3 appuis ?), la plus haute possible (minimum 2,00 m.) de la manière la plus ingénieuse (économie de moyens), mise en situation dans un lieu où elle prend toute sa pertinence. Un projet d’architecture ou de paysage, construit, transforme et “donne à voir” ce qui entoure. Les structures élancées scandent nos paysages urbains et ruraux, arbres isolés ou alignements, tours, poteaux, châteaux d’eau, pylones. Elles sont souvent le support à l’expression de fantasmes ou jouent le rôle de symboles : de puissance, de permanence. Très visibles, très “voyantes”, elles marquent le site dans lequel elles s’inscrivent, déterminent de façon radicale le paysage auquel elles participent. Vous devrez installer une construction de ce type dans l’école ou ses abords en interrogeant ce rapport au contexte.
Bonus lors de la présentation : chacun s’exprimera dans une langue différente.
Contenu
Sujet M1 : Structu(re)vêtement : Méthode : travail à partir d'une surface textile et de sa structuration par fourreautage et baleinage en vue de l'édification d'un habitacle constructivement hybride où structure et revêtement sont intimement associés et collaboratifs, dont on questionne justement les enjeux, constructifs et esthétiques, de la collaboration). Le passage de la surface structurée, travaillée à plat, à une volumétrie fabricant un espace se faisant dans une ultime étape, réversible, et par le truchement d'un minimum d'opérations.
Détournement de principes constructifs issus des objets textiles de petites ou moyennes dimensions (vêtements, sacs, parapluie, capote, tente, abri, solutions de nautisme ou de camping, etc..)
- Matériaux (le textile vous sera fourni) : baleines (tube, tige, jonc, baguette, barre, branches, canne, ...), couture, velcro, fermeture éclair, bouton, rivet, oeillet, agrafe, pression, sangle, boucle, mousqueton, crochet, corde, câble, tendeur, ridoire, taquet, piquet et bitte d'amarrage, ...
Sujet M2 : Méthode : La qualité de la machine va dépendre essentiellement des matériels, matières et matériaux que vous allez apporter : collecter et récupérer au préalable puis apporter ces objets en tout genre qui font contrepoids, qui ont un moteur, qui basculent, roulent, coulissent, vibrent, se tendent ou détendent, qui rebondissent, et des matériaux qui coulent (sable, eau, etc.) ou cassent ou se plient, des récipients, des contrepoids, etc.
Votre dispositif doit être intelligemment mise en scène afin que le public puisse en apprécier toute la richesse (éclairage, disposition dans le lieu, positionnement des spectateurs, etc.). Votre lieu de travail sera votre lieu d'implantation. Il faudra y penser assez tôt pour que votre présentation puisse être mise en valeur.
N'hésitez pas à filmer régulièrement vos tests. Ils seront votre mémoire en cas de mouvement partiel et imparfait à l'heure H le jour J. Ils vous permettront de comprendre pourquoi ça marche ici, pourquoi moins bien là.
Sujet M3 : Méthode : interroger la structure (ainsi que sa forme et sa typologie) par la fonction, représente un des objectifs centraux de ce projet court, qui se situe dans la continuité des thématiques traitées dans les cours de Construction. Après une investigation et une compréhension corporelle, intuitive et physique des phénomènes, et une mobilisation des principes acquis à travers la réalisation d’un micro-franchissement, un saut d’échelle sera fait afin de remobiliser les mêmes principes dans un travail de conception et réalisation d’un franchissement à grande échelle.
1er jour : par groupe de 3, un travail sur maquettes sera au centre de la phase de conception préliminaire et permettra de vérifier la pertinence du parti constructif choisi, ainsi que sa cohérence globale par rapport aux différentes fonctions (franchir d’abord, mais aussi fonder, supporter, contreventer) et la pertinence de son inscription dans le site (les maquette de franchissement doivent donc montrer cette inscription précise). A la fin de ce premier jour, des projets sont sélectionnés pour être réalisés par regroupements d'équipes.
2e jour : les projets sélectionnés sont développés en plans à l'échelle 1 (la réflexion sur les assemblages représente un moment important de la phase de conception-réalisation) avec un inventaire précis et complet des besoins en matière et matériaux (estimatif quantitatif des besoins). Puis début du chantier de fabrication avec organisation de l'espace de travail.
3e jour : fin de la construction et présentation in situ (attention au problème des appuis !)
Sujet M4 :: Le premier jour, vous choisirez : un lieu d'implantation (qui sera cartographié en collaboration avec les autres), ainsi que deux matériaux récupérés aux propriétés structurelles différentes (dur/mou, plein/creux, lourd/léger, droit/courbe, plan/longitudinal, etc.). Vous pourrez utiliser un troisième matériau comme lien d'assemblage. Le choix des matériaux se fera selon leurs propriétés structurelles et leurs capacités à être réemployés (ce choix est donc déterminant, et en lui même une part non négligeable de la réflexion). Le deuxième jour : après explorations des qualités sensibles et structurelles des matériaux, vous construisez la structure qui devra présenter un parti-pris clair dans l’économie de sa construction, dans son rapport au sol et à ce qui l’entoure ainsi qu’aux éventuelles constructions similaires. A la fin de la construction le troisième jour, la présentation se fera in situ.
Détournement de principes constructifs issus des objets textiles de petites ou moyennes dimensions (vêtements, sacs, parapluie, capote, tente, abri, solutions de nautisme ou de camping, etc..)
- Matériaux (le textile vous sera fourni) : baleines (tube, tige, jonc, baguette, barre, branches, canne, ...), couture, velcro, fermeture éclair, bouton, rivet, oeillet, agrafe, pression, sangle, boucle, mousqueton, crochet, corde, câble, tendeur, ridoire, taquet, piquet et bitte d'amarrage, ...
Sujet M2 : Méthode : La qualité de la machine va dépendre essentiellement des matériels, matières et matériaux que vous allez apporter : collecter et récupérer au préalable puis apporter ces objets en tout genre qui font contrepoids, qui ont un moteur, qui basculent, roulent, coulissent, vibrent, se tendent ou détendent, qui rebondissent, et des matériaux qui coulent (sable, eau, etc.) ou cassent ou se plient, des récipients, des contrepoids, etc.
Votre dispositif doit être intelligemment mise en scène afin que le public puisse en apprécier toute la richesse (éclairage, disposition dans le lieu, positionnement des spectateurs, etc.). Votre lieu de travail sera votre lieu d'implantation. Il faudra y penser assez tôt pour que votre présentation puisse être mise en valeur.
N'hésitez pas à filmer régulièrement vos tests. Ils seront votre mémoire en cas de mouvement partiel et imparfait à l'heure H le jour J. Ils vous permettront de comprendre pourquoi ça marche ici, pourquoi moins bien là.
Sujet M3 : Méthode : interroger la structure (ainsi que sa forme et sa typologie) par la fonction, représente un des objectifs centraux de ce projet court, qui se situe dans la continuité des thématiques traitées dans les cours de Construction. Après une investigation et une compréhension corporelle, intuitive et physique des phénomènes, et une mobilisation des principes acquis à travers la réalisation d’un micro-franchissement, un saut d’échelle sera fait afin de remobiliser les mêmes principes dans un travail de conception et réalisation d’un franchissement à grande échelle.
1er jour : par groupe de 3, un travail sur maquettes sera au centre de la phase de conception préliminaire et permettra de vérifier la pertinence du parti constructif choisi, ainsi que sa cohérence globale par rapport aux différentes fonctions (franchir d’abord, mais aussi fonder, supporter, contreventer) et la pertinence de son inscription dans le site (les maquette de franchissement doivent donc montrer cette inscription précise). A la fin de ce premier jour, des projets sont sélectionnés pour être réalisés par regroupements d'équipes.
2e jour : les projets sélectionnés sont développés en plans à l'échelle 1 (la réflexion sur les assemblages représente un moment important de la phase de conception-réalisation) avec un inventaire précis et complet des besoins en matière et matériaux (estimatif quantitatif des besoins). Puis début du chantier de fabrication avec organisation de l'espace de travail.
3e jour : fin de la construction et présentation in situ (attention au problème des appuis !)
Sujet M4 :: Le premier jour, vous choisirez : un lieu d'implantation (qui sera cartographié en collaboration avec les autres), ainsi que deux matériaux récupérés aux propriétés structurelles différentes (dur/mou, plein/creux, lourd/léger, droit/courbe, plan/longitudinal, etc.). Vous pourrez utiliser un troisième matériau comme lien d'assemblage. Le choix des matériaux se fera selon leurs propriétés structurelles et leurs capacités à être réemployés (ce choix est donc déterminant, et en lui même une part non négligeable de la réflexion). Le deuxième jour : après explorations des qualités sensibles et structurelles des matériaux, vous construisez la structure qui devra présenter un parti-pris clair dans l’économie de sa construction, dans son rapport au sol et à ce qui l’entoure ainsi qu’aux éventuelles constructions similaires. A la fin de la construction le troisième jour, la présentation se fera in situ.
Mode d'évaluation
Évaluation réalisée sur la progression au cours des 3 jours sur la capacité de l'étudiant à faire travailler une réalité physique :
- Savoir nommer les principales fonctions structurales fondamentales liées au bâtiment : franchir, supporter, contreventer, fonder.
- Comprendre quels éléments travaillent en traction et lesquels travaillent en compression.
- Mobiliser ces connaissances en situation de conception dans l'élaboration du projet, en faisant en sorte que la dimension technique du projet n'oblitère pas les autres enjeux de la conception du projet.
Critères d’évaluation : Efficience de la structure, Prise en compte des différents enjeux d’un projet de construction, Organisation du travail
- Savoir nommer les principales fonctions structurales fondamentales liées au bâtiment : franchir, supporter, contreventer, fonder.
- Comprendre quels éléments travaillent en traction et lesquels travaillent en compression.
- Mobiliser ces connaissances en situation de conception dans l'élaboration du projet, en faisant en sorte que la dimension technique du projet n'oblitère pas les autres enjeux de la conception du projet.
Critères d’évaluation : Efficience de la structure, Prise en compte des différents enjeux d’un projet de construction, Organisation du travail
Travaux requis
Premiers TD de sciences et techniques sur franchissements et découverte des efforts par pratique de Kinesthésie
Heures
Cours magistraux : 0.00
Travaux dirigés : 48.00
Crédit ECTS
0.00
Coefficients
35.00