Cisaillement dans les poutres assemblées sollicitées en flexion

Voici un lien vers un vidéo que les étudiants en Résistance de matériaux apprécieront certainement. Je l'ai trouvé sur le Web en 2005. Son utilisation dans un cours de Résistance des corps déformables, en Automne 2005, avait aidé de manière sensible mes étudiants.

Pour visionner la démo, cliquez sur : cisaillement.

Bonne écoute, bon visionnement !

Pour un sol donné, domaine où est situé le point (teneur en eau; masse volumique du sol sec)

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Graphique fait au tableau noir par Dr. Pierre Montès; photo prise par Mathieu Sauvageau, EPM, 29 septembre 2009

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Ce graphique est généralement introduit dans un cours de mécanique des sols, au chapitre sur la théorie du compactage.

Depuis de nombreuses années, j'introduis ce graphique dès le premier cours. De cette manière, l'étudiant peut exploiter toute la richesse de l'information qu'il contient.

Il s'agit d'un sol donné (formé de trois phases: grains solides, eau et air). Les grains sont en contact les uns avec les autres et forment un assemblage capable de supporter et de transmettre en profondeur les charges appliquées en surface. L'espace entre les grains (les «vides» du sol) est occupé par l'air et l'eau dans différentes proportions.

Pour un même sol, on suppose que la masse volumique des grains solides est constante.

L'équation de la courbe de saturation (frontière en forme d'hyperbole) est rigoureusement démontrée. Il en est de même de la courbe d'égal degré de saturation tracée en trait discontinu.

Sur la courbe en trait discontinu, on a montré un point particulier du sol en question. Il a une teneur en eau donnée (abscisse), une «masse volumique du sol sec» (ordonnée), et, un degré de saturation correspondant (un paramètre associé au point en question).

Si, à partir de ce point, on veut amener le sol à la saturation (d'eau), et, si durant cette opération le volume total du sol reste constant (la masse volumique du sol sec ne change pas et il n'y a pas de perte ni d'ajout de grains solides), alors la teneur en eau du sol saturé correspond à l'abscisse du point de la courbe de saturation ayant la même ordonnée que le point de départ.

Tout cela est bien simple à expliquer aux étudiants. Mais en réalité (ouvrons une parenthèse que nous fermerons à la fin de cet article), il est difficile pour un sol donné, dans la nature ou sur un chantier, d'atteindre la saturation, car il y a un pourcentage de vides d'air qui reste emprisonnés entre les grains solides et qui ne peuvent pas être remplacés par de l'eau (air occlus). En laboratoire, dans ce cas, on peut «saturer» le sol en écrasant les bulles d'air emprisonnées en exerçant sur l'eau de très fortes pressions (contre-pression, en milliers de kilopascals) jusqu'à ce que le volume des bulles d'air soit rendu pratiquement nul (loi de Boyle-Mariotte). À ce moment-là, les vides sont pratiquement occupés par l'eau. Quand on enlève la contre-pression, les bulles d'air reprennent leur volume normal et le sol redevient non saturé.