Génie civil ou ingénierie des structures?

30 avril, 2020 | Blogue

Xing Li

Xing Li, ing.

Chef de pratique - Civil, structure et géotechnique

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Mario Gignac

Mario Gignac, ing.

Chef de services, structure

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Marie-France Proulx, ing., M. Sc. A., P.M.P

Chef d'équipe, civil-infrastructure

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Quelle est la différence entre le génie civil et l’ingénierie des structures? Cette question souvent posée suscite de la confusion, même dans le milieu de l’ingénierie.

Dans une firme d’ingénierie, le service de génie civil regroupe en général les disciplines du génie civil et de l’ingénierie des structures, auxquelles s’ajoutent parfois le génie géotechnique, l’ingénierie des transports, le génie de l’environnement et le génie hydraulique, toutes considérées traditionnellement comme des sous-spécialités du génie civil.

La différence entre le génie civil et l’ingénierie des structures peut être difficile à percevoir, ces deux termes ayant même été synonymes à une certaine époque. Pour les distinguer, il faut d’abord comprendre le concept qui sous-tend chaque domaine.

La tradition et la réalité

Dans l’Antiquité et au Moyen-Âge, la conception architecturale et la construction étaient faites en grande partie par des artisans. Il n’existait pas de théorie des structures, et la compréhension des facteurs de stabilité de ces dernières était très limitée et reposait surtout sur les preuves empiriques tirées de l’expérience passée. Jusqu’à l’époque moderne, on ne faisait pas de distinction entre le génie civil et l’architecture. Les termes « ingénieur » et « architecte » étaient souvent utilisés indifféremment.

Le génie civil est l’un des plus vieux métiers qui soient : il a fait son apparition lorsque les humains ont commencé à se construire des abris. Il s’est développé et subdivisé en plusieurs domaines à mesure que les connaissances s’accumulaient pour devenir une spécialité distincte.

Traditionnellement, l’ingénierie des structures était considérée comme une sous-discipline du génie civil, mais au fil des progrès de la science et de l’architecture, elle est devenue une discipline à part entière.

Bien qu’il ait donné naissance à de nombreuses disciplines, le génie civil survit en tant que spécialité technique distincte et demeure étroitement lié à l’ingénierie des structures. Les champs de res de ces disciplines sont souvent les mêmes, puisque les deux s’intéressent à l’analyse, à la conception, à l’installation, à l’érection et à la maintenance des constructions et des infrastructures. De plus, les deux s’intéressent autant aux installations privées que publiques, aux petits qu’aux gros projets dans l’industrie légère ou lourde, dont l’exploitation minière et les métaux, l’énergie et la pétrochimie, ainsi qu’à d’autres secteurs, comme les projets résidentiels, commerciaux, institutionnels ou publics.

Il y a cependant des différences cruciales entre les deux disciplines, tant en ce qui concerne leur champ d’application que la formation requise et les emplois occupés par les diplômés. Par exemple, à l’université, les principaux sujets du génie civil sont enseignés au début du programme, mais les étudiants peuvent choisir des cours complémentaires pour approfondir les domaines qui les intéressent et ainsi se spécialiser en ingénierie des infrastructures, des structures ou des transports, ou en génie géotechnique ou de l’environnement.

Génie civil

En fait, le terme « ingénierie des infrastructures » conviendrait sans doute maintenant mieux pour décrire cette discipline que « génie civil ». Traditionnellement, le terme génie civil décrivait tout domaine du génie sans lien avec le génie militaire. Mais de nos jours, il sert plutôt à distinguer l’ingénierie des infrastructures des autres disciplines, comme l’ingénierie des structures, et le génie mécanique, électrique et électronique.

Le travail d’un ingénieur civil consiste principalement à concevoir des services souterrains ou de surface, comme les systèmes de gestion des eaux de surface, les systèmes sanitaires et de gestion des eaux usées, les aqueducs et les systèmes d’eau d’extinction, les routes, les stationnements, le terrassement et autres infrastructures. Plus précisément, les ingénieurs civils :

  • Planifient les travaux de préparation de chantier.
  • Veillent à ce que le nivellement soit optimal pour la gestion efficace des eaux de surface et souterraines.
  • Planifient et conçoivent les terrassements et les zones de circulation.
  • Optimisent les déblais et les remblais.
  • Conçoivent des services souterrains, des systèmes de drainage et diverses infrastructures civiles.
  • Préparent les documents techniques afin d’obtenir des autorisations environnementales nécessaires pour les services souterrains et la gestion des eaux pluviales.
  • Préparent les plans et devis pour la mise à disposition d’ouvrages d’infrastructures civils.
  • Préparent ou aident à préparer les estimations de coûts de construction, les devis quantitatifs, les échéanciers, les budgets et les rapports pour les travaux d’infrastructures civiles.
  • Assurent la supervision de chantier.

Ingénierie des structures

L’ingénierie des structures s’intéresse à la conception, à l’analyse, à l’inspection, à la construction et à la maintenance des structures porteuses ou de résistance aux charges. Elle subdivise les structures en petits éléments en fonction des mécanismes de portance qu’ils mettent en œuvre – colonnes, poutres, poutres maîtresses, assemblages, murs, fermes, chevrons du comble, plaques, coquilles, arcs et diaphragmes, etc. Les ingénieurs en structures doivent définir le plan de la disposition, le membrure profilé, la grandeur et la nuance de matériau de ces éléments pour tenir compte de leur capacité, et de l’importance de la flexion (ou flèche) ou de la fatigue. Ils doivent ensuite effectuer le calcul des structures pour ces différents éléments en tenant compte de toutes les combinaisons possibles de charges appliquées et d’effets, notamment la charge permanente, la surcharge, les charges attribuables aux vibrations, au vent, à la neige et à la glace, les effets des séismes et de la température.

Le travail d’un ingénieur en structures consiste principalement à concevoir des structures souterraines, comme les fondations ou pieux, et des superstructures, comme les structures de bâtiments ou de maisons, les supports d’équipement industriel, les râteliers tuyauteries, les passerelles et les plateformes. Plus précisément, les ingénieurs en structures :

  • Conçoivent des fondations.
  • Conçoivent des structures en acier, en béton et en bois.
  • Coordonnent les activités de conception avec d’autres disciplines, comme l’ingénierie des infrastructures, et le génie mécanique et électrique.
  • Préparent des estimations, des devis de construction et des rapports techniques sur les travaux structurels.
  • Aident à préparer des estimations, des échéanciers et des budgets pour les travaux structurels.
  • Participent à la gestion ou la supervision de chantier.

Pour conclure

On dit qu’une photo vaut mille mots. En voici une qui illustre la différence entre les deux disciplines :

BBA s’appuie sur sa solide expérience en génie civil et en ingénierie des structures pour fournir des analyses de constructibilité et une aide technique pendant la construction, en plus de faire profiter sa clientèle de services d’experts en ingénierie. Vous pouvez compter sur l’équipe de BBA pour vous aider à réaliser vos projets.

Références

1) OIQ – Guide de pratique professionnelle : http://www.gpp.oiq.qc.ca/

2) Université McGill – Département de génie civil (en anglais) : https://www.mcgill.ca/civil/undergrad/areas

3) Polytechnique Montréal – Département des génies civil, géologique et des mines : https://www.polymtl.ca/cgm/programmes-d%C3%A9tudes/baccalaur%C3%A9at/g%C3%A9nie-civil

4) Wikipédia – Génie civil : https://fr.wikipedia.org/wiki/G%C3%A9nie_civil

5) Wikipédia – Ingénierie des structures : https://fr.wikipedia.org/wiki/Ing%C3%A9nierie_des_structures

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