L'utilisation accrue de l'aluminium structural au cours des dernières décennies s'explique par ses nombreux avantages, tels que son excellente résistance par rapport à son poids, sa résistance à la corrosion et ses bénéfices environnementaux. Dû à son coup initial élevé, l'optimisation des méthodes de conception est essentielle pour exploiter pleinement ces propriétés. Cependant, les normes actuelles utilisent des approches simplifiées pour prédire la résistance des éléments en aluminium, qui ne sont pas optimisées pour tenir compte des effets de l'écrouissage, des instabilités, des propriétés réduites dans la zone affectée thermiquement et des formes extrudées souvent complexes. Ce mémoire présente le développement d'une méthode alternative de dimensionnement des sections ouvertes en aluminium, basée sur l'Overall Interaction Concept (O.I.C.). Cette approche de conception innovante est basée sur l'interaction entre résistance et stabilité, tout en considérant les imperfections géométriques et matérielles. De plus, elle permet d'obtenir des résultats précis et cohérents par l'utilisation de courbes de flambement continues. Un modèle numérique d'éléments finis a été développé pour prédire avec précision la résistance en section des éléments en aluminium. Son efficacité a été validée en comparant les résultats à ceux de tests expérimentaux. Des études paramétriques approfondies ont ensuite été menées, permettant d'étudier l'impact de diverses géométries, d'alliages et de cas de charge sur la résistance. Avec les résultats de plus de 4500 simulations numériques non linéaires, des propositions de calculs de type O.I.C. ont été formulées pour la résistance locale des sections d'aluminium extrudées et soudées en forme de "I". La performance des propositions a été évaluée en la comparant d'abord aux résultats numériques, puis aux prévisions de résistance des normes de conception d'aluminium canadienne, européenne et américaine. Les comparaisons ont prouvé que la méthode de conception de l'O.I.C. mène à des résultats beaucoup plus précis que les normes actuelles, tout en étant plus simple et plus efficace. / The increased use of structural aluminium in the last decades can be explained by the many advantages of this material, such as its great strength-to-weight ratio, resistance to corrosion, and environmental benefits. Due to its high initial cost, optimization of design methods is essential to fully benefit of these properties. However, current standards use simplified approaches to predict the resistance of aluminium elements, that are not optimized to account for the effects of strain hardening, instabilities, heat reduced properties and often complex extruded shapes. This thesis presents the investigations conducted for the development of an alternative design method for aluminium open cross-sections, based on the Overall Interaction Concept (O.I.C.). This innovative design approach relies on the interaction between resistance and stability, and also allows to consider geometrical and material imperfections. Moreover, it allows to obtain precise and consistent results by the use of continuous buckling curves. A numerical finite element model was developed to accurately predict the cross-sectional resistance of aluminium elements. Its efficiency was validated by comparing the results to available experimental test data. Extensive parametric studies were then conducted, allowing to study the impact of various geometries, alloys, and load cases on the resistance. Using the results from more than 4500 nonlinear numerical simulations, O.I.C.-type design proposals were formulated for the local resistance of extruded and welded aluminium sections of "I" shape. The performance of the proposals was evaluated by first comparing it to the numerical results, then to the resistance predictions from the Canadian, European, and American aluminium design standards. The comparisons showed that the O.I.C. design proposal leads to much more accurate results than the current standards, while still being simpler and more efficient.

La réduction de masse des structures de remorques est un sujet d'actualité dans le domaine du transport. Ce mémoire traite du travail accompli lors de la conception d'une structure de remorque en aluminium ultralégère. Une revue de la conception de la remorque existante a été réalisée. Il en est ressorti que le plancher est complètement dissocié des deux poutres en I formant la structure principale. Une nouvelle structure comprenant une plate-forme structurale solidaire à une coque a été conçue. Pour arriver à ces fins, un long processus itératif incluant des analyses par éléments finis a permis d'élaborer et d'optimiser les extrusions à parois minces constituant la plate-forme. Pour ce qui est de la coque, elle a été désignée en fonction de résultats d'analyses par éléments finis. En plus, un modèle basé sur la théorie des poutres programmé sur Maple a servi à l'optimisation de la géométrie de celle-ci. Tous ces éléments innovateurs ont permis d'alléger la structure de façon importante. Enfin, des analyses à l'aide de la méthode des éléments finis ont été faites afin de comparer les performances du nouveau design aux performances de celui déjà existant.

Bien que le domaine de la construction au Québec soit en pleine expansion et qu'il joue un rôle clé dans l'économie du pays, le coût énergétique engendré par le chauffage et le refroidissement des bâtiments est un enjeu important de ce secteur. Avec la règlementation sur l'énergie qui devient de plus en plus contraignante, il devient difficile d'utiliser le mur-rideau dans les bâtiments en raison de leur faible performance énergétique, et ce, malgré le fait que ce système puisse permettre de valoriser l'aluminium produit au Québec. Le mur-rideau intelligent dont les propriétés sont modulées en fonction d'un contrôleur est une façon de résoudre cet enjeu. C'est dans cette optique que s'insère cette maitrise dont le but est d'étudier le mur-rideau intelligent intégrant l'aluminium de façon à comprendre son mode de conception, à cerner les points à améliorer, de même qu'à dégager des pratiques d'avenir afin de favoriser un déploiement plus large de ce produit dans l'industrie du bâtiment au Québec. Pour ce faire, une revue de littérature a été réalisée, afin d'investiguer les différents aspects du mur-rideau intelligent, notamment leur constitution et leur chaîne de valeur. Des entrevues semi-dirigées ont ensuite été réalisées avec des experts de la construction au Québec et aux États-Unis, pour mieux comprendre la situation actuelle du mur-rideau intelligent et bonifier ou ajuster les informations recueillies lors de la revue de la littérature. Cet exercice visait également à permettre l'élaboration de pistes de solutions pour guider le déploiement à plus grande échelle du produit sur le marché. Une analyse de contenu des entrevues a dès lors pu être conduite, ce qui a mené à l'élaboration d'une liste de recommandations et au dégagement de perspectives d'avenir en lien avec le mur-rideau intelligent. La forme de la chaîne de valeur du produit a de plus été repensée suite aux informations recueillies lors des entrevues. Les diverses analyses menées lors de la recherche ont entre autres permis de proposer une définition standardisée du mur-rideau intelligent, d'établir les critères qui devraient guider le choix du mur-rideau intelligent dans les projets de construction au Québec, de mettre l'accent sur les types de vitrage à incorporer dans ce produit, d'établir les différentes étapes de conception à mener pour favoriser la pérennité du mur, de même que de regrouper les problématiques à résoudre afin de permettre l'expansion de son marché. Ce travail peut donc être vu comme une avenue pour regrouper toute une série d'informations concernant le mur-rideau intelligent qui guident la conception du produit ainsi que la mise en place de la chaîne de valeur pour sa fabrication. / Quebec's construction industry is booming and plays a key role in the country's economy. Nevertheless, the energy costs involved in heating and cooling buildings is a major challenge. With current energy regulations becoming more stringent, it is becoming challenging to continue using curtain walls in buildings due to their typically low energy performance, even though this product can valorize the aluminum produced in Quebec. The aim of this master's thesis is to study smart curtain walls to understand how smart curtain walls are designed, to identify areas for improvement, and to identify future practices to encourage wider deployment of this product in the industry. To this end, a literature review was carried out, with the aim of investigating the various aspects of the intelligent curtain wall, including its constitution and value chain. Semi-structured interviews were then conducted with construction experts in Quebec, to gain a better understanding of the current situation of intelligent curtain walls and to be able to improve or adjust the information gathered during the literature review. This exercise was also aimed at developing possible solutions to guide the product's wider deployment on the market. A content analysis of the interviews was carried out, leading to a list of recommendations and future prospects for the intelligent curtain wall. The structure of the product's value chain was also rethought as a result of the information gathered during the interviews. Among other things, the various analyses carried out during the research enabled us to propose a standardized definition of the intelligent curtain wall, to establish the criteria that should guide the choice for intelligent curtain walls in construction projects in Quebec, to identify the types of glazing used for this product, to establish the various design stages to be carried out to promote the wall's durability, and to highlight issues that need to be resolved to enable market expansion. This work can therefore be seen as a compilation of a wide range of information concerning the intelligent curtain wall, guiding the design of the product as well as the establishment of its value chain.