« Formation admissible aux fins de la formation continue obligatoire, pour une durée de 1 heure. »

L’ingénieur structure civile au Québec avec Paul Mottier

Au Coeur des Innovations

Dans cet épisode, Michel Demuynck reçoit Paul Mottier, docteur en génie civil et ingénieur en structure de bâtiments. La discussion commence en démystifiant le rôle et les outils de l’ingénieur en structure dans le génie civil, en abordant notamment les méthodes de validation des modèles numériques et l’essor du BIM.

L’échange se poursuit sur les enjeux de la construction durable : rareté du sable, carbone intrinsèque des matériaux, essor du bois massif et analyse de cycle de vie.

L’épisode se conclut sur le profil de l’ingénieur-docteur, la place de l’enseignement et sa vision du bâtiment et de la ville du futur.

Au coeur des innovations - Paul-Mottier
Paul Mottier, crédit photo : LinkedIn

Informations générales

Titre de la formation:

L’ingénieur structure civil au Québec avec Paul Mottier

Durée: 1 heure
Langue: Français
Format: Balado – Formation en-ligne
Expert invité:

Paul Mottier, docteur en génie civil et ingénieur en structure, chez Arup Canada.

Paul Mottier est docteur en génie civil et ingénieur en structure chez Arup. Établi au Québec depuis onze ans, il s’est spécialisé en génie civil au fil d’un double diplôme mené à Polytechnique Montréal, où il a complété une maîtrise recherche (2017) puis un doctorat (2020) portant sur le comportement sismique des contreventements berçants gravitaires en acier, des systèmes qui permettent aux structures de basculer sous l’effet d’un séisme afin de réduire les forces internes. Il exerce depuis cinq ans comme ingénieur en structure et contribue à des projets de bâtiments et d’ouvrages d’art. En parallèle, il conserve une activité d’enseignement et poursuit la révision d’articles scientifiques pour des revues savantes.

Compétences professionnelles visées (Cadre de référence OIQ)​

C'est à l'ingénieur de déterminer si le contenu de cet épisode correspond à ses besoins de développement professionnel et à ses activités actuelles ou futures.

Champ de compétence Éléments couverts dans cet épisode
Établir le mandat Définir les besoins et les attentes à partir de l'intention de l'architecte (usages, charges, durée de vie visée) ; préciser l'encadrement légal, réglementaire et normatif (Code national du bâtiment, exigences applicables à l'usage du bâtiment).
Déterminer la solution Traiter les risques techniques : scénarios sismiques, évaluation de l'acceptabilité du risque (probabilité pondérée par la gravité) ; évaluer les solutions et recommander une solution au moyen de l'ingénierie de la valeur.
Concevoir la solution Traiter les données (paramètres et calculs des systèmes de reprise des charges latérales et gravitaires, fondations, colonnes) ; valider la conception (modélisation numérique, essais en soufflerie sur modèles réduits) ; produire les documents d'ingénierie (BIM 4D-5D-6D).
Surveiller la mise en œuvre de la solution Effectuer la surveillance : vérifier la conformité des travaux aux plans lors des visites de chantier ; terminer la surveillance : attester la conformité, dans le cadre du Code national du bâtiment tel qu'adopté au Québec et de la responsabilité professionnelle engagée.
Agir professionnellement Prioriser la protection du public et respecter ses obligations déontologiques (primauté de la vie humaine) ; appliquer les principes de développement durable dans la pratique (analyse de cycle de vie, carbone intrinsèque, choix des matériaux), conformément aux exigences de l'OIQ.
Démontrer ses aptitudes personnelles Faire preuve de jugement et d'esprit d'analyse : simplifier et reformuler un problème complexe, contre-vérifier les résultats d'un logiciel par le sens physique (« garbage in, garbage out ») avant de les valider.
Communiquer efficacement Adapter ses communications à ses interlocuteurs : traduire l'intention de l'architecte en exigences techniques concrètes et collaborer avec les autres disciplines et les entrepreneurs (approche design-build).

CONTENU

Parcours : de la recherche parasismique à la pratique

  • Le cheminement type d’un ingénieur-docteur en structure de bâtiment : double diplôme à Polytechnique Montréal, maîtrise recherche puis doctorat en génie civil sur la résistance sismique des structures.
  • Le lien direct entre la recherche parasismique et un enjeu concret de protection des personnes face au risque de séisme.

Le rôle de l’ingénieur en structure

  • Ce que recouvre concrètement le « squelette » d’un ouvrage : fondations, colonnes, système de reprise des charges latérales (vent, séisme) et système de résistance aux charges gravitaires.
  • La place de l’ingénieur en structure dans la chaîne de conception, en interface avec l’architecte et les autres disciplines (mécanique, électricité, ventilation).
  • La distinction entre concevoir et construire : l’ingénieur définit comment réaliser l’ouvrage sans le bâtir lui-même.

Le risque sismique au Québec et au Canada

  • Les trois grandes zones sismiques du Canada (Ouest, Est incluant la vallée de l’Outaouais et Montréal, Nord) et la nature particulière de la sismicité de l’Est : des mouvements de sol à très haute fréquence.
  • Pourquoi de nombreuses petites structures rigides entrent en résonance avec cette fréquence, ce qui accroît leur vulnérabilité.
  • La notion de risque comme produit de la probabilité d’occurrence et de la gravité des conséquences, illustrée par le contexte hivernal québécois.
  • L’évolution de la prise en compte du séisme dans le Code national du bâtiment (depuis les années 1950, obligation généralisée depuis les années 1980).

Outils numériques et validation des modèles

  • Le passage de la table à dessin à la modélisation numérique, et la nécessité de valider les sorties logicielles par le sens physique (« garbage in, garbage out »).
  • Le rôle du calcul à la main (diagrammes de moments et d’efforts tranchants) comme première étape de compréhension avant la modélisation.
  • Les méthodes de validation : essais en soufflerie sur modèles réduits, calibration à partir de la recherche universitaire et revue par les pairs.

Le BIM : bien plus que du dessin 3D

  • Ce que recouvre réellement le Building Information Management, distinct de la simple modélisation 3D : la gestion de l’ensemble des informations du bâtiment.
  • L’apport des dimensions additionnelles (4D temps, 5D coûts, 6D quantités) pour la coordination des disciplines et l’anticipation des interfaces.
  • Les gains concrets en chantier : quantification des matériaux, réduction des conflits et des non-coordinations coûteuses.

Sécurité, coûts et cadre déontologique

  • Comment le Code national du bâtiment fixe des exigences minimales et des facteurs de sécurité qui encadrent l’arbitrage entre sécurité et coût.
  • Le principe de l’ingénierie de la valeur pour optimiser un projet sans compromettre la sécurité.
  • La primauté de la protection du public et de la vie humaine, ancrée dans le code de déontologie de l’OIQ.

Climat québécois : corrosion et cycles de gel-dégel

  • Pourquoi le gradient thermique affecte peu la structure isolée d’un bâtiment, mais devient critique pour les ouvrages exposés comme les ponts.
  • L’effet des chlorures (sel de déglaçage) sur la corrosion des armatures du béton armé.
  • Les cycles de gel-dégel comme principal facteur de dégradation, et les protections prévues (porosité du béton, protections anticorrosion).

Durée de vie et cycle de vie des ouvrages

  • La durée de vie d’un ouvrage est fixée par le client, non par le code — lequel définit plutôt la récurrence des événements météorologiques (ex. : vent de récurrence 50 ans).
  • Les ordres de grandeur typiques : 50 à 75 ans pour un bâtiment, jusqu’à 125 ans pour un pont comme le Samuel-De Champlain.
  • La tension entre coût initial et coût de maintenance dans l’analyse du cycle de vie.

Surveillance de chantier et responsabilité de l’ingénieur

  • La particularité québécoise : l’ingénieur n’est pas tenu de visiter les chantiers qu’il conçoit et peut attester la conformité à distance.
  • Pourquoi la bonne pratique et la responsabilité professionnelle justifient tout de même les visites de chantier.
  • L’intérêt de la collaboration ingénieur-entrepreneur (approche design-build) pour la faisabilité et le respect des délais.

Construction durable : sable, carbone intrinsèque et certifications

  • La rareté du sable de construction et l’importance de sa granulométrie (le sable du désert étant inadéquat).
  • La notion de carbone intrinsèque (embodied carbon) et son poids selon les matériaux (acier et béton élevés, bois moindre) et le transport.
  • L’usage du GWP (Global Warming Potential) et des certifications (LEED, Envision) dans les choix de conception.
  • L’obligation déontologique d’intégrer le développement durable dans la pratique du génie, appuyée par des initiatives comme Bâtiment durable Québec.

Le bois massif : potentiel et limites

  • Le nouveau cadre de la Régie du bâtiment du Québec autorisant la construction en bois massif jusqu’à 18 étages.
  • Pourquoi le bois n’est pas une solution miracle : bénéfice conditionnel à une gestion forestière durable, décomposition libérant du méthane (CH₄).
  • Les essences québécoises propices à l’usage structurel (épinette noire, sapin, pin, pruche), par opposition à d’autres bois.

Le bâtiment et la ville du futur

  • Les orientations pressenties : toits végétalisés, gestion de la chaleur, orientation solaire et circulation de l’air.
  • La flexibilité et la réutilisabilité comme critères de conception (bâtiments adaptables à un changement d’usage).
  • L’enjeu de la densification pour limiter l’étalement urbain.

Le profil de l’ingénieur-docteur

  • L’apport du doctorat à la pratique : capacité d’analyse, reformulation des problèmes et recul méthodologique.
  • La nuance sur le cliché du chercheur « déconnecté » du terrain et l’importance de rester relié à la pratique industrielle.
  • Pourquoi le doctorat n’est pas nécessaire pour être un bon ingénieur, mais demeure complémentaire pour améliorer la pratique.

Ressources

Invité : Paul Mottier, docteur en génie civil et Ingénieur en structure chez Arup

Animation : Michel Demuynck, ingénieur et communicateur scientifique

Réalisation : Hugo Martin

Recherche : Michel Demuynck, ing.

Production : Rivercast Média s.a.