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Calculez la charge admissible et la flèche d'une poutre IPN ou IPE en acier : choix du profilé pour mur porteur, ouverture, plancher selon portée et charges (DTU, Eurocode 3).
Trouvez le plus petit profilé acier capable de supporter votre charge sur votre portée, en respectant la flèche admissible (Eurocode 3 simplifié).
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Le dimensionnement d'une poutre acier n'est jamais anodin. Un IPE sous-dimensionné, c'est dans le pire des cas un effondrement de plancher ou de mur porteur, et dans le meilleur des cas des fissures de plafond, des portes qui ne ferment plus, des planchers qui vibrent au passage. Un IPE sur-dimensionné, c'est du budget perdu (un IPE 300 coûte 3 fois le prix d'un IPE 200), des difficultés de levage (un IPE 400 de 4 m pèse 265 kg) et des appuis maçonnés qui doivent être renforcés. Notre calculateur IPN/IPE en ligne vous indique le plus petit profilé qui respecte à la fois le critère de résistance (contrainte σ inférieure à la limite élastique pondérée) et le critère de service (flèche inférieure à la flèche admissible imposée par le DTU 20.1 ou l'Eurocode 3).
L'outil est destiné aux maçons, charpentiers métalliques, artisans tous corps d'état, particuliers en rénovation et étudiants. Le résultat est un pré-dimensionnement indicatif : pour un mur porteur ou une ouverture en façade, l'attestation d'un bureau d'études structure (BET) reste obligatoire.
Les IPN (Profilé Normal en I, norme DIN 1025-1) et les IPE (Profilé Européen, norme NF EN 10365) sont tous deux des poutres acier en I, laminées à chaud. La différence principale est géométrique : les ailes de l'IPN sont inclinées (pente 14 %) et plus étroites, alors que les ailes de l'IPE sont parallèles et plus larges. Cette géométrie moderne donne à l'IPE un meilleur rapport résistance/poids et facilite considérablement les fixations par platine, les soudures et les assemblages boulonnés.
Conséquence pratique : pour une construction neuve, on choisit systématiquement IPE. Les IPN sont conservés en rénovation, pour remplacer à l'identique une poutre existante ou maintenir une compatibilité de hauteur avec des supports anciens. Côté tarif, à charge admissible égale, l'IPE est généralement 10 à 20 % moins cher que l'IPN équivalent grâce à un poids/m inférieur.
Pour une poutre simplement appuyée (cas le plus courant en bâtiment), avec une charge uniformément répartie q (kN/m) sur la portée L (m) :
Pour une charge ponctuelle centrée P (kN) :
La contrainte de flexion dans la section se calcule par σ = M / W (W étant le module d'inertie en cm³, M converti en kN.cm). On compare ensuite σ à la limite élastique de l'acier (235 MPa pour S235, 275 MPa pour S275, 355 MPa pour S355), généralement pondérée par un coefficient de sécurité (×0,85 simplifié ou γM0 = 1 pour l'Eurocode 3). Pour le critère de flèche, on utilise E = 210 000 MPa (module d'Young de l'acier) et I, le moment d'inertie tabulé du profilé.
| Profilé | Hauteur (mm) | Poids (kg/m) | I_y (cm⁴) | W_y (cm³) | Section (cm²) |
|---|---|---|---|---|---|
| IPE 80 | 80 | 6,0 | 80,1 | 20,0 | 7,64 |
| IPE 100 | 100 | 8,1 | 171 | 34,2 | 10,3 |
| IPE 120 | 120 | 10,4 | 318 | 53,0 | 13,2 |
| IPE 140 | 140 | 12,9 | 541 | 77,3 | 16,4 |
| IPE 160 | 160 | 15,8 | 869 | 109 | 20,1 |
| IPE 180 | 180 | 18,8 | 1 320 | 146 | 23,9 |
| IPE 200 | 200 | 22,4 | 1 940 | 194 | 28,5 |
| IPE 220 | 220 | 26,2 | 2 770 | 252 | 33,4 |
| IPE 240 | 240 | 30,7 | 3 890 | 324 | 39,1 |
| IPE 270 | 270 | 36,1 | 5 790 | 429 | 45,9 |
| IPE 300 | 300 | 42,2 | 8 360 | 557 | 53,8 |
| IPE 330 | 330 | 49,1 | 11 770 | 713 | 62,6 |
| IPE 360 | 360 | 57,1 | 16 270 | 904 | 72,7 |
| IPE 400 | 400 | 66,3 | 23 130 | 1 156 | 84,5 |
| IPE 450 | 450 | 77,6 | 33 740 | 1 500 | 98,8 |
| IPE 500 | 500 | 90,7 | 48 200 | 1 928 | 116 |
| IPE 550 | 550 | 106 | 67 120 | 2 440 | 134 |
| IPE 600 | 600 | 122 | 92 080 | 3 070 | 156 |
Le poids/m sert au calcul du levage et à la descente de charges (la poutre se pèse elle-même !). W est utilisé pour la résistance, I pour la flèche. Les IPN suivent une logique similaire mais avec des W et I supérieurs de 10 à 20 % à hauteur équivalente, pour un poids supérieur du même ordre.
En France, les aciers de construction courants sont :
En pratique pour un mur porteur de maison individuelle, le S235 suffit largement. Passer à du S355 pour gagner un cran de profilé est souvent moins rentable que de garder du S235 et monter d'une taille IPE.
La flèche admissible est la déformation maximale tolérée sous charge. Elle s'exprime en fraction de la portée L :
Plus la flèche admissible est faible, plus le moment d'inertie I requis est grand, donc plus le profilé est gros. Dans la grande majorité des cas en bâtiment, c'est le critère de flèche qui détermine le choix final, et non la résistance.
Pour une ouverture de 3 m supportant un étage + toiture en zone d'habitation, q ≈ 10 kN/m. Critère mur porteur : flèche L/500 = 6 mm. Profilé typique : IPE 160 ou IPE 180 en S235.
Plancher bois ou métallique avec solives reposant sur poutre principale IPE. q ≈ 5 à 7 kN/m. Critère L/250 = 20 mm. Profilé typique : IPE 200 à IPE 240 selon largeur tributaire.
Pour reprendre une trémie d'escalier ou un passage de gaine technique, on installe un IPE court entre deux solives, formant un cadre rigide. Calcul identique mais en charge ponctuelle (réaction des solives transversales).
Une poutre IPE ne tient que par ses appuis. Les règles à respecter :
IPE est la norme moderne (poids/résistance optimisé, ailes parallèles facilitant les fixations et assemblages). IPN reste utilisé en rénovation pour remplacement à l'identique (ailes inclinées 14 %). Pour toute construction neuve, on choisit systématiquement de l'IPE : à charge égale, le poids/m est inférieur de 10 à 20 % et la disponibilité chez les négociants acier est bien meilleure.
Pour une ouverture de 3 m supportant un étage + toiture en zone d'habitation, la charge linéaire typique est de 8 à 12 kN/m. Avec q = 10 kN/m : M = 10 × 3² / 8 = 11,25 kN.m, ce qui amène vers un IPE 140 ou IPE 160 en S235 selon la flèche admissible retenue (L/500 pour mur porteur). Le dimensionnement définitif doit être validé par un bureau d'études structure (attestation requise pour permis et assurance décennale).
Pour un plancher : (poids dalle béton ≈ 25 kg/cm d'épaisseur × m² → 2,5 kN/m² pour 10 cm) + charge d'exploitation (1,5 kN/m² logement, 2,5 kN/m² bureaux) multipliés par la largeur tributaire (en général la moitié de la portée perpendiculaire) donnent q en kN/m. Pour un mur porteur : poids mur (≈ 2,5 kN/m² parpaing enduit) × hauteur + plancher haut + toiture cumulés.
Le DTU 20.1 et l'Eurocode 3 imposent : L/250 pour les planchers d'habitation courants, L/300 sous cloisons céramiques sensibles à la fissuration, L/500 pour les murs porteurs (sinon fissures importantes dans la maçonnerie supportée). Plus la flèche admissible est faible, plus le profilé devra être gros : c'est souvent la flèche, et non la résistance, qui détermine le choix final.
Oui pour tout mur porteur, toute ouverture supérieure à environ 1,5 m, ou en cas de doute sur la descente de charges. Le calculateur en ligne donne un premier ordre de grandeur très utile pour discuter avec le maçon ou pour vérifier un pré-dimensionnement, mais l'attestation d'un bureau d'études structure (BET) est requise par l'assurance décennale et pour le dépôt de permis de construire.
Pré-dimensionner la poutre IPE n'est qu'une étape. Avant la pose viennent le devis, la commande négoce, le planning de levage, la coordination des corps d'état (maçon, charpentier, gros œuvre), puis le suivi des heures sur chantier et la facturation finale. Organilog est le logiciel de gestion d'intervention n°1 en France pour les artisans du bâtiment : devis, planning, application mobile pour les équipes, factures et suivi temps en un seul outil. Demander une démo gratuite →
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