Calculez rapidement la faisabilité de votre projet de structure métallique. Cet outil vérifie la résistance et la flèche (déformation) pour les profils IPN allant du 80 au 240, selon les standards de l’acier S235.
Simulateur de charge admissible IPN
Comment choisir le bon IPN ?
Le choix de la section dépend principalement de deux facteurs : la résistance (la poutre ne doit pas casser) et la flèche (la poutre ne doit pas plier visiblement).
Propriétés techniques utilisées
Tableau des capacités et dimensions (IPN 80 à 240)
Ce tableau récapitulatif vous permet de comparer les sections. Les charges admissibles sont données à titre indicatif pour une portée de 4 mètres avec une charge uniformément répartie (flèche L/300).
| Section | Dimensions (h x l) | Poids (kg/m) | Charge Max approx. (sur 4m) | Utilisation courante |
|---|---|---|---|---|
| IPN 80 | 80 x 42 mm | 5.9 kg | ~ 150 kg | Linteau de porte simple, renfort léger. |
| IPN 100 | 100 x 50 mm | 8.3 kg | ~ 300 kg | Petite ouverture (fenêtre) dans mur brique. |
| IPN 120 | 120 x 58 mm | 11.1 kg | ~ 500 kg | Ouverture standard mur porteur (faible charge). |
| IPN 140 | 140 x 66 mm | 14.3 kg | ~ 850 kg | Soutien de plancher bois, ouverture moyenne. |
| IPN 160 | 160 x 74 mm | 17.9 kg | ~ 1 300 kg | Remplacement mur porteur (maison étage). |
| IPN 180 | 180 x 82 mm | 21.9 kg | ~ 1 900 kg | Charges lourdes, grande baie vitrée. |
| IPN 200 | 200 x 90 mm | 26.2 kg | ~ 2 600 kg | Poutre maîtresse, reprise de toiture. |
| IPN 240 | 240 x 106 mm | 36.2 kg | ~ 4 500 kg | Travaux industriels ou très grandes portées. |
FAQ : Tout savoir avant de poser un IPN
Quelle est la différence entre IPN, IPE et HEA ?
- IPN (Profil Normal) : Ailes inclinées, acier plus épais au centre. Très rigide, idéal pour les fortes charges, mais ses ailes en pente rendent les assemblages boulonnés plus complexes (nécessite des rondelles biaises).
- IPE (Profil Européen) : Ailes parallèles et plates. Plus léger et économique que l’IPN à hauteur égale. C’est le standard moderne pour les travaux de rénovation car il est plus facile à habiller (placo).
- HEA (Profil Large) : Forme de « H » presque carré. Beaucoup plus lourd et résistant. Utilisé principalement comme poteau vertical ou pour des linteaux avec très peu de hauteur disponible.
Combien de centimètres l’IPN doit-il entrer dans le mur (appuis) ?
Pour assurer la stabilité et éviter l’écrasement de la maçonnerie, la règle empirique est de prévoir un appui d’au moins 1/10ème de la portée, avec un minimum absolu de 20 cm de chaque côté.
Exemple : Pour une ouverture de 3m, prévoyez 30 cm d’appui de chaque côté. Il est souvent nécessaire de couler un sommier en béton armé (semelle) sous les appuis pour répartir la charge.
Quel est le prix moyen d’un IPN au mètre linéaire ?
Le prix de l’acier fluctue, mais voici une estimation moyenne (hors pose) :
- IPN 100 – 120 : Entre 25€ et 40€ TTC / mètre.
- IPN 140 – 160 : Entre 45€ et 65€ TTC / mètre.
- IPN 180 – 200 : Entre 70€ et 100€ TTC / mètre.
Comptez un supplément pour la livraison (matériau lourd) et la coupe à dimension.
Comment protéger un IPN contre la rouille ?
Si l’IPN est apparent ou encastré dans un mur susceptible d’être humide, la protection est obligatoire. Vous avez deux options :
- Peinture antirouille : Appliquez une couche de primaire (type Rustol ou minium gris) avant la pose.
- Galvanisation : Traitement en usine (bain de zinc), plus cher mais indestructible. Recommandé pour l’extérieur.
Peut-on percer un IPN pour passer des câbles ?
Attention ! Percer un IPN affaiblit sa structure. Il est formellement interdit de percer les semelles (les parties horizontales hautes et basses). Il est toléré de faire de petits trous dans l’âme (la partie verticale centrale) si le trou est proche de la « fibre neutre » (le milieu exact), mais cela doit être validé par un calcul si la charge est importante.
Détails théoriques du calcul
Pour les curieux et les professionnels, voici les formules de physique utilisées par notre algorithme pour déterminer la conformité de votre IPN.
1. Calcul de la charge totale
Nous prenons en compte la charge d’exploitation et le poids propre de la poutre, calculé selon sa masse linéique :
Si la charge utile est donnée en kg :
$$F_{total} = (P_{util} + poids/m \times L) \times g \quad \text{[N]}$$Si la charge utile est donnée en kN (plus courant en structure) :
$$F_{total} = P_{util} + (poids/m \times L \times g) \quad \text{[N]}$$Où $g = 9,81 \text{ m/s}^2$ et le poids/m est donné en kg/m.
2. Vérification de la contrainte (Résistance)
La contrainte maximale $\sigma$ ne doit pas dépasser la limite d’élasticité de l’acier $f_y$ (avec un coefficient de sécurité $\gamma_{M0} = 1,1$). Le moment fléchissant maximal $M_{max}$ est calculé selon le type de charge (pour une poutre sur 2 appuis simples) :
- Charge répartie uniforme $q$ (N/m) : $$M_{max} = \frac{q \cdot L^2}{8}$$
- Charge ponctuelle centrale $F$ (N) : $$M_{max} = \frac{F \cdot L}{4}$$
La contrainte est ensuite déterminée par :
$$\sigma = \frac{M_{max}}{W_{el,y}} \leq \frac{f_y}{\gamma_{M0}}$$Où $W_{el,y}$ est le module d’inertie élastique du profilé IPN selon l’axe fort de flexion, et $f_y = 235 \text{ MPa}$ pour l’acier S235 (ou 275/355 MPa selon la nuance).
3. Vérification de la flèche (Déformation)
C’est souvent le critère le plus limitant en bâtiment. Nous calculons la flèche réelle $f$ et la comparons à la limite admissible (ici $L/300$ pour un plancher courant) :
- Charge répartie uniforme $q$ (N/m) : $$f = \frac{5 \cdot q \cdot L^4}{384 \cdot E \cdot I_y}$$
- Charge ponctuelle centrale $F$ (N) : $$f = \frac{F \cdot L^3}{48 \cdot E \cdot I_y}$$
Où $E = 210\,000 \text{ MPa}$ (module d’Young de l’acier) et $I_y$ est le moment d’inertie du profilé selon l’axe fort.
L’IPN est validé si : $$f \leq \frac{L}{300}$$
Note : La limite de flèche admissible varie selon l’usage :
Ces formules s’appliquent aux poutres sur 2 appuis simples. Pour des configurations différentes (encastrement, console, appuis multiples), les formules doivent être adaptées.