Calculez rapidement la faisabilité de votre projet de structure métallique. Cet outil vérifie la résistance et la flèche (déformation) pour les profils HEA et HEB allant du 100 au 300, selon les standards de l’acier S235.
Simulateur de Poutre HEA / HEB
Comment choisir entre HEA et HEB ?
Les profils HEA et HEB ont tous deux des ailes larges et parallèles (forme en « H »), ce qui les rend très stables. La principale différence est l’épaisseur :
- HEA (profil allégé) : Âme et ailes plus fines. Plus léger et économique, suffisant pour la plupart des travaux de rénovation (linteaux, ouvertures).
- HEB (profil standard) : Âme et ailes plus épaisses. Plus lourd et résistant, utilisé pour les charges importantes ou comme poteau.
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).
Tableau des capacités et dimensions (HEA 100 à 300)
Ce tableau récapitulatif vous permet de comparer les sections HEA. 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 b) | Poids (kg/m) | Charge Max approx. (sur 4m) | Utilisation courante |
|---|---|---|---|---|
| HEA 100 | 96 x 100 mm | 16.7 kg | ~ 550 kg | Linteau de porte, petite ouverture. |
| HEA 120 | 114 x 120 mm | 19.9 kg | ~ 950 kg | Ouverture fenêtre, mur non porteur. |
| HEA 140 | 133 x 140 mm | 24.7 kg | ~ 1 600 kg | Ouverture standard mur porteur. |
| HEA 160 | 152 x 160 mm | 30.4 kg | ~ 2 600 kg | Soutien de plancher, ouverture moyenne. |
| HEA 180 | 171 x 180 mm | 35.5 kg | ~ 3 900 kg | Remplacement mur porteur (maison étage). |
| HEA 200 | 190 x 200 mm | 42.3 kg | ~ 5 800 kg | Charges lourdes, grande baie vitrée. |
| HEA 240 | 230 x 240 mm | 60.3 kg | ~ 12 000 kg | Poutre maîtresse, reprise de toiture. |
| HEA 300 | 290 x 300 mm | 88.3 kg | ~ 28 500 kg | Travaux industriels ou très grandes portées. |
Tableau des capacités et dimensions (HEB 100 à 300)
Les HEB sont plus lourds mais offrent une capacité portante supérieure à section égale.
| Section | Dimensions (h x b) | Poids (kg/m) | Charge Max approx. (sur 4m) | Utilisation courante |
|---|---|---|---|---|
| HEB 100 | 100 x 100 mm | 20.4 kg | ~ 700 kg | Poteau léger, linteau renforcé. |
| HEB 120 | 120 x 120 mm | 26.7 kg | ~ 1 350 kg | Ouverture dans mur porteur brique. |
| HEB 140 | 140 x 140 mm | 33.7 kg | ~ 2 350 kg | Soutien plancher bois, linteau grande portée. |
| HEB 160 | 160 x 160 mm | 42.6 kg | ~ 3 900 kg | Remplacement mur porteur, poteau standard. |
| HEB 180 | 180 x 180 mm | 51.2 kg | ~ 6 000 kg | Charges lourdes, grande baie vitrée. |
| HEB 200 | 200 x 200 mm | 61.3 kg | ~ 8 900 kg | Poutre maîtresse, reprise de charges. |
| HEB 240 | 240 x 240 mm | 83.2 kg | ~ 17 600 kg | Structure industrielle, grande portée. |
| HEB 300 | 300 x 300 mm | 117.0 kg | ~ 39 300 kg | Bâtiment industriel, charges exceptionnelles. |
FAQ : Tout savoir avant de poser un HEA ou HEB
Quelle est la différence entre HEA, HEB et HEM ?
- HEA (European Wide Flange – allégé) : Profil en H avec des ailes parallèles. L’âme et les ailes sont plus fines que le HEB. C’est le choix le plus courant en rénovation pour les linteaux et ouvertures dans les murs porteurs.
- HEB (European Wide Flange – standard) : Même forme que le HEA mais avec des épaisseurs plus importantes. Il offre une meilleure résistance à section égale. Très utilisé comme poteau ou pour des charges importantes.
- HEM (European Wide Flange – renforcé) : Version extra-lourde avec les épaisseurs les plus importantes. Réservé aux structures industrielles et aux charges exceptionnelles.
Pourquoi choisir un HEA/HEB plutôt qu’un IPN ou IPE ?
Les profils HEA et HEB ont des ailes parallèles (contrairement aux IPN dont les ailes sont inclinées), ce qui facilite grandement les assemblages boulonnés et soudés. Leur forme en « H » quasi-carrée leur donne aussi une excellente résistance au déversement et les rend idéaux comme poteaux. De plus, les ailes plates facilitent l’habillage (placo, bardage).
Si votre projet nécessite plutôt un IPN, utilisez notre calculateur de charge admissible IPN.
Combien de centimètres le HEA/HEB 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 HEA ou HEB au mètre linéaire ?
Le prix de l’acier fluctue, mais voici une estimation moyenne (hors pose) :
- HEA 100 – 140 : Entre 30€ et 55€ TTC / mètre.
- HEA 160 – 200 : Entre 60€ et 95€ TTC / mètre.
- HEB 100 – 140 : Entre 40€ et 70€ TTC / mètre.
- HEB 160 – 200 : Entre 75€ et 130€ TTC / mètre.
Les HEB sont environ 20 à 30% plus chers que les HEA à section égale en raison de leur poids supérieur. Comptez un supplément pour la livraison et la coupe à dimension.
Comment protéger un HEA/HEB contre la rouille ?
Si le profilé 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 HEA ou HEB pour passer des câbles ?
Attention ! Percer un profilé affaiblit sa structure. Il est formellement interdit de percer les semelles (les ailes 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 HEA ou HEB.
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 HEA/HEB 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.
Le profilé 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.