Quel IPN pour une ouverture de 4 m ? Exemple chiffré
Un exemple complet, calculé par le moteur du site avec la méthode de nos calculateurs de poutre acier et de linteau : charges, moment, effort tranchant, flèche et profilé obtenu. Les hypothèses sont celles d’un exemple, à remplacer par les vôtres.
Avertissement : Pré-dimensionnement indicatif. Ne remplace pas une étude de structure. Pour une ouverture dans un mur porteur, une étude et un suivi par un ingénieur sont nécessaires.
Hypothèses de l’exemple
- Ouverture de 4 m dans un mur porteur en blocs béton creux de 20 cm (poids volumique indicatif 13,5 kN/m³).
- Appuis de 20 cm de chaque côté : portée de calcul L = 4 + 0,40 = 4,4 m.
- 2,5 m de mur au-dessus de l’ouverture, et un plancher qui repose sur ce mur et transmet g = 6 kN/m (charges permanentes) et q = 3 kN/m (exploitation d’un logement), valeurs d’exemple.
- Deux profilés IPN côte à côte, acier S235, flèche limitée à L/500 (maçonnerie portée).
1. Les charges sur l’ouverture
La hauteur du triangle de décharge (effet de voûte, lignes à 60° depuis les appuis) vaut (L / 2) × tan 60° = 3,81 m. Elle dépasse les 2,5 m de mur disponibles : l’effet de voûte n’est pas retenu, toute la maçonnerie et le plancher reposent sur le linteau (hypothèse prudente).
- Mur : 13,5 × 0,2 × 2,5 = 6,75 kN/m.
- Charges permanentes totales : g = 6,75 + 6 = 12,75 kN/m ; exploitation : q = 3 kN/m.
- Par profilé (2 IPN) : g = 6,375 kN/m et q = 1,5 kN/m, plus le poids propre du profilé (0,304 kN/m pour un IPN 220).
2. Flexion et effort tranchant (ELU)
Charge majorée par profilé : qEd = 1,35 × (6,375 + 0,304) + 1,5 × 1,5 = 11,267 kN/m.
- Moment : MEd = qEd × L² / 8 = 27,27 kN·m, pour un moment résistant MRd = 324 cm³ × 235 MPa = 76,14 kN·m (taux 36 %).
- Effort tranchant : VEd = qEd × L / 2 = 24,79 kN, pour VRd = 251,7 kN (taux 10 %).
3. Flèche (ELS)
Sous les charges non majorées (8,179 kN/m par profilé), la flèche vaut w = 5 × q × L⁴ / (384 × E × I) = 6,2 mm, pour une limite de L/500 = 8,8 mm (taux 71 %).
Résultat
Avec ces hypothèses : 2 × IPN 220 en acier S235, taux de travail 71 %, le profilé le plus léger de la famille IPN qui vérifie la flexion, l’effort tranchant et la flèche. Avec un autre mur, un autre plancher ou un autre acier, le résultat change : refaites le calcul avec vos valeurs.
Les autres exemples
Ouverture de 3 m · Ouverture de 5 m
Questions fréquentes
Peut-on retenir directement un IPN 220 pour 4 m ?
Non. Ce résultat correspond aux hypothèses d’exemple de cette page (mur, plancher, appuis). Avec votre mur, votre plancher et vos charges réelles, le profilé peut être différent : refaites le calcul avec vos valeurs, puis faites valider l’ouverture par un ingénieur structure.
Pourquoi deux IPN côte à côte ?
Le mur de l’exemple fait 20 cm d’épaisseur : on pose souvent deux profilés côte à côte, reliés entre eux, pour reprendre toute l’épaisseur. Chacun reprend alors la moitié de la charge, ce que le calcul prend en compte.
Qu’est-ce qui fixe le profilé ici ?
Le critère le plus sollicité est la flèche, limitée à L/500 sous une maçonnerie : taux de travail de 71 %. Un taux inférieur à 100 % signifie que le profilé vérifie tous les critères du calcul.
Le calcul vérifie-t-il les appuis ?
Non. Les appuis (sommiers, maçonnerie sous les abouts), le déversement, l’étaiement provisoire et le phasage des travaux ne sont pas vérifiés : ils relèvent de l’étude d’un ingénieur, nécessaire pour toute ouverture dans un mur porteur.
Besoin d’une vraie étude ?
Pour une ouverture dans un mur porteur, une extension ou un plancher, une étude et un suivi par un ingénieur sont nécessaires. Depuis les calculateurs poutre acier, linteau, poutre béton, dalle et semelle, le bouton « Faire valider par un ingénieur structure » transmet votre calcul au bureau d’études Strucial Ingénierie, qui vous répond avec un devis.