Calcul IPN : tableau charges, formule Eurocode 3, profilé S235 (2026)
Un IPN se dimensionne selon l'Eurocode 3 par la formule M = R × Z, où M est le moment fléchissant maximal (q × L² / 8 pour charge répartie), R la résistance de l'acier (235 N/mm² pour S235) et Z la section modulaire du profilé. Pour 3 m de portée et charge habitation, un IPN 120 supporte 1 142 kg uniformément répartis. La flèche doit rester sous L/300.
- Profils normalisés : IPN 80 à 200 mm, masse 5,9 à 26,2 kg/m
- S235 standard résidentiel, S275/S355 portées importantes
- Note de calcul BE obligatoire en copropriété (article 25 loi 10 juillet 1965)
- Longueur d'appui mini : 10 à 15 cm par côté (DTU 20.1)
Calculateur IPN (Eurocode 3 — flexion + flèche)
Renseignez la portée, la charge totale au-dessus et la nuance d'acier. Le calculateur retourne le moment fléchissant, la section modulaire Z requise et le profilé IPN le plus économique conforme Eurocode 3 (flèche L/300 vérifiée).
Comment dimensionner un IPN ? La méthode Eurocode 3
Un IPN (profil en I à ailes inclinées, norme NF A 45-209) sert à transmettre une charge verticale à deux appuis distants : ouverture dans un mur porteur, mezzanine, plancher acier-bois, support de toiture. Son dimensionnement repose sur deux vérifications obligatoires de l'Eurocode 3 (NF EN 1993-1-1) : la résistance à la flexion (le profil ne casse pas) et la limite de flèche (le profil ne fléchit pas plus que L/300, pour éviter les fissures dans la maçonnerie au-dessus).
Étape 1 — Évaluer la charge totale au-dessus
La charge totale à reprendre est la somme des charges permanentes G (poids des matériaux fixes) et des charges d'exploitation Q (usage de l'espace). Valeurs typiques selon NF EN 1991-1-1 (Eurocode 1, charges climatiques et d'exploitation) :
| Élément | Charge typique |
|---|---|
| Dalle béton armé 18 cm | ≈ 450 kg/m² |
| Plancher bois solivage chêne + parquet | ≈ 90 kg/m² |
| Cloison plâtre 7 cm | ≈ 80 kg/m² |
| Mur parpaing 20 cm enduit deux faces | ≈ 280 kg/m² |
| Toiture tuile mécanique + charpente | ≈ 90 kg/m² horizontal |
| Charge d'exploitation habitation (Q) | 150 kg/m² |
| Charge d'exploitation commerce/bureau (Q) | 250 à 500 kg/m² |
| Neige zone B1 altitude < 400 m (NF EN 1991-1-3) | 45 à 65 kg/m² |
Étape 2 — Convertir en charge linéique q (kg/m)
Si la charge totale au-dessus est uniformément répartie sur la portée L de la poutre : q (kg/m) = charge totale (kg) ÷ L (m). Exemple : un mur de 4 m supportant 2000 kg → q = 500 kg/m. C'est cette valeur q qui rentre dans le calcul de flexion.
Étape 3 — Calculer le moment fléchissant maximal
Charge ponctuelle centrale : M_max = P × L / 4
Console (porte-à-faux) : M_max = q × L² / 2
Pour q = 500 kg/m × L = 3 m : M_max = 500 × 9 / 8 = 563 kg·m = 5,52 kN·m (en multipliant par 9,81). Multiplier ensuite par un coefficient de sécurité γ = 1,5 (Eurocode) : M_design = 8,28 kN·m.
Étape 4 — Section modulaire requise et choix du profilé
Section modulaire requise : Z_requis (mm³) = M_design (N·mm) ÷ R (N/mm²). Pour M_design = 8,28 × 10⁶ N·mm et R = 235 N/mm² (S235) : Z_requis = 35 234 mm³ = 35,2 cm³. Le profilé IPN 100 (Z = 34,2 cm³) est insuffisant : on retient l'IPN 120 (Z = 54,7 cm³), qui offre une marge de sécurité supplémentaire de 56 %.
Étape 5 — Vérifier la flèche
Avec E = 210 000 N/mm² (module de Young acier) et I (mm⁴) = moment quadratique du profilé (IPN 120 : I = 328 cm⁴ = 328 × 10⁴ mm⁴). La flèche calculée doit rester inférieure à L/300 (Eurocode 3 — confort visuel) ou L/250 (limite de service). Pour L = 3 m → f_max admissible = 10 mm.
Tableau complet des charges admissibles IPN (acier S235)
Valeurs en kg, charge uniformément répartie, acier S235, coefficient de sécurité Eurocode γ = 1,5 appliqué. Source : Eurocode 3 NF EN 1993-1-1 et profilés normalisés NF A 45-209. La flèche reste sous L/300 dans tous les cas.
| Profil IPN | 2 m | 2,5 m | 3 m | 3,5 m | 4 m | 4,5 m | 5 m | 5,5 m |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IPN 80 | 615 | 386 | — | — | — | — | — | — |
| IPN 100 | 1 362 | 862 | 588 | 421 | — | — | — | — |
| IPN 120 | 2 625 | 1 665 | 1 142 | 824 | 617 | 471 | — | — |
| IPN 140 | 4 591 | 2 922 | 2 011 | 1 458 | 1 097 | 847 | 667 | 531 |
| IPN 160 | 7 452 | 4 781 | 3 297 | 2 400 | 1 813 | 1 409 | 1 117 | 900 |
| IPN 180 | 10 250 | 7 429 | 5 131 | 3 743 | 2 836 | 2 211 | 1 761 | 1 425 |
| IPN 200 | 13 643 | 10 890 | 7 593 | 5 544 | 4 210 | 3 289 | 2 629 | 2 137 |
Note : pour charge ponctuelle centrale, diviser la valeur par 2. Pour S275, multiplier par 1,17. Pour S355, multiplier par 1,51.
Caractéristiques mécaniques des IPN normalisés
| Profil | Masse (kg/m) | Section A (cm²) | Moment quadratique I (cm⁴) | Section modulaire Z (cm³) |
|---|---|---|---|---|
| IPN 80 | 5,9 | 7,57 | 77,8 | 19,5 |
| IPN 100 | 8,3 | 10,6 | 171 | 34,2 |
| IPN 120 | 11,1 | 14,2 | 328 | 54,7 |
| IPN 140 | 14,3 | 18,2 | 573 | 81,9 |
| IPN 160 | 17,9 | 22,8 | 935 | 117 |
| IPN 180 | 21,9 | 27,9 | 1 450 | 161 |
| IPN 200 | 26,2 | 33,4 | 2 140 | 214 |
2 cas pratiques chiffrés (rénovation France 2026)
Mehdi rénove sa maison des années 1960 à Lyon. Il ouvre un mur porteur de 3,5 m entre la cuisine et le salon. Au-dessus : étage avec dalle béton 18 cm sur toute la portée + cloison plâtre 6 m de long perpendiculaire.
- Charge dalle : 450 kg/m² × 1,5 m largeur (la moitié de la dalle pèse sur ce mur) × 3,5 m = 2 363 kg
- Charge exploitation étage : 150 × 1,5 × 3,5 = 788 kg
- Cloison perpendiculaire : 80 × 6 × 2,5 (hauteur) ÷ 2 (la moitié sur ce mur) = 600 kg
- Total : 3 751 kg → q = 1 072 kg/m sur L = 3,5 m
- M = 1072 × 3,5² / 8 = 1 642 kg·m → en N·mm × γ = 1,5 : M_design = 24,2 × 10⁶ N·mm
- Z_requis = 24,2 × 10⁶ / 235 = 103 cm³ → IPN 160 (Z = 117 cm³) conforme avec marge
- Coût matière IPN 160 × 3,8 m (portée + 2 × 15 cm appui) : 17,9 × 3,8 × 1,20 ≈ 82 € HT
Claire transforme un ancien atelier de Toulouse en loft avec mezzanine 2,5 m × 4 m. La poutre IPN supporte les solives bois 8/22 cm de la mezzanine sur 2,5 m de portée.
- Surface mezzanine reprise par la poutre : 2,5 × 2 = 5 m²
- Charge permanente plancher bois : 90 × 5 = 450 kg
- Charge exploitation chambre (habitation) : 150 × 5 = 750 kg
- Mobilier + cloison légère mezzanine : forfait 150 × 5 = 750 kg
- Total : 1 950 kg → q = 780 kg/m sur L = 2,5 m
- M = 780 × 2,5² / 8 = 609 kg·m → M_design × γ = 8,97 × 10⁶ N·mm
- Z_requis = 38,2 cm³ → IPN 120 (Z = 54,7 cm³) amplement suffisant
- Flèche : f = 5 × 780 × 9,81 × 2 500⁴ / (384 × 210 000 × 328 × 10⁴) ≈ 5,7 mm < L/300 = 8,3 mm OK
Cadre légal et normatif français
Eurocodes : la référence européenne
- Eurocode 3 — NF EN 1993-1-1 : Calcul des structures en acier — règles générales et règles pour les bâtiments. Référence absolue pour dimensionner un IPN, IPE, HEA, HEB. Obligatoire pour les constructions neuves depuis 2010.
- Eurocode 1 — NF EN 1991-1-1 : Actions sur les structures — poids volumiques, poids propres, charges d'exploitation des bâtiments.
- NF A 45-209 : Profilés en I à ailes inclinées (IPN) — Dimensions et tolérances.
- DTU 20.1 : Travaux de bâtiment — Ouvrages en maçonnerie de petits éléments — Parois et murs. Précise notamment les longueurs d'appui minimales.
- DTU 32.1 : Travaux de bâtiment — Construction métallique — Charpente en acier. Renvoie aux Eurocodes pour les justifications.
Démarches administratives (rénovation France)
- Maison individuelle : abattage de mur porteur ne change pas la surface ni l'aspect extérieur → en principe pas d'autorisation, mais consulter le PLU local. Si modification de façade ou création d'ouverture extérieure : déclaration préalable.
- Copropriété — article 25 de la loi du 10 juillet 1965 : un mur porteur fait partie des parties communes, même s'il est dans votre appartement. Note de calcul BE obligatoire + dépôt syndic + vote majorité absolue en AG. Sans vote → opposition copropriété, remise en état obligatoire, poursuites possibles en cas de sinistre.
- Assurance décennale : l'entreprise qui pose l'IPN doit être assurée pour gros œuvre + structure. Demander attestation à jour avant signature devis.
- Bureau d'études : note de calcul Eurocode 3 indispensable pour : ouverture > 2 m, copropriété, présence étage au-dessus, dalle béton ou poutre cachée, projet soumis à PC.
Variantes : IPN, IPE, HEA, HEB — lequel choisir ?
| Profil | Ailes | Usage type | Avantage | Inconvénient |
|---|---|---|---|---|
| IPN | Inclinées (intrados conique) | Rénovation traditionnelle | Profil historique, esthétique loft | Plus lourd qu'IPE à hauteur égale, soudage plus complexe |
| IPE | Parallèles (intrados droit) | Construction moderne, planchers | ~15-20 % plus léger qu'IPN, soudage et assemblage faciles | Esthétique plus contemporaine (à valider si projet ancien) |
| HEA | Parallèles, larges | Charges lourdes, longues portées | Très bonne répartition des efforts, faible flèche | Encombrement vertical important |
| HEB | Parallèles, très larges et épaisses | Bâtiments collectifs, dalles béton complètes | Capacité portante maximale, idéale étage complet | Coût matière élevé, manutention difficile |
Règle simple résidentiel : ouverture jusqu'à 4 m avec charge habitation → IPN ou IPE 100-180. Au-delà ou commerce/bureau → HEA. Reprise d'étage complet ou dalle béton continue → HEB ou linteau béton armé spécifique. La comparaison IPE / IPN détaille les usages.
7 erreurs récurrentes lors d'un calcul IPN
- Oublier les poutres ou IPN cachés dans le mur au-dessus. Un mur d'apparence simple peut intégrer un linteau béton armé ou une poutre IPN d'origine. Le poids réel à reprendre est alors doublé. Faire un sondage destructif ou consulter les plans d'origine avant calcul.
- Confondre charge ponctuelle et charge répartie. Une charge ponctuelle au centre produit un moment fléchissant 2 fois supérieur à la même charge répartie. Si une cloison perpendiculaire arrive en milieu de portée, traiter comme ponctuel.
- Ignorer la charge d'exploitation Q. Le calcul ne doit pas se limiter au poids des matériaux (G). L'usage de l'espace ajoute 150 kg/m² minimum (habitation) à 500 kg/m² (commerce/bureau).
- Ne pas vérifier la flèche. Un IPN peut être résistant à la flexion mais fléchir trop (> L/300). Conséquence : fissures dans la maçonnerie au-dessus à long terme. Toujours valider les 2 critères Eurocode 3.
- Oublier le coefficient de sécurité γ. L'Eurocode impose γ = 1,5 sur la charge variable et γ = 1,35 sur la charge permanente. Beaucoup de tableaux en ligne donnent des charges déjà majorées : vérifier la source.
- Pose sur appui insuffisant. Le DTU 20.1 exige 10 à 15 cm d'appui minimum, sur surface plane et résistante. Pose sur parpaing creux sans semelle béton = défaut majeur, refus assurance décennale.
- Pas de note de calcul en copropriété. L'article 25 loi du 10 juillet 1965 impose vote AG + note de calcul BE pour modification mur porteur en partie commune. Travaux sans vote = obligation remise en état + poursuites pénales possibles si sinistre.
FAQ — Questions fréquentes sur le calcul IPN
Quel IPN choisir pour 3 mètres de portée ?
Pour 3 m de portée et charge habitation courante (≤ 1500 kg total) : IPN 120 suffit (charge admissible 1 142 kg uniformément répartis). Pour ouverture entre cuisine et salon avec étage au-dessus (3000-4000 kg) : IPN 140 ou IPN 160. Toujours valider par bureau d'études en copropriété (article 25 loi du 10 juillet 1965).
Quelle est la charge admissible d'un IPN 160 ?
IPN 160 mm en charge uniformément répartie acier S235 : 7 452 kg sur 2 m, 4 781 kg sur 2,5 m, 3 297 kg sur 3 m, 2 400 kg sur 3,5 m, 1 813 kg sur 4 m, 1 409 kg sur 4,5 m, 1 117 kg sur 5 m, 900 kg sur 5,5 m. Pour une charge ponctuelle centrale, diviser ces valeurs par 2 (le moment fléchissant est 2× plus élevé).
Quelle est la formule pour calculer un IPN ?
Méthode Eurocode 3 en 4 étapes : (1) calculer le moment fléchissant M_max = q × L² / 8 (charge répartie) ou P × L / 4 (charge ponctuelle centrale). (2) Appliquer γ = 1,5 → M_design. (3) Section modulaire requise Z = M_design / R, avec R = 235 N/mm² pour S235. (4) Choisir IPN dont Z ≥ Z_requis dans le tableau normalisé, puis vérifier flèche f ≤ L/300.
Quel est le poids d'un IPN au mètre ?
Poids linéique des IPN normalisés (acier S235) : IPN 80 = 5,9 kg/m, IPN 100 = 8,3 kg/m, IPN 120 = 11,1 kg/m, IPN 140 = 14,3 kg/m, IPN 160 = 17,9 kg/m, IPN 180 = 21,9 kg/m, IPN 200 = 26,2 kg/m. À multiplier par la longueur totale (portée + 2 × 15 cm d'appui) pour estimer le coût matière (≈ 1,20 €/kg en 2026).
Quelle différence entre IPN et IPE ?
IPN : ailes inclinées (intrados conique), profil traditionnel français (NF A 45-209). IPE : ailes parallèles d'épaisseur constante, profil européen moderne (NF EN 10034). À hauteur égale, l'IPE est ~15-20 % moins lourd que l'IPN pour une rigidité comparable. L'IPE est plus facile à souder, percer, assembler. L'IPN reste utilisé en rénovation ancienne pour cohérence visuelle.
Sur combien de centimètres doit reposer un IPN ?
Longueur d'appui minimale : 10 à 15 cm de chaque côté du mur porteur (DTU 20.1). Si l'appui repose sur parpaing creux ou brique alvéolée, prévoir une semelle béton ou un coussinet en U pour répartir la charge. Pour les ouvertures > 3 m, certains BE imposent 20 cm. Le scellement chimique (résine époxy) renforce la stabilité quand le mur est ancien.
Faut-il un bureau d'études pour poser un IPN ?
Oui, dans tous les cas suivants : ouverture > 2 m, mur porteur en copropriété (article 25 loi du 10 juillet 1965 obligatoire), construction avec étage au-dessus, présence d'une dalle béton ou poutre cachée, projet soumis à autorisation administrative. Le BE produit une note de calcul Eurocode 3 indispensable pour l'assurance décennale et pour le syndic. Tarif : 400 à 900 € selon complexité.
Quelle flèche maximale admissible pour un IPN ?
Selon l'Eurocode 3 (NF EN 1993-1-1), la flèche admissible d'une poutre principale en bâtiment est L/300 sous charges variables et L/250 sous charges totales. Pour L = 3 m → f_max = 10 mm. Pour L = 4 m : 13,3 mm. Pour L = 5 m : 16,7 mm. Calcul de la flèche réelle : f = 5 × q × L⁴ / (384 × E × I) avec E = 210 000 N/mm² et I moment quadratique du profil.
Quel acier choisir pour un IPN ?
S235 : acier standard, R = 235 N/mm², usage résidentiel courant, le plus économique. S275 : R = 275 N/mm², usage tertiaire ou portées importantes. S355 : R = 355 N/mm², gros chantiers, halls industriels. La nuance est gravée sur la poutre. Pour la même section modulaire, passer de S235 à S355 augmente la charge admissible de 51 %.
Combien coûte un IPN avec pose ?
Matière acier S235 nu : environ 1,10 à 1,40 €/kg en 2026 (volatil selon cours acier). Exemple IPN 160 de 4 m : 17,9 × 4 × 1,20 ≈ 86 € HT. Pose par maçon avec étaiement provisoire, scellement, finition : 1 500 à 4 500 € selon la portée, l'état du mur et la difficulté d'accès. Bureau d'études : 400 à 900 € pour la note de calcul. Total ouverture standard 3 m : 2 500 à 5 500 € TTC.
Comment vérifier si une ouverture nécessite un IPN ?
Un IPN (ou IPE/HEA selon BE) est nécessaire dès lors que l'ouverture traverse un mur porteur, c'est-à-dire un mur supportant un plancher, une toiture ou un autre mur. Indices : mur d'épaisseur ≥ 15 cm en parpaing/béton (ou ≥ 18 cm en brique), perpendiculaire aux solives au-dessus, en façade avec étage. En cas de doute : faire intervenir un BE ou consulter le DTA (Document Technique de l'Amiante) ou les plans d'origine du bâtiment.
Eurocode 3 ou DTU pour calcul IPN ?
Eurocode 3 (NF EN 1993-1-1) est la référence européenne actuelle pour le calcul des structures acier. Le DTU 32.1 (Construction métallique) renvoie aux Eurocodes pour la justification. Les anciens règlements (CM66) restent acceptés pour les vérifications de bâtiments existants mais l'Eurocode 3 est obligatoire pour les constructions neuves depuis 2010 (transition Eurocodes en France).
Sources officielles et références
- Eurocode 3 — NF EN 1993-1-1 : Calcul des structures en acier — règles générales et règles pour les bâtiments. AFNOR.
- Eurocode 1 — NF EN 1991-1-1 : Actions sur les structures — poids volumiques, poids propres et charges d'exploitation des bâtiments.
- NF A 45-209 : Profilés en I à ailes inclinées (IPN) — Dimensions et tolérances.
- NF EN 10034 : Poutrelles I et H en acier de construction (IPE, HEA, HEB) — Tolérances de forme et de dimensions.
- DTU 20.1 : Travaux de bâtiment — Ouvrages en maçonnerie de petits éléments — Parois et murs.
- DTU 32.1 : Travaux de bâtiment — Construction métallique — Charpente en acier.
- Article 25 de la loi n° 65-557 du 10 juillet 1965 — Statut de la copropriété des immeubles bâtis. Légifrance.
- Tableau de charge IPN — Habitatpresto (21 janvier 2026) : référence pédagogique sur les charges admissibles IPN normalisés.
- Calcul charges admissibles sur poutre IPN — SARL ANDO : application terrain de la formule M = R × Z.
Dernière vérification des sources : . Contenu rédigé et vérifié par Mehdi Kabbaj, spécialiste calcul structure et mathématiques appliquées.
Mehdi Kabbaj est expert en mathématiques appliquées au bâtiment, résistance des matériaux et normes Eurocode. Il développe et rédige les outils et contenus construction de MaCalculatriceEnLigne.com. Ses domaines couvrent le calcul de poutres IPN/IPE/HEA, le dimensionnement de dalles béton, les ouvertures de murs porteurs et les vérifications de charpentes bois selon Eurocode 5.
Voir le profil complet de Mehdi Kabbaj →Disclaimer : Les calculs et tableaux présentés sont indicatifs et conformes à l'Eurocode 3 (NF EN 1993-1-1) pour cas de charge simples. Pour toute ouverture de mur porteur en copropriété (article 25 loi du 10 juillet 1965 obligatoire), ouverture > 2 m, présence d'étage ou de dalle béton au-dessus, l'intervention d'un bureau d'études structure et la production d'une note de calcul signée restent indispensables. Pose par entreprise assurée décennale obligatoire.