Calculer la portée d’une poutre bois revient à vérifier qu’une section donnée, posée entre deux appuis, supporte les charges sans casser et sans trop fléchir. Il faut connaître la portée réelle, la largeur de plancher ou de toiture que la poutre reprend, les charges permanentes et d’exploitation, et la classe du bois. On contrôle ensuite la flèche, limitée à L/300 sous exploitation et à L/200 à long terme pour un plancher, puis la résistance en flexion. Ce calcul donne un pré-dimensionnement : la section définitive d’une poutre porteuse se fait valider par un bureau d’études ou un charpentier qui en prend la responsabilité.
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Pourquoi aucun tableau ne donne « la » section pour une portée
Les questions « quelle section pour 5 m ? » ou « quelle poutre pour 6 m ? » n’ont pas de réponse unique, parce que la portée n’est qu’une des variables. À portée égale, la section change avec :
- la largeur reprise : une solive porte 40 à 60 cm de plancher, une poutre maîtresse peut en porter 3 ou 4 m ;
- les charges : un parquet léger, une chape avec carrelage ou une cloison posée dessus n’ont rien à voir ;
- l’usage : chambre, escalier, balcon, bureau ou grenier de stockage ;
- la classe du bois : C18, C24, lamellé-collé GL24h ou GL28h ;
- l’humidité : un local chauffé, un garage ou un auvent ne donnent pas le même fluage ;
- les finitions : un carrelage ou une cloison fragile exigent une poutre plus raide.
La portée pèse lourd : la flèche augmente comme sa puissance quatre. Allonger une poutre de 10 % augmente sa flèche d’environ 46 %. Les règles du type « tant de centimètres de hauteur par mètre de portée » que l’on trouve en ligne sont établies pour un cas précis, souvent une toiture légère d’abri de jardin, et ne se transposent pas à un plancher habité.
La méthode en sept étapes
- Mesurez la portée entre appuis. C’est la distance libre entre les faces intérieures des murs, des poteaux ou des sabots, pas la longueur de la pièce de bois. Prévoyez en plus la longueur d’appui : au moins l’épaisseur de la pièce et jamais moins de 5 cm, davantage si le calcul d’écrasement l’exige.
- Déterminez la largeur reprise. Pour une solive, c’est l’entraxe : la moitié de l’écart avec la voisine de gauche plus la moitié de l’écart avec celle de droite. Pour une poutre qui reçoit des solives des deux côtés, additionnez la moitié de la portée des solives de chaque côté.
- Listez les charges permanentes G. Poids du plancher, du revêtement, du plafond, des cloisons légères et de la poutre elle-même. Les guides de la filière donnent des ordres de grandeur : 13 daN/m² pour une plaque de plâtre BA13, 15 daN/m² pour un panneau de particules de 22 mm, 40 daN/m² pour des cloisons très légères. Une chape ou un carrelage scellé alourdissent nettement le total ; prenez les poids réels des fiches fabricants.
- Ajoutez les charges d’exploitation Q. L’Eurocode 1 et son annexe nationale retiennent 1,5 kN/m² (150 daN/m²) pour un plancher de logement, 2,5 kN/m² pour un escalier et 3,5 kN/m² pour un balcon. Pour une poutre de toiture, la neige remplace l’exploitation : elle dépend de la région et de l’altitude.
- Passez en charge par mètre de poutre. Multipliez chaque charge surfacique par la largeur reprise. Exemple : 150 daN/m² × 1,8 m = 270 daN/m de charge d’exploitation sur la poutre.
- Vérifiez la flèche. Avec la formule 5 × q × L⁴ ÷ (384 × E × I) et I = b × h³ ÷ 12, calculez la flèche sous Q seule (limite L/300), puis la flèche finale avec le fluage : G × (1 + kdef) + Q × (1 + 0,3 × kdef), avec kdef = 0,6 en local chauffé (limite L/200).
- Vérifiez la résistance en flexion. Majorez les charges (1,35 G + 1,5 Q), calculez le moment q × L² ÷ 8 et la contrainte 6 × M ÷ (b × h²). Comparez-la à la résistance de calcul : 24 × 0,8 ÷ 1,3 ≈ 14,8 N/mm² pour un C24 en local chauffé, 18 × 0,8 ÷ 1,3 ≈ 11,1 N/mm² pour un C18.
Le principe de ces formules, la fibre neutre et la différence entre flèche instantanée et flèche finale sont détaillés dans notre article sur la flexion d’une poutre. Restent le cisaillement aux appuis, l’écrasement du bois sur les appuis, le déversement et les vibrations : ce sont des vérifications de bureau d’études.
Exemple chiffré : une poutre maîtresse de 3,6 m
Reprenons l’exemple du calculateur de flèche d’une poutre bois. Une poutre en C24 de 10 × 22 cm franchit 3,6 m entre deux murs. Des solives de 3,6 m s’y appuient d’un seul côté : elle reprend 1,8 m de plancher. Charges : 60 daN/m² de permanentes (parquet, panneaux, plafond), 150 daN/m² d’exploitation, local chauffé.
| Étape | Calcul | Résultat |
|---|---|---|
| Charge permanente linéique | 0,60 kN/m² × 1,8 m + poids propre (≈ 0,09 kN/m) | ≈ 1,17 kN/m |
| Charge d’exploitation linéique | 1,5 kN/m² × 1,8 m | 2,7 kN/m |
| Flèche sous exploitation | 5 × 2,7 × 3 600⁴ ÷ (384 × 11 000 × I) | 6,0 mm pour une limite de 12 mm (L/300) |
| Flèche finale | avec fluage, kdef = 0,6 et ψ2 = 0,3 | 11,3 mm pour une limite de 18 mm (L/200) |
| Charge majorée | 1,35 × 1,17 + 1,5 × 2,7 | ≈ 5,63 kN/m |
| Moment maximal | 5,63 × 3,6² ÷ 8 | ≈ 9,1 kN·m |
| Contrainte de flexion | 6 × M ÷ (100 × 220²) | ≈ 11,3 N/mm² pour 14,8 admissibles (taux 0,77) |
Ce qu’il faut retenir : la flèche utilise environ 63 % de sa limite, la résistance 77 %. Ici, c’est la flexion qui commande, alors que sur une solive longue et légère c’est presque toujours la flèche. Le calculateur ne contrôle que la flèche : il faut donc aussi faire la vérification de résistance, comme ci-dessus, ou la confier à un professionnel. Et le calcul ne voit pas une cloison posée en travers, une baignoire ou une bibliothèque chargée.
Quelle section pour 4, 5, 6 ou 7 m de portée ?
Plutôt qu’un tableau qui serait faux dès que vos charges diffèrent, voici comment raisonner :
- La hauteur suit au moins la portée. À charge par mètre et largeur de poutre identiques, la flèche relative et la contrainte imposent une hauteur à peu près proportionnelle à la portée : passer de 4 à 6 m demande environ 1,5 fois plus de hauteur. Le poids propre, une largeur reprise plus grande ou le critère de vibration font encore monter ce rapport.
- Il existe des tableaux sérieux, avec leurs hypothèses. Le guide « Initiation à la charpente » du FCBA, financé par le Codifab, publie des tableaux de justification aux Eurocodes pour les solives, chevêtres et poutres porteuses de solives, en C18, C24, D24 et GL24h, par catégorie d’usage et par entraxe. À titre d’exemple, il valide une porteuse en GL24h de 90 × 360 mm sur 4 m de portée, recevant 3,75 m de plancher léger de logement. Ces tableaux intègrent un critère de vibration : leurs sections sont souvent supérieures aux habitudes.
- Au-delà de 6 m environ, on passe souvent au lamellé-collé. Il existe en grandes longueurs, se déforme peu et franchit couramment 6 à 8 m dans une maison. Notre guide de la poutre en lamellé-collé donne des ordres de grandeur avec leurs hypothèses.
- Pour des solives, le calcul de solivage d’un plancher bois donne le nombre de solives, leur longueur et la flèche d’une solive pour un entraxe de 40, 50 ou 60 cm.
Attention
Pour un entraxe de solives supérieur à 60 cm, un usage autre que le logement ou un plancher de stockage, le guide du FCBA renvoie vers un bureau d’études spécialisé. En pratique, c’est aussi le cas d’une charge concentrée ou d’une poutre qui reprend de la toiture.
Les erreurs qui faussent le calcul
- Prendre la longueur de la pièce au lieu de la portée libre : l’erreur est faible, mais la flèche grandit comme L⁴.
- Oublier une charge : chape, carrelage scellé, cloison en briques, poêle, aquarium, baignoire. Les finitions lourdes changent complètement le résultat.
- Supposer une classe de bois : le bois de structure doit être marqué CE avec sa classe de résistance (NF EN 14081-1, NF EN 14080 pour le lamellé-collé). Sans marquage, la résistance n’est pas garantie : pour un simple ordre de grandeur, ne retenez pas mieux que la classe courante la plus faible, C18, et achetez du bois marqué pour l’ouvrage.
- Compter sur un bois ancien comme sur du neuf : fentes, trous d’insectes, pourriture et entailles d’assemblage réduisent la section utile. Seule la partie pleine travaille.
- Poser du bois humide : chargé humide, il peut voir son fluage multiplié par deux ou trois dans les premiers temps et se fendre en séchant.
- Poser à plat une pièce rectangulaire : un madrier de 75 × 225 mm est 9 fois plus souple à plat que sur chant.
- Oublier les appuis : la poutre amène toute sa charge sur deux petites surfaces. Le mur, le linteau ou le poteau dessous doivent pouvoir la recevoir, jusqu’aux fondations.
Calculateur, charpentier ou bureau d’études ?
| Situation | Qui consulter |
|---|---|
| Comparer des sections, comprendre un devis, vérifier un ordre de grandeur | Calculateurs du site, guides de la filière |
| Remplacer une solive ou un plancher à l’identique, en logement, portée et charges inchangées | Charpentier, qui valide la section |
| Nouveau plancher, trémie d’escalier, mezzanine | Charpentier avec note de calcul, bureau d’études si les charges sortent du cas courant |
| Ouverture dans un mur porteur, poteau ou refend supprimé | Bureau d’études structure, avec étaiement provisoire |
| Poutre de toiture, zone de neige, porte-à-faux, poutre continue | Bureau d’études ou fabricant de lamellé-collé |
Pour obtenir une réponse utile, transmettez la portée mesurée, la largeur reprise, la composition du plancher ou de la toiture, l’usage des pièces, les cloisons et charges lourdes prévues, la classe du bois si elle est connue, et des photos des appuis. En toiture, ajoutez la charge de neige de votre commune, que donne notre calculateur de charge de neige. D’autres guides sont dans la rubrique charpente et toiture.
Questions fréquentes
Quelle section de bois pour une portée de 6 m ?
Cela dépend de la largeur reprise, des charges et de la classe du bois : une solive à 50 cm d’entraxe et une poutre maîtresse qui porte 4 m de plancher n’ont rien à voir. À 6 m, une poutre porteuse se fait souvent en lamellé-collé. Faites un pré-calcul avec le calculateur de flèche, puis faites valider la section.
Quelle section de poutre pour une portée de 4 ou 5 m ?
Suivez la méthode : portée, largeur reprise, charges, classe du bois, flèche et résistance. Pour des solives de logement, les tableaux du guide « Initiation à la charpente » du FCBA donnent des sections justifiées par entraxe. Pour une poutre maîtresse, le résultat dépend surtout de la largeur de plancher qu’elle reprend.
Quelle section de poutre pour une portée de 7 m ?
À 7 m, la flèche devient le critère majeur et le bois massif de forte section devient difficile à trouver sans défauts en grande longueur. Le lamellé-collé, en GL24h ou GL28h, est la solution courante, mais sa hauteur se calcule au cas par cas. Une telle poutre doit passer par une note de calcul du fabricant ou d’un bureau d’études.
Comment calculer la charge maximale d’une poutre en bois ?
On inverse le calcul : à partir de la section, de la portée et de la classe, on cherche la charge par mètre qui fait atteindre soit la limite de flèche, soit la résistance de calcul en flexion. La plus petite des deux est la charge admissible, à diviser par la largeur reprise pour obtenir une charge au m².
Un calculateur en ligne suffit-il pour dimensionner une poutre ?
Non pour une poutre porteuse. Un calculateur donne un ordre de grandeur, souvent sur la seule flèche et pour une charge uniforme. Le cisaillement, les appuis, le déversement, les vibrations et les charges concentrées relèvent d’une note de calcul professionnelle.
