IPE ou IPN : caractéristiques, différences et critères de choix d’une poutre

Les poutres en acier structurel IPE ou IPN sont des éléments incontournables dans la construction de bâtiment, l’ingénierie et le génie civil. Utilisées pour supporter les charges lourdes et assurer la solidité et la stabilité des structures, ces équipements se déclinent en plusieurs catégories dont les poutres IPN et les poutres IPE. Chacune possède des caractéristiques propres qu’il convient de connaître, afin de faire un choix conséquent selon vos projets. Qu’est-ce qu’une poutre IPE et une poutre IPN ? Quelles sont leurs principales différences ? Poutre IPE ou IPN laquelle choisir ?

Les poutres IPE et IPN : caractéristiques et différences

En construction ou en rénovation, les poutres sont des structures en acier utilisées pour supporter les charges lourdes, maintenir la stabilité d’un bâtiment ou soutenir le plafond. Dans les structures métalliques, elles sont souvent employées comme poutres principales, alors que dans les structures en béton armé, elles servent surtout d’éléments de support. On distingue différents types de poutres dont les modèles IPE (Poutrelle à Profil Européen) et IPN (Profilé en I à Profil Normal).

IPE ou IPN, les poutres sont des éléments en acier laminé à chaud et caractérisés par une forme en « I », ainsi qu’une résistance et une rigidité à toute épreuve. Les autres propriétés mécaniques des poutres en acier sont tributaires du type d’acier utilisé et de la nature de la partie transversale. En règle générale, les aciers utilisés pour les poutres IPN et IPE sont conformes aux normes européennes EN 10034 et EN 10025, gages de robustesse et de ductilité. Cependant, comme en témoigne notre article sur les types d’acier à choisir pour un brasero barbecue, cet alliage de fer et de carbone peut être utilisé en dehors de la conception de poutres.

Bien qu’elles puissent présenter des similitudes, les poutres IPE et IPN se distinguent sur bien des aspects :

• La largeur des ailes, celles des poutres IPN étant plus larges que celles des poutres IPE ;
• La hauteur : celle des poutres IPE étant plus importante que celle des modèles IPN ;
• Les ailes parallèles à l’intérieur comme à l’extérieur pour les poutres IPE ;
• Les ailes inclinées de 14% à l’intérieur et parallèles à l’extérieur pour les poutres IPN ;
• L’épaisseur plus importante des structures IPN par rapport aux IPE.

Logiquement, ces différences structurelles influencent les capacités et la répartition des charges sur des poutres IPE ou IPN. Par exemple, à la faveur de leurs ailes plus larges, les poutres IPN supportent mieux les charges lourdes que les poutres IPE. Dans le même temps, du fait de leur hauteur plus importante, ces dernières résistent mieux à la flexion que les modèles IPN.

Poutre IPE ou IPN : comment choisir la bonne structure en acier ?

Plusieurs métriques entrent en ligne de compte lorsqu’il s’agit de choisir une poutre IPE ou IPN : spécificités de chaque poutre, type de projet, capacité portante, contraintes architecturales du bâtiment, etc. Il vous revient donc d’apprécier au cas par cas, afin de faire un choix opportun pour votre projet de construction ou de rénovation.

Les particularités et applications des poutres IPE

Les poutres IPE sont conçues suivant les normes européennes et se caractérisent par leur capacité à résister aux charges importantes, tout en conservant une certaine légèreté qui facilite leur transport et leur manutention. Appartenant à la catégorie de poutres en I et adaptés aux ouvrages rigides, ces éléments structurels sont dotés d’ailes internes et externes parallèles et d’un talon vertical.

Les poutres IPE sont plébiscitées pour soutenir les charges verticales, notamment dans les ossatures verticales des bâtiments industriels et commerciaux et dans la construction de ponts et passerelles. En construction individuelle, entre une poutre IPE ou IPN, privilégiez le modèle IPE si vous devez ériger des murs porteurs ou réaliser des structures de toit. A noter qu’il faut savoir choisir sa charpente pour toit plat, afin d’optimiser l’étanchéité de la toiture et l’évacuation des eaux de pluie.

Par ailleurs, les poutres IPE sont indiquées pour remplacer les colonnes ou les piliers existants, surtout s’ils sont en acier galvanisé. Effectivement, les poutres IPE en acier galvanisé ont une capacité de soudage élevée ainsi que des propriétés anti-corrosion qui en font des structures compatibles avec de nombreuses formes de construction. Entre autres, elles servent à la création de plancher ou de mezzanine, ou servent de support pour changer un mur.

Les poutres IPN en construction et rénovation

Par leur forme parallèle à l’extérieur et inclinée à l’intérieur, ainsi que l’orientation de leurs ailes, les poutres IPN ont des propriétés mécaniques comme la résistance à la traction, à l’élasticité et à l’allongement. Cette disposition des ailes et leur pente de 14% confèrent aussi aux poutres IPN une portance optimale ainsi qu’une épaisseur plus importante au centre.

Grâce à cette configuration, elles sont utilisées pour les projets d’envergure relative comme le remplacement de murs porteurs, le soutien de planchers et de constructions métalliques. De même, les poutres IPN sont très plébiscitées dans le cadre de travaux de rénovation, parce qu’elles sont plus robustes et résistent mieux aux contraintes inhérentes à la flexion.

Autant elles servent de linteaux soutenant la maçonnerie des portes et fenêtres, autant les poutres IPN assurent la stabilité des structures, notamment lors de démolition d’une cloison. Elles constituent également des éléments décoratifs de choix en aménagement intérieur. Et si vous vous demandez s’il faut choisir une poutre IPE ou IPN pour agrandir un espace intérieur, la poutre IPN est la meilleure option.

Disponibilité et prix

Vous l’aurez compris, qu’elles soient IPE ou IPN, les poutres ont presque les mêmes usages en construction et rénovation, à des différences près. Il n’en demeure pas moins qu’aujourd’hui, les poutres IPN sont de moins en moins utilisées ; un changement de paradigme qui est davantage lié au coût élevé de ses poutres, et non à leurs spécifications techniques. Effectivement, malgré leurs avantages notables, les poutres IPN sont plus chères que les modèles IPE.

Bien que robustes, en plus d’un tarif élevé, les poutres IPN sont aussi réputées pour leur gamme dimensionnelle réduite, limitant par conséquent vos options en termes de dimensions. A contrario, les poutres IPE proposent des dimensions variées et normalisées, et qui sont déterminées en fonction de leur hauteur, de leur largeur de flange et de leur poids par mètre linéaire.

Alors poutre IPE ou IPN ? Les caractéristiques, avantages et limites de chaque modèle de poutre devraient vous édifier dans le choix d’un élément au détriment de l’autre. En réalité, tout dépend de la nature de l’ouvrage (maison individuelle, ouvrage industriel ou commercial, construction neuve ou rénovation, etc.) et du budget dont vous disposez pour votre projet.

Lexique

• Ailes : parties horizontales d’une poutre en i qui reprennent l’essentiel des efforts et répartissent la charge.
• Âme (ou talon) : partie verticale centrale d’une poutre en i qui relie les ailes et assure la rigidité de l’ensemble.
• Ductilité : capacité d’un matériau à se déformer sans se rompre.
• Capacité portante : charge maximale qu’un élément peut supporter en sécurité.
• Acier laminé à chaud : acier façonné à haute température entre des rouleaux pour obtenir des profilés robustes.
• Acier galvanisé : acier recouvert d’une fine couche de zinc pour le protéger de la corrosion.
• Normes EN 10025 et EN 10034 : référentiels européens qui définissent les qualités d’acier et les tolérances dimensionnelles des profilés.
• Linteau : poutre placée au-dessus d’une ouverture pour soutenir la maçonnerie.
• Ossature : structure porteuse d’un bâtiment qui en assure la stabilité.
• Profilé en i : barre d’acier à section en forme de i, optimisée pour porter des charges avec un minimum de matière.