Calculateur de flèche de poutre

Calculez la flèche maximale, le moment fléchissant et la contrainte de flexion pour les configurations courantes de poutres sous charge ponctuelle.

Calculer la réponse de la poutre
Utilisez des données SI cohérentes pour une poutre sur deux appuis chargée au centre ou un porte-à-faux chargé en bout.

À propos du calculateur de flèche de poutre

La flèche d'une poutre est le déplacement produit lorsqu'une charge transversale courbe un élément structural. Ce calculateur traite deux cas idéalisés fondamentaux : une poutre simplement appuyée avec une charge ponctuelle à mi-portée et une poutre en porte-à-faux avec une charge ponctuelle à son extrémité libre. Il indique, dans chaque cas, la flèche élastique maximale, le moment fléchissant maximal et la contrainte nominale de flexion. Ces cas servent à l'apprentissage, au prédimensionnement et à la vérification d'un calcul manuel avant une analyse plus poussée. Pour une poutre simplement appuyée chargée ponctuellement au centre, la flèche maximale est la charge multipliée par le cube de la longueur, divisée par quarante-huit fois le module d'élasticité fois le moment quadratique. Le moment maximal est la charge multipliée par la longueur, divisée par quatre. Pour un porte-à-faux chargé ponctuellement en bout, la flèche maximale est la charge multipliée par le cube de la longueur, divisée par trois fois le module d'élasticité fois le moment quadratique ; le moment maximal est la charge multipliée par la longueur. La contrainte nominale de flexion est le moment maximal divisé par le module de flexion. Les entrées utilisent un système SI cohérent : newtons, mètres, pascals, mètres à la puissance quatre et mètres cubes. La flèche affichée est convertie en millimètres, le moment reste en newtons-mètres et la contrainte est convertie en mégapascals. Le module d'élasticité décrit la rigidité du matériau. Le moment quadratique décrit la rigidité de la section autour de l'axe de flexion, tandis que le module de flexion relie le moment à la contrainte dans la fibre extrême. Préférez les tables du fabricant ou des calculs vérifiés de caractéristiques de section aux estimations approximatives. Ces formules explicites supposent une poutre droite et prismatique, une faible flèche, un matériau élastique linéaire, des appuis idéaux et une charge ponctuelle statique à l'emplacement indiqué. Elles omettent le poids propre, les charges réparties, le déversement, la déformation de cisaillement, la souplesse des assemblages, les trous, les entailles, le comportement composite, les vibrations, la fatigue et les combinaisons de charges. La conception réelle exige aussi des coefficients de réduction de résistance, des limites de service, des vérifications de stabilité et les normes applicables. Utilisez ce calculateur uniquement pour l'enseignement et l'analyse préliminaire. Faites vérifier par un professionnel habilité toute poutre dont la rupture pourrait causer des dommages matériels ou des blessures.

Exemples de flèche de poutre

Les exemples utilisent des caractéristiques de section SI cohérentes et des charges ponctuelles idéales.

Poutre et chargeRéponseConfiguration
Sur deux appuis : P 1000 N, L 4 m, E 200 GPa, I 8e-6 m4Flèche 0.833 mm ; moment 1000 N mCharge ponctuelle à mi-portée.
Porte-à-faux : P 500 N, L 2 m, E 70 GPa, I 2e-6 m4Flèche 9.524 mm ; moment 1000 N mCharge ponctuelle à l'extrémité libre.
Sur deux appuis : P 2000 N, L 3 m, E 200 GPa, I 6e-6 m4Flèche 0.938 mm ; moment 1500 N mCas idéal de charge centrale.

Comment calculer la flèche d'une poutre

  1. Choisissez la configuration d'appuis et de charge ponctuelle correspondant à la poutre idéalisée.
  2. Saisissez la charge et la portée en newtons et en mètres.
  3. Saisissez le module d'élasticité, le moment quadratique et le module de flexion dans les unités SI affichées.
  4. Sélectionnez Calculer la flèche et comparez les résultats aux limites de résistance et de service applicables.

Questions fréquentes sur la flèche des poutres

Quelles positions de charge sont prises en charge ?

Le cas sur deux appuis place une charge ponctuelle à mi-portée ; le porte-à-faux la place à l'extrémité libre. D'autres positions ou des charges réparties nécessitent d'autres équations.

Qu'est-ce que le moment quadratique ?

Le moment quadratique mesure la répartition de la matière d'une section autour de son axe de flexion. Une valeur plus élevée produit généralement moins de flèche élastique à matériau, charge et portée identiques.

Qu'est-ce que le module de flexion ?

Il s'agit du moment quadratique divisé par la distance entre l'axe neutre et la fibre extrême. Le moment fléchissant divisé par ce module donne la contrainte nominale de flexion dans cette fibre.

Pourquoi la longueur de la poutre a-t-elle autant d'effet ?

Dans ces cas de charge ponctuelle, la flèche élastique varie avec le cube de la portée. Doubler la longueur peut multiplier la flèche par huit si les autres propriétés restent inchangées.

Ce résultat permet-il de valider une poutre structurelle ?

Non. Ce résultat simplifié ne couvre pas toutes les charges, tous les états limites, assemblages ou exigences réglementaires. Un ingénieur qualifié doit vérifier les conceptions structurelles critiques pour la sécurité.