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Calcul de charge sur linteau

Calculez la charge sur le linteau d'une fenêtre ou d'une porte. Le calcul prend la maçonnerie du triangle de décharge à 60° quand le mur au-dessus peut faire voûte, toute la hauteur sinon, et ajoute le plancher et la toiture qui portent sur le mur.

Valeurs d'exemple, à remplacer par celles de votre projet : fenêtre de 1,8 m avec 0,20 m d'appui de chaque côté dans un mur en blocs béton creux de 20 cm enduits (2,7 kN/m², indicatif), plancher à 0,5 m au-dessus du linteau (G = 4,0 kN/m², Q = 1,5 kN/m², logement, NF EN 1991-1-1/NA) et linteau béton de 20 × 20 cm (1,0 kN/m).

Baie et mur

m

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kN/m²

m

kN/m

Plancher qui porte sur le mur

Hauteur depuis le dessus du linteau jusqu'à l'appui du plancher.

m

m

kN/m²

kN/m²

Toiture en tête de mur

Mettez la largeur à 0 si la toiture ne porte pas sur ce mur. En toiture, saisissez en Q la plus forte de la charge d'entretien (catégorie H, valeur de la NF EN 1991-1-1/NA) et de la neige : la charge d'exploitation de toiture ne se cumule pas avec la neige (NF EN 1991-1-1, 3.3.2(1)).

m

kN/m²

kN/m²

Résultat

Maçonnerie sur le linteau

4,68 kN

Charge totale, G + Q

18,06 + 4,27 kN

Charge répartie moyenne ELS sur 2,00 m

11,16 kN/m

Charge répartie moyenne ELU (1,35G + 1,5Q)

15,39 kN/m

Réaction ELS, à chaque appui

11,16 kN

Réaction ELU (1,35G + 1,5Q), à chaque appui

15,39 kN

Triangle de décharge à 60° sur 2,00 m entre axes d'appui, de 1,73 m de haut : le linteau reprend la maçonnerie du triangle et les charges appliquées à l'intérieur. Au-dessus de la pointe, la maçonnerie fait voûte.

La charge répartie moyenne donne les bonnes réactions, mais pas le vrai moment ni l'effort tranchant le long du linteau, car la part de maçonnerie est triangulaire.

Pour une grande portée ou une charge concentrée (poutre ou poteau qui porte sur le mur), faites faire un calcul spécifique.

Élévation au-dessus de la baie (à l'échelle)
Linteau de 2,00 m entre axes d'appui avec 2,60 m de mur au-dessus, avec le triangle de décharge à 60° ; réaction de 15,39 kN ELU à chaque appuiBaie 1,80 mR = 15,39 kN ELU par appuiAxes 2,00 mMur de 2,60 mPlancher à 0,50 mreprend 1,42 mtriangle 60°part reprise
01Méthode

Principe du calcul

Une maçonnerie harpée au-dessus d'une baie fait voûte : le linteau ne reprend qu'une partie du mur. En pratique courante, on lui fait porter la maçonnerie comprise dans un triangle de décharge équilatéral, à côtés inclinés à 60°, posé sur sa portée. C'est une méthode simplifiée d'usage, pas une règle de l'Eurocode ni d'un DTU.

La base du triangle est la portée entre axes d'appui : largeur de la baie plus une longueur d'appui (une demi-longueur d'appui de chaque côté). C'est la plus grande portée de calcul admise par la NF EN 1992-1-1, 5.3.2.2, pour un linteau béton sur appuis simples. Un plancher ou une toiture qui porte sous la pointe du triangle charge le linteau sur la largeur du triangle à sa hauteur ; au-dessus de la pointe, la charge passe par effet de voûte.

Base b = largeur de la baie + longueur d'appuiHauteur du triangle H = (b / 2) × tan 60° = 0,866 bMaçonnerie sur le linteau = poids du mur × b × H / 2Plancher à h < H : longueur reprise = b − 2h / tan 60° = b − 1,155 hPlancher à h ≥ H : rienRéaction à chaque appui = total / 2 ; charge répartie moyenne = total / b

La longueur reprise est multipliée par la charge linéique du plancher (charge au m² × largeur d'influence). Le poids propre du linteau est compté sur la portée b.

Hypothèses du calcul :

  • L'effet de voûte n'est retenu que si vous indiquez que la maçonnerie peut faire voûte et qu'il y a au moins la hauteur du triangle de mur au-dessus du linteau. Sinon, toute la hauteur du mur sur la portée, et toutes les charges de plancher et de toiture, vont sur le linteau.
  • La maçonnerie peut faire voûte si elle est harpée (pas à joints verticaux filants), avec assez de mur plein de chaque côté et au-dessus de la pointe, et sans joint de dilatation, angle ou autre baie près du linteau.
  • Les charges de plancher et de toiture sont prises uniformes le long du mur. Une poutre ou un poteau qui porte sur le mur au-dessus est une charge ponctuelle que ce calcul ne couvre pas.
  • La toiture porte en tête de mur, à la hauteur saisie pour le mur au-dessus du linteau.
  • La charge répartie moyenne est le total divisé par la portée. Elle donne les bonnes réactions, mais pas la vraie flexion ni le vrai effort tranchant : la part de maçonnerie est triangulaire et, à total égal, une charge triangulaire donne un moment à mi-portée de WL/6 contre WL/8 pour une charge uniforme.
  • Pour une grande portée ou une charge concentrée, faites faire un calcul spécifique.
02Exemple

Exemple chiffré

Une fenêtre de 1,8 m dans un mur en blocs béton creux de 20 cm enduits, d'environ 2,7 kN/m², avec un linteau en appui de 0,20 m de chaque côté. Il y a 2,6 m de mur au-dessus du linteau, harpé et avec du mur de chaque côté : il peut faire voûte. Un plancher porte à 0,5 m au-dessus du linteau avec 2,0 m de largeur d'influence, G = 4,0 kN/m² et Q = 1,5 kN/m² (logement). La toiture ne porte pas sur ce mur. Le linteau est en béton de 20 × 20 cm : 1,0 kN/m.

b = 1,8 + 0,20 = 2,00 m ; H = 1,00 × tan 60° = 1,732 m2,6 m de mur ≥ 1,732 m : effet de voûte retenuMaçonnerie = 2,7 × 2,00 × 1,732 / 2 = 4,677 kNPlancher à 0,5 m : 2,00 − 1,155 × 0,5 = 1,423 mPlancher G = 4,0 × 2,0 × 1,423 = 11,381 kN ; Q = 1,5 × 2,0 × 1,423 = 4,268 kNLinteau = 1,0 × 2,00 = 2,000 kNG = 4,677 + 11,381 + 2,000 = 18,058 kN ; Q = 4,268 kNELS = 22,33 kN ; ELU = 1,35 × 18,058 + 1,5 × 4,268 = 30,78 kNRéactions : 11,16 kN à l'ELS et 15,39 kN à l'ELU à chaque appuiCharge répartie moyenne sur 2,00 m : 11,16 kN/m à l'ELS, 15,39 kN/m à l'ELU

Passez le calcul sur « Pas d'effet de voûte » et le même linteau reprend les 2,6 m de mur et tout le plancher sur 2,00 m : 38,04 kN à l'ELS et 52,25 kN à l'ELU, soit 26,13 kN sur chaque appui. L'effet de voûte vaut la peine d'être compté, mais seulement là où la maçonnerie peut vraiment faire voûte.

03Questions

Questions fréquentes

Comment calculer la charge sur un linteau ?

Si la maçonnerie au-dessus peut faire voûte, prenez le poids de la maçonnerie dans un triangle de décharge à 60° posé sur la portée entre axes d'appui, et ajoutez le poids propre du linteau. Ajoutez la charge de plancher ou de toiture appliquée sous la pointe du triangle, sur la largeur du triangle à sa hauteur. Ce qui est au-dessus de la pointe passe par effet de voûte. Si la maçonnerie ne peut pas faire voûte, le linteau reprend toute la hauteur du mur et toutes ses charges.

Qu'est-ce que le triangle de décharge ?

Au-dessus d'une baie, une maçonnerie harpée reporte sa charge sur les trumeaux par effet de voûte. Le linteau ne porte que la maçonnerie d'un triangle équilatéral, à côtés inclinés à 60°, posé sur sa portée : il a une hauteur de 0,866 fois la portée. Pour une portée de 2,00 m, il fait 1,73 m de haut et, dans un mur de 2,7 kN/m², pèse 4,68 kN. C'est une pratique courante de calcul à la main, pas une règle normalisée.

Quand ne peut-on pas compter sur l'effet de voûte ?

Quand la maçonnerie est à joints verticaux filants, quand il y a moins de mur au-dessus du linteau que la hauteur du triangle, quand un joint de dilatation, un angle ou une autre baie est proche, ou quand les trumeaux de part et d'autre sont trop courts pour reprendre la poussée. Le linteau reprend alors toute la hauteur du mur et toutes les charges au-dessus.

Le plancher au-dessus du linteau compte-t-il ?

Cela dépend de son niveau d'appui. Un plancher qui porte sous la pointe du triangle de décharge charge le linteau sur la largeur du triangle à ce niveau : plus il est bas, plus la longueur reprise est grande. Un plancher au-dessus de la pointe passe par effet de voûte et ne compte pas. Sans effet de voûte, tout va sur le linteau.

Comment choisir un linteau à partir du résultat ?

Comparez la charge à la charge admissible donnée par le fabricant pour ce type de linteau, sa longueur et le mur. Regardez si son tableau vise une charge uniforme ou la charge triangulaire de la maçonnerie, qui fait plus fléchir le linteau qu'un même total réparti.

04Limites

Vérifier le résultat

Vérifiez selon les normes et faites valider par un ingénieur structure.

Le triangle de décharge est un modèle simplifié de pratique courante, avec des conditions, pas une règle de l'Eurocode ni d'un DTU. Vérifiez la baie avec la documentation du fabricant du linteau, vérifiez les appuis à chaque extrémité et faites confirmer le choix du linteau par un ingénieur qualifié.

Pour aller plus loin : la descente de charges pas à pas.

L'application et le tableur sont pour l'instant en anglais. Les calculs, eux, suivent l'Eurocode et vos propres valeurs de charges.