poteau et linteau

Le système poteau-linteau est le système structurel le plus simple en construction: des colonnes ou poteaux verticaux supportent des poutres horizontales appelées linteaux, qui enjambent l'espace entre eux. Les poteaux supportent la charge du linteau et de tout ce qui se trouve au-dessus; le linteau franchit l'espace et transfère cette charge vers les poteaux à chaque extrémité. C'est une forme directe et lisible de logique structurelle utilisée depuis l'Antiquité, des temples grecs avec leurs colonnes de pierre aux maisons modernes à ossature bois.

La distance entre les poteaux est la dimension critique. Un linteau doit être suffisamment profond et fait d'un matériau assez solide pour résister à la flexion sur sa portée sans déflexion excessive. Les linteaux en bois, typiques des charpentes résidentielles, peuvent avoir une portée de 1,8 à 3,6 mètres selon la charge et la qualité du bois. Les poutres en acier ou en béton armé peuvent porter beaucoup plus loin, parfois 9 mètres ou plus, car elles ont une résistance à la flexion supérieure. Les linteaux en pierre, utilisés dans les bâtiments en maçonnerie, sont rigides mais cassants et cèdent soudainement sous une charge concentrée; ils portent généralement seulement 1,5 à 2,4 mètres avant que le risque de rupture ne devienne inacceptable.

Où le système montre ses limites

Le système poteau-linteau gaspille de l'espace intérieur car les poteaux doivent être placés à intervalles réguliers pour supporter le linteau. Un plan d'étage avec de nombreuses colonnes est plus difficile à aménager et à louer. C'est pourquoi les structures à ossature avec des arcs, des fermes ou des assemblages rigides ont finalement remplacé le système poteau-linteau pur dans les grands bâtiments; elles permettent des portées plus longues avec moins de supports intérieurs. Cependant, le système poteau-linteau reste le système par défaut pour les petits bâtiments et est facile à comprendre, à inspecter et à réparer car chaque action structurelle est visible.

La variante la plus ancienne est la maçonnerie porteuse: des murs pleins de briques ou de pierres agissent comme des poteaux, et des linteaux en pierre ou en bois courent horizontalement au-dessus des ouvertures telles que les portes et les fenêtres. Ce système est toujours courant dans les travaux de rénovation et est apprécié pour sa masse thermique et sa durabilité, bien qu'il soit plus lourd et nécessite des murs plus épais que les alternatives modernes. Le système poteau-linteau moderne utilise généralement des montants en bois dans la construction légère, ou des colonnes en acier ou en béton dans les bâtiments commerciaux.

Les modes de défaillance courants sont l'affaissement du linteau (déflexion sous charge qui fissure le plâtre ou fait coller les portes), la pourriture des linteaux en bois près des ouvertures de fenêtre mal étanchées, la corrosion des linteaux en acier exposés à l'eau, et la surcharge d'un linteau conçu pour une charge plus légère avant qu'une rénovation n'enlève les murs porteurs. Les linteaux en bois doivent être vérifiés pour l'humidité et les dommages causés par les insectes lors des inspections; les linteaux en acier ont besoin de peinture ou d'une autre protection contre la rouille.

Le terme lui-même est simple: un poteau est un support vertical, et un linteau (du vieux français et du latin «lintel», signifiant seuil ou poutre) est l'élément horizontal au-dessus d'une ouverture. Dans la terminologie de la maçonnerie, le linteau est spécifiquement la poutre qui enjambe une ouverture de porte ou de fenêtre dans un mur; le terme souligne son rôle dans le support du poids du mur autour de ce vide plutôt que la fonction structurelle générique du linteau.