En charpente métallique, une poutrelle désigne un produit sidérurgique en acier laminé à chaud ayant une forme de I ou de H. Les profils en U sont aussi des produits sidérurgiques assimilables aux poutrelles. Les poutres en I sont aussi appelées IPN pour poutrelle I à profil normal.
La partie centrale de la poutrelle est l’âme. Les côtés de la poutrelle sont appelés semelles ou ailes.
Ainsi les éléments dimensionnels caractérisant une poutrelle sont les largeurs et épaisseurs des semelles et de l’âme de la pièce ainsi que le rayon entre la semelle et l’âme.
Les poutrelles aciers à ailes larges présentent une grande résistance à la torsion, elles sont donc aptes à recevoir des charges importantes et forces transversales. Les profils à ailes plus petites sont plus adaptés pour la compression en raison de leur capacité à la flexion latérale. La poutrelle acier, outre son excellente résistance, offre une mise en œuvre rapide, un encombrement réduit et une longévité exceptionnelle.
Ces profilés peuvent être associés avec des tôles aciers, des tubes aciers, des tubes carrés aciers, des barres aciers telles que des cornières égales aciers, cornières inégales aciers, profilés, etc. Elles sont utilisées dans différentes domaines pour la fabrication de sous-ensembles ou ensembles mécano-soudés.
Dans le bâtiment, les poutrelles aciers sont couramment utilisées pour la fabrication de charpentes métalliques. On les retrouve aussi dans l'industrie lourde (maintenance), dans l'industrie éolien, dans l'industrie ferroviaire...