Une poutre est un élément de structure horizontal qui supporte des charges sur une portée. Les solives de plancher, les chevrons de toiture et les poutres de pont sont des exemples de poutres. Elles fonctionnent principalement en flexion : la partie supérieure d’une poutre chargée est en compression, la partie inférieure en traction et la partie centrale résiste au cisaillement.

Le choix des matériaux est important. Une poutre en bois est simple à couper et à fixer, mais sa portée est limitée. Les poutres en acier peuvent supporter des charges plus importantes sur de plus grandes distances. Les poutres en béton armé combinent la résistance à la compression du béton et la résistance à la traction de l'acier. Les produits dérivés du bois, comme le bois lamellé-collé et le LVL, permettent des portées supérieures à celles du bois massif scié.

La conception des poutres repose sur un équilibre entre résistance, rigidité et coût. La flèche (l'affaissement de la poutre sous charge) influence souvent davantage ses dimensions que sa résistance intrinsèque. Un plancher souple peut être structurellement adéquat, mais inconfortable à vivre.

Les assemblages sont les points de jonction entre les poutres, les colonnes, les murs ou d'autres poutres. Un assemblage défectueux peut entraîner l'effondrement d'une structure par ailleurs solide. Les ingénieurs conçoivent ces joints avec soin, utilisant des plaques, des boulons, des soudures et des suspentes pour assurer une transmission sûre des forces.