Moment d'inertie, module résistant et rayon de giration.
Sélectionnez la forme de la section (poutre I, rectangle, cercle ou tube). Entrez les dimensions requises comme la largeur de semelle, l'épaisseur d'âme et la hauteur.
La calculatrice détermine le moment d'inertie de surface (Ix et Iy). Cette valeur représente la résistance à la flexion de la section en fonction de sa géométrie.
Pour les poutres en I, la majeure partie de la résistance à la flexion provient de la distance des semelles à l'axe neutre. C'est pourquoi les poutres hautes et minces sont si efficaces.
Le moment d'inertie Ix gouverne la flèche et la rigidité ; le module de flexion Sx = Ix/c gouverne la contrainte de flexion (σ = M/Sx) ; et le rayon de giration rx = √(Ix/A) gouverne le flambement. Un rectangle 50×200 mm a par exemple Ix = 3,33×10⁷ mm⁴, Sx = 333 000 mm³ et rx ≈ 57,7 mm — trois nombres différents décrivant trois modes de ruine différents.
L'inertie varie avec le cube de la hauteur dans la direction de flexion. Dresser une section 50×200 mm sur son côté étroit donne 16 fois le moment d'inertie que la poser à plat (3,33×10⁷ contre 2,08×10⁶ mm⁴). C'est pourquoi les solives de plancher sont installées hautes et minces plutôt que larges et plates.
Évider le matériau près de l'axe neutre retire du poids là où il contribue peu. Un tube rond de 100 mm avec un alésage de 80 mm conserve environ 59 % du moment d'inertie de la barre pleine en n'utilisant que 36 % de sa section — un grand gain de rigidité par poids, raison pour laquelle les tubes dominent mâts et cadres.
Sx suppose que la section reste élastique ; Zx suppose que toute la section a plastifié et est utilisé dans le dimensionnement aux états limites (LRFD). Leur rapport est le facteur de forme — 1,5 pour un rectangle, environ 1,12-1,18 pour un I-profilé typique — représentant la réserve de résistance entre la première plastification et une rotule plastique complète.