Momen inersia, modulus penampang, jari-jari girasi.
Pilih bentuk penampang (balok-I, persegi panjang, lingkaran, atau pipa). Masukkan dimensi yang diperlukan seperti lebar sayap, tebal badan, dan tinggi.
Kalkulator menentukan Momen Inersia Luas (Ix dan Iy). Nilai ini mewakili ketahanan bentuk terhadap lentur berdasarkan geometrinya.
Untuk balok-I, sebagian besar ketahanan lentur berasal dari jarak sayap terhadap sumbu netral. Inilah sebabnya balok yang tinggi dan ramping efisien.
Momen inersia Ix mengatur lendutan dan kekakuan; modulus penampang Sx = Ix/c mengatur tegangan lentur (σ = M/Sx); dan jari-jari girasi rx = √(Ix/A) mengatur tekuk. Persegi panjang 50×200 mm, misalnya, memiliki Ix = 3,33×10⁷ mm⁴, Sx = 333.000 mm³, dan rx ≈ 57,7 mm — tiga angka berbeda yang menggambarkan tiga moda kegagalan berbeda.
Inersia berskala dengan pangkat tiga tinggi pada arah lentur. Mendirikan penampang 50×200 mm pada sisi sempitnya memberi 16 kali momen inersia dibanding membaringkannya datar (3,33×10⁷ vs 2,08×10⁶ mm⁴). Inilah sebabnya balok lantai dipasang tinggi dan tipis bukan lebar dan rendah.
Mengosongkan material dekat sumbu netral membuang berat di tempat yang kontribusinya kecil. Pipa bulat 100 mm dengan lubang 80 mm mempertahankan sekitar 59% momen inersia batang pejal sambil hanya menggunakan 36% luas penampangnya — keuntungan kekakuan-terhadap-berat yang besar, itulah sebabnya pipa mendominasi tiang dan rangka.
Sx mengasumsikan penampang tetap elastis; Zx mengasumsikan seluruh penampang telah luluh dan digunakan dalam desain keadaan batas (LRFD). Rasionya adalah faktor bentuk — 1,5 untuk persegi panjang, sekitar 1,12-1,18 untuk balok-I tipikal — yang mewakili kekuatan cadangan antara luluh pertama dan sendi plastis penuh.