Modulo elastico, limite di snervamento e densità.
La tabella elenca le quattro proprietà usate dagli altri calcolatori BeamMetric: il modulo di Young E per la rigidezza, la tensione di snervamento per l'inizio della deformazione permanente, il modulo di taglio G per la torsione e la densità per il peso proprio. I valori sono dati per sette materiali strutturali comuni.
Entrambi gli acciai elencati condividono E = 200.000 MPa e una densità di 7.850 kg/m³, ma l'A992 snerva a 345 MPa contro 250 MPa dell'A36 — cambiare grado aggiunge resistenza senza aggiungere rigidezza. L'inox 304 è vicino con E = 193.000 MPa e uno snervamento inferiore di 215 MPa.
L'alluminio 6061 (E = 69.000 MPa, 2.700 kg/m³) è circa un terzo rigido e un terzo denso rispetto all'acciaio, mentre il Titanio Gr5 combina uno snervamento di 880 MPa con 4.510 kg/m³. I due legni, abete Douglas e pino del Sud, racchiudono E = 12.400-13.800 MPa a densità vicine a 530-590 kg/m³.
La rigidezza è identica — entrambi hanno E = 200.000 MPa — ma l'A992 snerva a 345 MPa contro 250 MPa dell'A36, un vantaggio di resistenza del 38% alla stessa densità. Una trave cambiata da A36 ad A992 resiste a più carico prima di snervare ma flette esattamente uguale.
Rispondono a domande diverse. E governa freccia e instabilità, che spesso controllano le luci lunghe; la tensione di snervamento governa la deformazione permanente. Il Titanio Gr5 snerva a 880 MPa — due volte e mezzo l'A992 — eppure il suo E di 114.000 MPa è poco più della metà di quello dell'acciaio, quindi flette molto di più sotto lo stesso carico.
Sorprendentemente, i metalli sono quasi pari: E diviso per la densità dà circa 25,5 per l'acciaio (200.000/7.850), 25,6 per l'alluminio 6061 e 25,3 per il Titanio Gr5 in unità coerenti. I metalli leggeri vincono sul peso assoluto, non sulla rigidezza specifica — persino l'abete Douglas raggiunge circa 23,4.
Torsione e deformazione a taglio dipendono da G anziché da E, e il rapporto varia per materiale: il G dell'acciaio di 79.300 MPa è circa il 40% del suo E, mentre gli 810 MPa dell'abete Douglas sono appena il 6,5% del suo E — il legno è sproporzionatamente flessibile a torsione.