CNC Machining Design Guide

Optimize your designs, reduce machining time, and lower your costs.

Negotiate Your Salary

Learn the best principles to negotiate the salary you deserve!

STEM Career Outlook

Wages, employment opportunities, and growth projections for STEM jobs.

Selecting the Right 3D Printer

Discover how to choose the right 3D printer for your needs and the key performance attributes to consider.

more free publications

Materials

Design

Processes

Units

Formulas

Math
Glossary » Beams » Simply Supported » Uniformly Distributed Load » Three Equal Spans » Wide Flange Steel I Beam » W21 × 101
Wide Flange Steel I Beam | Single Span | Two Equal Spans | Three Equal Spans | Four Equal Spans

For a simply supported beam in three equal spans, we compute the displacement at the middle of the first and the third spans, and the maximum normal stress stress_max occuring at the second and third supports of the beam.
The tabulated data listed in this page are calculated based on the area moment of inertia (Ixx = 2420 in4) for the W21 × 101 Wide Flange Steel I Beam and the typical Young's modulus (E = 3.046 × 107 psi) of steels. Note that the typical yielding stress Yield of steels can range from 1.015 × 104 to 2.970 × 105 psi. The purpose of this page is to give a rough estimation of the load-bearing capacity of this particular beam, rather than a guideline for designing actual building structures. Please check your local building codes for regulatory requirements.
Note: The weight of the beam itself is not included in the calculation.
L = 3 ft
L = 5 ft
L = 10 ft
L = 15 ft
L = 20 ft
L = 25 ft
L = 30 ft
L = 40 ft
L = 50 ft
L = 60 ft
L = 70 ft
L = 80 ft
L = 90 ft
L = 100 ft
L = 125 ft
L = 150 ft
   
Steel I Beam: W21 × 101 (Wide Flange 21 inch tall × 101 lbf/ft)
L = 3.00 ft
P (lbf/ft) w_max (in) stress_max (psi)
101 1.30 × 10-6 4.81
200 2.58 × 10-6 9.53
300 3.87 × 10-6 14.3
400 5.17 × 10-6 19.1
500 6.46 × 10-6 23.8
600 7.75 × 10-6 28.6
700 9.04 × 10-6 33.4
800 1.03 × 10-5 38.1
900 1.16 × 10-5 42.9
1000 1.29 × 10-5 47.7
2000 2.58 × 10-5 95.3
3000 3.87 × 10-5 143
4000 5.17 × 10-5 191
5000 6.46 × 10-5 238
6000 7.75 × 10-5 286
7000 9.04 × 10-5 334
8000 1.03 × 10-4 381
9000 1.16 × 10-4 429
1.00 × 104 1.29 × 10-4 477
2.00 × 104 2.58 × 10-4 953
3.00 × 104 3.87 × 10-4 1430
4.00 × 104 5.17 × 10-4 1910
5.00 × 104 6.46 × 10-4 2380
6.00 × 104 7.75 × 10-4 2860
7.00 × 104 9.04 × 10-4 3340
8.00 × 104 0.00103 3810
9.00 × 104 0.00116 4290
1.00 × 105 0.00129 4770
2.00 × 105 0.00258 9530
3.00 × 105 0.00387 1.43 × 104
4.00 × 105 0.00517 1.91 × 104
5.00 × 105 0.00646 2.38 × 104
6.00 × 105 0.00775 2.86 × 104
7.00 × 105 0.00904 3.34 × 104
8.00 × 105 0.0103 3.81 × 104
9.00 × 105 0.0116 4.29 × 104
1.00 × 106 0.0129 4.77 × 104
2.00 × 106 0.0258 9.53 × 104
3.00 × 106 0.0387 1.43 × 105
4.00 × 106 0.0517 1.91 × 105
5.00 × 106 0.0646 2.38 × 105
6.00 × 106 0.0775 2.86 × 105
6.23 × 106 0.0805 2.97 × 105
Steel I Beam: W21 × 101 (Wide Flange 21 inch tall × 101 lbf/ft)
L = 5.00 ft
P (lbf/ft) w_max (in) stress_max (psi)
101 1.01 × 10-5 13.4
200 1.99 × 10-5 26.5
300 2.99 × 10-5 39.7
400 3.99 × 10-5 53.0
500 4.98 × 10-5 66.2
600 5.98 × 10-5 79.4
700 6.97 × 10-5 92.7
800 7.97 × 10-5 106
900 8.97 × 10-5 119
1000 9.96 × 10-5 132
2000 1.99 × 10-4 265
3000 2.99 × 10-4 397
4000 3.99 × 10-4 530
5000 4.98 × 10-4 662
6000 5.98 × 10-4 794
7000 6.97 × 10-4 927
8000 7.97 × 10-4 1060
9000 8.97 × 10-4 1190
1.00 × 104 9.96 × 10-4 1320
2.00 × 104 0.00199 2650
3.00 × 104 0.00299 3970
4.00 × 104 0.00399 5300
5.00 × 104 0.00498 6620
6.00 × 104 0.00598 7940
7.00 × 104 0.00697 9270
8.00 × 104 0.00797 1.06 × 104
9.00 × 104 0.00897 1.19 × 104
1.00 × 105 0.00996 1.32 × 104
2.00 × 105 0.0199 2.65 × 104
3.00 × 105 0.0299 3.97 × 104
4.00 × 105 0.0399 5.30 × 104
5.00 × 105 0.0498 6.62 × 104
6.00 × 105 0.0598 7.94 × 104
7.00 × 105 0.0697 9.27 × 104
8.00 × 105 0.0797 1.06 × 105
9.00 × 105 0.0897 1.19 × 105
1.00 × 106 0.0996 1.32 × 105
2.00 × 106 0.199 2.65 × 105
2.24 × 106 0.224 2.97 × 105
Steel I Beam: W21 × 101 (Wide Flange 21 inch tall × 101 lbf/ft)
L = 10.0 ft
P (lbf/ft) w_max (in) stress_max (psi)
101 1.61 × 10-4 53.5
200 3.19 × 10-4 106
300 4.78 × 10-4 159
400 6.38 × 10-4 212
500 7.97 × 10-4 265
600 9.57 × 10-4 318
700 0.00112 371
800 0.00128 424
900 0.00143 477
1000 0.00159 530
2000 0.00319 1060
3000 0.00478 1590
4000 0.00638 2120
5000 0.00797 2650
6000 0.00957 3180
7000 0.0112 3710
8000 0.0128 4240
9000 0.0143 4770
1.00 × 104 0.0159 5300
2.00 × 104 0.0319 1.06 × 104
3.00 × 104 0.0478 1.59 × 104
4.00 × 104 0.0638 2.12 × 104
5.00 × 104 0.0797 2.65 × 104
6.00 × 104 0.0957 3.18 × 104
7.00 × 104 0.112 3.71 × 104
8.00 × 104 0.128 4.24 × 104
9.00 × 104 0.143 4.77 × 104
1.00 × 105 0.159 5.30 × 104
2.00 × 105 0.319 1.06 × 105
3.00 × 105 0.478 1.59 × 105
4.00 × 105 0.638 2.12 × 105
5.00 × 105 0.797 2.65 × 105
5.61 × 105 0.894 2.97 × 105
Steel I Beam: W21 × 101 (Wide Flange 21 inch tall × 101 lbf/ft)
L = 15.0 ft
P (lbf/ft) w_max (in) stress_max (psi)
101 8.15 × 10-4 120
200 0.00161 238
300 0.00242 357
400 0.00323 477
500 0.00404 596
600 0.00484 715
700 0.00565 834
800 0.00646 953
900 0.00726 1070
1000 0.00807 1190
2000 0.0161 2380
3000 0.0242 3570
4000 0.0323 4770
5000 0.0404 5960
6000 0.0484 7150
7000 0.0565 8340
8000 0.0646 9530
9000 0.0726 1.07 × 104
1.00 × 104 0.0807 1.19 × 104
2.00 × 104 0.161 2.38 × 104
3.00 × 104 0.242 3.57 × 104
4.00 × 104 0.323 4.77 × 104
5.00 × 104 0.404 5.96 × 104
6.00 × 104 0.484 7.15 × 104
7.00 × 104 0.565 8.34 × 104
8.00 × 104 0.646 9.53 × 104
9.00 × 104 0.726 1.07 × 105
1.00 × 105 0.807 1.19 × 105
2.00 × 105 1.61 2.38 × 105
2.49 × 105 2.01 2.97 × 105
Steel I Beam: W21 × 101 (Wide Flange 21 inch tall × 101 lbf/ft)
L = 20.0 ft
P (lbf/ft) w_max (in) stress_max (psi)
101 0.00258 214
200 0.00510 424
300 0.00765 636
400 0.0102 847
500 0.0128 1060
600 0.0153 1270
700 0.0179 1480
800 0.0204 1690
900 0.0230 1910
1000 0.0255 2120
2000 0.0510 4240
3000 0.0765 6360
4000 0.102 8470
5000 0.128 1.06 × 104
6000 0.153 1.27 × 104
7000 0.179 1.48 × 104
8000 0.204 1.69 × 104
9000 0.230 1.91 × 104
1.00 × 104 0.255 2.12 × 104
2.00 × 104 0.510 4.24 × 104
3.00 × 104 0.765 6.36 × 104
4.00 × 104 1.02 8.47 × 104
5.00 × 104 1.28 1.06 × 105
6.00 × 104 1.53 1.27 × 105
7.00 × 104 1.79 1.48 × 105
8.00 × 104 2.04 1.69 × 105
9.00 × 104 2.30 1.91 × 105
1.00 × 105 2.55 2.12 × 105
1.40 × 105 3.58 2.97 × 105
Steel I Beam: W21 × 101 (Wide Flange 21 inch tall × 101 lbf/ft)
L = 25.0 ft
P (lbf/ft) w_max (in) stress_max (psi)
101 0.00629 334
200 0.0125 662
300 0.0187 993
400 0.0249 1320
500 0.0311 1650
600 0.0374 1990
700 0.0436 2320
800 0.0498 2650
900 0.0560 2980
1000 0.0623 3310
2000 0.125 6620
3000 0.187 9930
4000 0.249 1.32 × 104
5000 0.311 1.65 × 104
6000 0.374 1.99 × 104
7000 0.436 2.32 × 104
8000 0.498 2.65 × 104
9000 0.560 2.98 × 104
1.00 × 104 0.623 3.31 × 104
2.00 × 104 1.25 6.62 × 104
3.00 × 104 1.87 9.93 × 104
4.00 × 104 2.49 1.32 × 105
5.00 × 104 3.11 1.65 × 105
6.00 × 104 3.74 1.99 × 105
7.00 × 104 4.36 2.32 × 105
8.00 × 104 4.98 2.65 × 105
8.97 × 104 5.59 2.97 × 105
Steel I Beam: W21 × 101 (Wide Flange 21 inch tall × 101 lbf/ft)
L = 30.0 ft
P (lbf/ft) w_max (in) stress_max (psi)
101 0.0130 481
200 0.0258 953
300 0.0387 1430
400 0.0517 1910
500 0.0646 2380
600 0.0775 2860
700 0.0904 3340
800 0.103 3810
900 0.116 4290
1000 0.129 4770
2000 0.258 9530
3000 0.387 1.43 × 104
4000 0.517 1.91 × 104
5000 0.646 2.38 × 104
6000 0.775 2.86 × 104
7000 0.904 3.34 × 104
8000 1.03 3.81 × 104
9000 1.16 4.29 × 104
1.00 × 104 1.29 4.77 × 104
2.00 × 104 2.58 9.53 × 104
3.00 × 104 3.87 1.43 × 105
4.00 × 104 5.17 1.91 × 105
5.00 × 104 6.46 2.38 × 105
6.00 × 104 7.75 2.86 × 105
6.23 × 104 8.05 2.97 × 105
Steel I Beam: W21 × 101 (Wide Flange 21 inch tall × 101 lbf/ft)
L = 40.0 ft
P (lbf/ft) w_max (in) stress_max (psi)
101 0.0412 856
200 0.0816 1690
300 0.122 2540
400 0.163 3390
500 0.204 4240
600 0.245 5080
700 0.286 5930
800 0.326 6780
900 0.367 7630
1000 0.408 8470
2000 0.816 1.69 × 104
3000 1.22 2.54 × 104
4000 1.63 3.39 × 104
5000 2.04 4.24 × 104
6000 2.45 5.08 × 104
7000 2.86 5.93 × 104
8000 3.26 6.78 × 104
9000 3.67 7.63 × 104
1.00 × 104 4.08 8.47 × 104
2.00 × 104 8.16 1.69 × 105
3.00 × 104 12.2 2.54 × 105
3.51 × 104 14.3 2.97 × 105
Steel I Beam: W21 × 101 (Wide Flange 21 inch tall × 101 lbf/ft)
L = 50.0 ft
P (lbf/ft) w_max (in) stress_max (psi)
101 0.101 1340
200 0.199 2650
300 0.299 3970
400 0.399 5300
500 0.498 6620
600 0.598 7940
700 0.697 9270
800 0.797 1.06 × 104
900 0.897 1.19 × 104
1000 0.996 1.32 × 104
2000 1.99 2.65 × 104
3000 2.99 3.97 × 104
4000 3.99 5.30 × 104
5000 4.98 6.62 × 104
6000 5.98 7.94 × 104
7000 6.97 9.27 × 104
8000 7.97 1.06 × 105
9000 8.97 1.19 × 105
1.00 × 104 9.96 1.32 × 105
2.00 × 104 19.9 2.65 × 105
2.24 × 104 22.4 2.97 × 105
Steel I Beam: W21 × 101 (Wide Flange 21 inch tall × 101 lbf/ft)
L = 60.0 ft
P (lbf/ft) w_max (in) stress_max (psi)
101 0.209 1930
200 0.413 3810
300 0.620 5720
400 0.826 7630
500 1.03 9530
600 1.24 1.14 × 104
700 1.45 1.33 × 104
800 1.65 1.53 × 104
900 1.86 1.72 × 104
1000 2.07 1.91 × 104
2000 4.13 3.81 × 104
3000 6.20 5.72 × 104
4000 8.26 7.63 × 104
5000 10.3 9.53 × 104
6000 12.4 1.14 × 105
7000 14.5 1.33 × 105
8000 16.5 1.53 × 105
9000 18.6 1.72 × 105
1.00 × 104 20.7 1.91 × 105
1.56 × 104 32.2 2.97 × 105
Steel I Beam: W21 × 101 (Wide Flange 21 inch tall × 101 lbf/ft)
L = 70.0 ft
P (lbf/ft) w_max (in) stress_max (psi)
101 0.387 2620
200 0.766 5190
300 1.15 7780
400 1.53 1.04 × 104
500 1.91 1.30 × 104
600 2.30 1.56 × 104
700 2.68 1.82 × 104
800 3.06 2.08 × 104
900 3.44 2.34 × 104
1000 3.83 2.59 × 104
2000 7.66 5.19 × 104
3000 11.5 7.78 × 104
4000 15.3 1.04 × 105
5000 19.1 1.30 × 105
5580 21.4 1.45 × 105
Steel I Beam: W21 × 101 (Wide Flange 21 inch tall × 101 lbf/ft)
L = 80.0 ft
P (lbf/ft) w_max (in) stress_max (psi)
101 0.660 3420
200 1.31 6780
300 1.96 1.02 × 104
400 2.61 1.36 × 104
500 3.26 1.69 × 104
600 3.92 2.03 × 104
700 4.57 2.37 × 104
800 5.22 2.71 × 104
900 5.88 3.05 × 104
1000 6.53 3.39 × 104
2000 13.1 6.78 × 104
3000 19.6 1.02 × 105
3270 21.4 1.11 × 105
Steel I Beam: W21 × 101 (Wide Flange 21 inch tall × 101 lbf/ft)
L = 90.0 ft
P (lbf/ft) w_max (in) stress_max (psi)
101 1.06 4330
200 2.09 8580
300 3.14 1.29 × 104
400 4.18 1.72 × 104
500 5.23 2.14 × 104
600 6.28 2.57 × 104
700 7.32 3.00 × 104
800 8.37 3.43 × 104
900 9.41 3.86 × 104
1000 10.5 4.29 × 104
2000 20.9 8.58 × 104
2040 21.4 8.76 × 104
Steel I Beam: W21 × 101 (Wide Flange 21 inch tall × 101 lbf/ft)
L = 100 ft
P (lbf/ft) w_max (in) stress_max (psi)
101 1.61 5350
200 3.19 1.06 × 104
300 4.78 1.59 × 104
400 6.38 2.12 × 104
500 7.97 2.65 × 104
600 9.57 3.18 × 104
700 11.2 3.71 × 104
800 12.8 4.24 × 104
900 14.3 4.77 × 104
1000 15.9 5.30 × 104
1340 21.4 7.10 × 104
Steel I Beam: W21 × 101 (Wide Flange 21 inch tall × 101 lbf/ft)
L = 125 ft
P (lbf/ft) w_max (in) stress_max (psi)
101 3.93 8360
200 7.78 1.65 × 104
300 11.7 2.48 × 104
400 15.6 3.31 × 104
500 19.5 4.14 × 104
549 21.4 4.54 × 104
Steel I Beam: W21 × 101 (Wide Flange 21 inch tall × 101 lbf/ft)
L = 150 ft
P (lbf/ft) w_max (in) stress_max (psi)
101 8.15 1.20 × 104
200 16.1 2.38 × 104
265 21.4 3.15 × 104
Additional Information
Related Pages
FREE Publications
CNC Machining Design Guide

Optimize your designs, reduce machining time, and lower your costs.

Negotiate Your Salary

Learn the best principles to negotiate the salary you deserve!

STEM Career Outlook

Wages, employment opportunities, and growth projections for STEM jobs.

Selecting the Right 3D Printer

Discover how to choose the right 3D printer for your needs and the key performance attributes to consider.

more publications