工字梁的力學原理：在兩個支架上水平放置一個橫梁，當橫梁受到垂直于軸線向下的壓力時，橫梁發生彎曲。在橫梁的上部發生壓縮形變，即出現壓應力，越接近上緣壓縮越嚴重；在橫梁的下部發生拉伸形變，即出現拉應力，越接近下緣拉伸越嚴重。而中間一層既不拉伸也不壓縮，所以無應力，通常稱該層為中性層。由于中性層對抗彎的貢獻很小，因此工程應用上經常用工字梁代替方形梁，用空心管代替實心柱。