Stahlträger werden in vielen architektonischen und bautechnischen Anwendungen verwendet. Sie werden häufig zum Abstützen von Böden und Decken in großen Bauwerken wie Geschäftsgebäuden und Brücken verwendet. Ein Stahlträger muss so ausgelegt sein, dass er Kräften und Belastungen standhält und gleichzeitig Gewicht, Platzbedarf und Materialkosten minimiert. Falsch ausgelegte Balken können vorzeitig versagen und katastrophale Auswirkungen haben.
Die Konstruktion eines Stahlträgers erfordert ein Verständnis der aufgebrachten Kräfte, der Spannweite zwischen den Stützen, der Abstände zwischen den Trägern, des Trägermaterials und der Verbindung des Trägers mit anderen Bauteilen. Stahlträger sind dafür ausgelegt, je nach Anwendung unterschiedlichen Belastungen und Kräften standzuhalten. Einige Beispiele für die Arten von Kräften, denen ein Stahlträger ausgesetzt sein kann, umfassen Gewichtsbelastung, Windauftrieb und Vibrationen.
Je nach Belastungs- und Montagekonfiguration sind verschiedene Arten von Stahlträgerkonstruktionen erhältlich. Der am häufigsten verwendete Typ ist der standardmäßige, offenstegige Stahlträger (OWSJ). Diese Konstruktion besteht aus zwei parallelen Elementen, die als Akkorde bekannt sind, mit einer sich wiederholenden, dreieckigen Stegstruktur, die sich zwischen den Akkorden befindet. Es gibt mehrere andere Stahlträgerkonstruktionen, wie zum Beispiel Obergurt mit Tonhöhe, gebogen oder tonnenförmig, Giebel und Schere. Komplexere Balkenkonstruktionen werden für spezielle Anwendungen verwendet und sind teurer als ein Standard-Open-Web-Träger.
Die Konstruktion eines Balkens beeinflusst, wie viel Kraft er aushält und wie er sich unter Last biegt oder verbiegt. Die Durchbiegung eines Stahlträgers hängt von seinen Abmessungen, seiner Lagerung, dem Material und dem Ort der Krafteinleitung ab. Die Tiefe eines Balkens, die durch den Abstand zwischen den parallelen Gurten bestimmt wird, ist ein Hauptfaktor dafür, wie stark er sich unter Last durchbiegt. Stahl wird am häufigsten für Balken verwendet, die in strukturellen und architektonischen Anwendungen verwendet werden, aber Balken können auch aus anderen Materialien wie Aluminium hergestellt werden.
Stahlträger werden in der Regel mit einem Sicherheitsfaktor ausgelegt. Dies kann dazu führen, dass übergroße Balken erstellt werden, um die vorhergesagte Last zu tragen oder andere Faktoren zu berücksichtigen, die bei der Konstruktion des Trägers nicht vorhersehbar sind. Ein zu großer Sicherheitsfaktor führt zu einer Konstruktion des Balkens, die größer als nötig ist, mehr Platz für die Installation benötigt, mögliche Gewichtsprobleme verursacht und zu höheren Herstellungskosten führt. Bis vor kurzem wurden Stahlträger mithilfe von Kraftdiagrammen und einer Reihe komplexer mathematischer Gleichungen konstruiert. Heutzutage wird normalerweise Engineering-Software verwendet, um Stahlträger zu analysieren und zu konstruieren, um die Leistungskriterien zu erfüllen.