Birçok bina, binanın ağırlığını, mobilyalarını ve orada çalışan veya ziyaret eden tüm insanları desteklemek için çelik bir yapısal çerçeve kullanır. İnşaat demiri olarak adlandırılan iç çelik çerçeveli betonarme beton gibi binaları desteklemek için diğer malzemeler kullanılabilir. Mimarlar, kiriş yapısını bina ağırlığından, insanlardan veya araçlardan ve rüzgar veya karın olası etkilerinden kaynaklanan çeşitli gerilmeler için hesaplamaları kullanarak tasarlar. Stresler, bina yükleri, insanların hareketleri veya değişen hava koşulları nedeniyle yapısal elemanların bükülmesi veya bükülmesi olan kiriş sapmasına neden olur.
Yapısal kirişler farklı stres tiplerine maruz kalabilir. Gerginlik, demiri çürüten, çeliğin iyi dayanabileceği ancak betonun dayanamayacağı bir kuvvettir. Donatılar, betonarme yapıların içine gerilme kuvvetlerine dayanmak için yerleştirilir.
Sıkıştırma, bir ışının her iki ucundan ortaya doğru iten bir kuvvettir. Herhangi bir dikey duvar veya kiriş, üstündeki binanın ağırlığından baskı altındadır. Beton, sıkıştırma kuvvetlerine dayanmada çok iyidir ve çelik, bükülebildiğinden biraz daha azdır. Bu nedenle yapısal çeliğin I-kiriş adı verilen büyük harf "I" harfine benzeyen bir şekilde üretilmesi budur. Bunlar, ana kirişe 90 derece yerleştirilmiş ve bükülmeyi veya bükülmeyi önlemek için tam uzunlukta çalışan iki çelik plaka ile tasarlanmıştır.
Işın sapma miktarı kirişin boyutuna, kullanılan malzemelere ve üzerine yerleştirilen herhangi bir nesnenin ağırlığına ve konumuna bağlıdır. Bir çelik kiriş yapısına dökülen beton bir zemin, çok az sapma gösterebilir, çünkü zeminin ağırlığı dağılır veya tüm kiriş yüzeyine eşit olarak yayılır. Dikey duvar kirişleri, duvarlardaki herhangi bir sapmayı önlemek için çelik ve beton zemin yükü adı verilen ağırlığı taşıyacak şekilde tasarlanmalıdır.
Bir kiriş, kirişin desteklendiği veya binaya tutturulduğu yerden en uzak bir noktaya yerleştirilirse kiriş daha fazla saptırılabilir. Bu tür yük kiriş sapması hesaplamaları için çok önemlidir ve maksimum sapma noktasının altında ilave kirişler veya destek duvarları gerektirebilir. Sadece bir uçta desteklenen kirişler de kiriş sapması için dikkatlice analiz edilir.
Bir uçta desteklenen herhangi bir yapıya konsol denir ve genellikle balkonlar, yürüyüş yolları ve sarkan çatı tasarımları için kullanılır. Konsol, nesnelerden veya insanlardan beklenen maksimum yükü ve cömert bir güvenlik faktörünü desteklemek için dikkatlice tasarlanmalıdır. Yukarıdaki yere uzanan kablolar veya dirsekli bölümün altındaki destek direkleri ek yükleri desteklemek için eklenebilir, ancak çıkıntılı tasarımın estetiğini veya görsel çekiciliğini etkileyebilir.
Diğer bir tasarım kaygısı, bir ışın sapma şekli olan titreşimdir. Depremler, rüzgarlar ve insanların veya araçların hareketi, yapısal çeliğin veya betonun titreşmesine neden olabilir. Titreşim, ışının ileri geri hareketinde tekrarlanan hareketidir. Küçük miktarlarda kabul edilebilir, ancak daha büyük titreşimler duvarlara veya mobilyalara zarar verebilir veya hatta binanın tahrip olmasına neden olabilir. Bu, kirişlerin nerede desteklendiğine bağlı olarak farklı olabilir ve çelik veya beton yapıların tasarımına dahil edilmelidir.
