חוזק חומר גבוה - יתרון מוחלט בתכונות מכניות. ניתוח מאפייני ליבה: חוזק התפוקה (fy) של פלדה הוא בדרך כלל גדול או שווה ל-235MPa (פלדת Q235), עולה בהרבה על זה של בטון (לבטון C30 יש חוזק לחיצה של 30MPa בלבד). מודול האלסטי (E) שלו מגיע ל-206GPa, שהם פי 7-מהבטון. מאפיין "חוזק סגולי גבוה" (חוזק/צפיפות) זה מאפשר לחתך-של איברי מבנה פלדה להיות רק 1/3-1/5 מזה של איברי בטון, ומשיג את הנס המכני של "חתך- קטן, תוחלת גדולה". ערך הנדסי ויעילות שטח: הגובה של קורות מסגרת פלדה הוא רק 1/20-1/25 מהטווח (קורות בטון דורשות 1/10-1/15). לדוגמה, קורת פלדה באורך 8 מטר דורשת גובה של 400 מ"מ, ואילו קורת בטון דורשת 600 מ"מ, מה שיכול להגדיל את גובה הרצפה או להקטין את גובה הבניין הכולל. אפקט עומס אופטימלי: עבור אותו טווח, המשקל העצמי של מגן גג פלדה הוא רק 1/4-1/3 מזה של מגן גג בטון, מה שמפחית את ההשפעות הסייסמיות בכ-30% (לפי קוד התכנון הסיסמי GB50011). יישום אופייני: חופת מבנה הפלדה של האצטדיון הלאומי של בייג'ינג (קן הציפור) מנצלת את מאפייני החוזק הגבוה של פלדת Q345B כדי להשיג מבנה מרחבי בצורת אוכף עם טווח של 343 מטר, תוך שימוש ב-420 ק"ג בלבד של פלדה, הפחתת משקל ביותר מ-60% בהשוואה למבני בטון.
קל משקל – מהפכה בעומס-היגיון נושא של מבנים מסורתיים: השוואה של מאפיינים פיזיים. המשקל העצמי-של מבני פלדה הוא בדרך כלל 0.5-1.0 קילו-ניין/מ"ר (מערכת גג מסגרת פורטל פלדה קלה), בעוד שמבני בטון מזוין שוקלים 2.0-3.5 קילו-ניין/מ"ר. אם ניקח לדוגמא בניין מפעל בשטח של 1000 מ"ר, מבנה פלדה קל ב-1500-2500 טון ממבנה בטון, שווה ערך להפחתת משקלן של 300-500 מכוניות משפחתיות. ערך הנדסי מורחב ועלויות יסוד מופחתות: עומסים קלים יותר מאפשרים ממדי יסוד קטנים יותר. לדוגמה, במבנה מפעל של מסגרת פלדה קלה באורך 30 מטר, כמות הבטון המשמשת ביסוד העצמאי מצטמצמת ב-40% בהשוואה למבנה בטון, מה שמביא לחיסכון של 25% בעלויות. הובלה והתקנה נוחים: רכיבי פלדה בודדים שוקלים פחות מ-20 טון או שווה ל-20 טון (ניתן להרים עם מנוף קונבנציונלי), בעוד שקורות ועמודי בטון עולים לרוב על 30 טון, המצריכים ציוד הובלה מיוחד. טבלת השוואת נתונים: סוג מבנה|משקל עצמי לגג (kN/kg)|אחוז עלות קרן|יעילות תחבורה (טון/רכב)|מבנה פלדה|0.6|15%-20%|80-100|בטון|2.5|30%-40%|30-50
גמישות וקשיחות טובה - יתרון מרכזי לעמידות בפני רעידות אדמה והפחתת אסונות
