Основные характерные черты легких металлических конструкций: малая металлоемкость; существенная, но в разумных пределах, типизация и унификация; стабильность номенклатуры в течение достаточно длительного времени; высокая технологичность и приспособленность для изготовления на поточных автоматизированных линиях (в том числе с микропроцессорным управлением), для транспортировки, а также для конвейерно-блочных и других скоростных методов монтажа; высокая степень заводской готовности; возможность комплектной поставки целых зданий-модулей или их несущих конструкций; благоприятные экспортные возможности. Следствием вышеперечисленных особенностей легких металлических конструкций являются хорошие технико-экономические показатели.
Облегчение конструкций, снижение массы металла достигаются современными прогрессивными приемами.
1. Использование сталей повышенной и высокой прочности (обеспечивает до 60... 70 % общей экономии металла) влияет на конструктивную форму и методы изготовления конструкций. Нужно искать такие формы, при которых эффект от применения сталей повышенной и высокой прочности будет наибольший.
2. Применение наиболее эффективных видов проката и гнуто-сварных профилей с максимальной тонкостенностью.
3. Оптимизация основных параметров конструкции, ее отдельных элементов, размеров сечений на базе современных математических методов и применения ЭВМ.
4. Концентрация материала, как в основных несущих системах, так и в отдельных ее элементах (концентрация материала позволяет снижать не только расход стали за счет более рационального обеспечения устойчивости, жесткости, выносливости и других свойств конструкции, уменьшения конструктивных коэффициентов, но также трудоемкость изготовления и монтажа).
5. Совмещение функций несущих и ограждающих конструкций в одной системе (позволяет уменьшить ее общую металлоемкость).
6. Максимальная типизация, унификация и стандартизация конструкций и сооружений в целом (важнейшая предпосылка повышения индустриализации металлических конструкций и использования поточного метода изготовления), переход от типовых элементов к типовым зданиям-модулям.
7. Регулирование напряжений, и в частности предварительным напряжением. Не все методы предварительного напряжения удобны при поточном изготовлении конструкций. Весьма технологичны натяжение тонких листов с целью предотвращения потери местной устойчивости и повышения области упругой работы, а также натяжение высокопрочной затяжки в пределах отправочной марки, регулирование уровня опор в неразрезных системах и др.
8. Использование разворачивающихся конструкций позволяет повысить степень их заводской готовности и уменьшить трудозатраты на укрупнительную сборку при монтаже.
Внедрение в практику указанных приемов уже привело к заметному снижению расхода металла, а в перспективе даст возможность облегчить конструкцию в 1,5... 2 раза по сравнению с классическими аналогичными конструкциями.
При выборе размеров конструкций, технологических приемов изготовления и монтажа следует заботиться не только об экономии металла и уменьшении трудозатрат на изготовление основных конструкций и сопряженных элементов, но и энергии, как в процессе строительства, так и в эксплуатации. В качестве примера приводится задача о выборе оптимальной высоты конструкции (балки, фермы). Для анализа используется целевая функция общей стоимости (приведенных затрат) всех элементов:
(1.1)
где См − стоимость несущих конструкций покрытия; Ск − стоимость колонн в пределах высоты покрытия (если таковые имеются); Сст − стоимость стен в пределах высоты покрытия; Сэ − эксплуатационные затраты на отопление и вентиляцию.
Формула (1.1) для сварной двутавровой балки имеет вид:
(1.2)
где b − шаг балки; Ак − площадь сечения колонны; 
− коэффициент, учитывающий долю момента, воспринимаемого поясами; 
− строительные коэффициенты соответственно стенки и поясов; 
− удельные стоимости металла «в деле» соответственно для поясов, стенки балки, колонн; стоимость 1 м2 ограждающих конструкций стен, руб., единовременные и эксплуатационные затраты на возмещение потерь тепла и вентиляцию из расчета на 1 м3 соответственно в руб. и руб. в год; t − расчетный период окупаемости.
Первый член этой формулы (в квадратных скобках) выражает стоимость балки, второй (в квадратных скобках) − затраты на остальные составляющие. Минимум критерия качества может быть найден из условия 
.
Оптимальная высота балки исходя из минимума общей стоимости (приведенных затрат) определяется из уравнения
(1.3)
Аналогичные уравнения составляются и для ферм. Расчеты свидетельствуют о том, что оптимальная высота балок и ферм, найденная из уравнения (1.3), будет существенно меньше, чем оптимальная высота собственно балки (без учета дополнительных затрат на стены, колонны, отопление и вентиляцию), особенно для районов с суровым климатом. Отсюда следует, что высоту несущих конструкций покрытий, определяемую по условиям жесткости (hr) желательно принимать минимально допустимой. При этом надо заботиться об устройстве отверстий для пропуска различных коммуникаций, располагаемых в покрытиях.
Поточное производство конструкций требует тщательного выбора способа соединений. При изготовлении сплошностенчатых конструкций наиболее эффективной остается электродуговая сварка, производимая с помощью различных автоматов, причем предпочтительнее односторонняя с глубоким проплавлением. В решетчатых конструкциях для замены, ручной электродуговой сварки весьма эффективно применение контактной сварки для создания электрозаклепок (при контролировании надежности последних). В монтажных соединениях вместо сварки успешно используют высокопрочные болты в фланцевых соединениях.
Для поточного изготовления к форме конструкций предъявляется ряд требований. Так, конструкция должна легко члениться на постепенно укрупняемые сборочные элементы; габариты укрупняемых элементов не должны препятствовать их перемещению на поточных линиях; число типоразмеров конструкций должно быть минимальным. Большое значение приобретает стремление к упрощению конструктивной формы. Связано это со следующими обстоятельствами. Известно, что масса конструкции 
(здесь G0 − масса основных элементов; 
− строительный коэффициент массы, учитывающий наличие ребер жесткости, накладок, прокладок, опорных плит, траверс, фасонок, сухарей и т. д.; в фермах этот коэффициент примерно равен 1,20... 1,30; в балках − 1,10... 1,20; в колоннах − 1,30... 1,50).
Аналогично может быть выражена общая трудоемкость изготовления 
(здесь T0 − трудоемкость изготовления основных элементов 
− строительный коэффициент трудоемкости).
Величины строительных коэффициентов трудоемкости в 1,2... 1,5 раза выше соответствующих строительных коэффициентов массы . Таким образом, уменьшение числа вспомогательных деталей обусловливает сокращение трудозатрат. Кроме того, при отсутствии вспомогательных деталей значительно упрощаются поточные линии, так как исключается необходимость в оборудовании для производства этих деталей. В результате вполне объяснимо появление таких конструкций, как безреберные тонкостенные балки, безфасоночные фермы с непосредственным примыканием стержней друг к другу, колонны с упрощенными базами, состоящими из одной опорной плиты и т.д. При разработке новых легких несущих конструкций необходимо до предела сокращать число вспомогательных деталей, иногда даже идти на увеличение массы основных элементов на величину массы вспомогательных деталей, если это позволит обойтись без последних. Следует анализировать форму вспомогательных деталей, количество их типоразмеров с целью уменьшения трудоемкости изготовления.
Необходимо остановиться и на взаимосвязи решений несущих и ограждающих конструкций. Ограждающие конструкции должны брать на себя функции таких элементов, как связи, прогоны и др. Это позволит избавиться от второстепенных элементов, удельная трудоемкость монтажа которых несравненно выше, чем основных несущих конструкций. По-видимому, если ввести понятие строительного коэффициента трудоемкости монтажа, то он будет значительно больше коэффициента, характеризующего долю вспомогательных конструкций во всей их массе.
Возможности для совершенствования существующих легких несущих конструкций, а тем более для создания новых − неограниченны.
Преимущества легких стальных конструкций
1. Малый вес. Легкость стальных конструкций, достигаемая благодаря прочности стали, является одним из основных достоинств. Конструкции из других строительных материалов оказываются гораздо более тяжелыми. Например, железобетонные плиты покрытия пролетом 6 м, под нагрузку 450 кг/м2 имеют собственный вес 150 кг/м2, что составляет 30 % всей расчетной нагрузки. Покрытие плитами «сандвич», несущее такую же полезнуюнагрузку (300 кг/м2), будет весить всего 25 кг/м2. включая вес кровельных прогонов пролетом 6 м и утеплителя из минеральной ваты.
С увеличением пролета здания разница в весе несущих конструкций еще более возрастает. Так, типовая железобетонная ферма пролетом 24 с колоннами, высотой 8 м, весит 23 т, в товремя как рама того же пролета из стали повышенной прочности с ригелем из сварного двутавра высотой 50 см весит 1,8 т, т.е. в12 раз легче. Кстати, следует заметить, что содержание арматурыиз стали повышенной прочности в железобетонной ферме будет около 1,2 т, т.е. составляет65 % веса стальной рамы.
2. Транспортабельность стальных конструкций, оценить которую необходимо по двум показателям:во-первых, по отношению объема транспортных единиц (V, м3), необходимых для перевозки конструкций здания площадью А м2, т.е. 
и, во-вторых, отношение веса перевозимых конструкций к грузоподъемности транспортного средства, т.е. 
Чем легче конструкции, заполняющие весь объем вагона, трейлера и т.д. по отношению к грузоподъемности, тем меньше коэффициент использования транспорта, тем меньше отношение веса груза к «весу воздуха», за который приходится платить.
Например, полуфермы завода «Молодечно» длиной 12 м и высотой 2 м имеют массу по 0,7 т. Погруженные на железнодорожную платформу в количестве 14 штук, они занимают весь объем. Их общая масса составляет 9,8 т при грузоподъемности платформы 60 т. использование транспорта составляет всего 16,3 %.
Если конструкцию возможно разобрать на отдельные стержни, как, например, структуру «Кисловодск», и перевозить стержнями, собранными в пакеты, то, как показала практика, в вагоне можно перевезти до 30 т, т.е. использовать транспорт на 50 %. Если вместо стержней изтонкостенных труб перевозить стальные балки, то в вагон можно загрузить все 60 тонн.
Индустриальность.
Стальныеконструкции изготавливают на специальных заводах, имеющих высокопроизводительное оборудование, монтаж: обеспечен соответствующей техникой, что в итоге сокращает до минимума ручной труд и время изготовления.
Ремонтопригодность.
Ремонт, усиление или реконструкция несущих элементов стальных конструкций производится достаточно просто, неостанавливая эксплуатацию всего сооружения.
К недостаткам легких конструкций нужно отнести более высокую стоимость изготовления одной тонны. Но если этустоимость отнести к площади здания, то стоимость одного квадратного метра, а также трудоемкость выполнения работ окажутся значительноменьшими. Кроме того, меры защиты от коррозиимогут оказаться дороже, чем у обычных конструкций, но это опять-таки, будет зависеть от конструктивных решений. Так замкнутые коробчатые профили, имеющие меньшую площадь окраски и не имеющие входящих углов, могут оказатьсядаже более коррозионностойкими, чем обычные составные профилииз старенных уголков, швеллеров и тавров.