Tấm thép dầm nặng được thiết kế cho các ứng dụng tải trọng cao yêu cầu độ bền cấu trúc và độ bền ngoại hạng, thường được sử dụng trong việc đào sâu, nền móng công nghiệp và các dự án kỹ thuật dân dụng quy mô lớn. Các tấm dầm này có phần web dày hơn, cường độ chịu lực cao hơn (thường vượt quá 450 MPa) và thiết kế khóa liên kết mạnh mẽ để chịu được áp suất ngang cực đại từ đất đặc, mực nước ngầm cao hoặc tải trọng nặng. Việc lựa chọn vật liệu thường bao gồm các mác thép tôi và temper như S355JO (EN 10025) hoặc Q460C (GB/T 1591), cung cấp sự cân bằng giữa độ mạnh, độ dai và khả năng uốn nắn trong quá trình cán. Quy trình sản xuất bao gồm cán nóng với làm nguội kiểm soát để đạt được các tính chất cơ học đồng đều, sau đó là các bài kiểm tra nghiêm ngặt về khả năng chống va đập (kiểm tra rãnh V Charpy) và phân tích cấu trúc hạt. Tấm dầm nặng thường được sử dụng trong các dự án như bãi đậu xe ngầm, khai thác nhà ga metro và nền móng nhà máy công nghiệp, nơi điều kiện đất bao gồm sỏi, đá hộc hoặc trầm tích nén chặt. Việc lắp đặt đòi hỏi thiết bị mạnh mẽ như búa tác động thủy lực hoặc búa rung tần số cao để thâm nhập vào tầng đất cứng, thường đi trước bởi các kỹ thuật cải thiện đất như khoan tiền để giảm sức kháng khi đóng cọc. Thiết kế kỹ thuật nhấn mạnh vào việc tính toán khả năng chịu tải, bao gồm các yếu tố như độ dính của đất, góc ma sát nội bộ và tác động nổi do nước ngầm. Các biện pháp kiểm soát chất lượng bao gồm kiểm tra độ dày siêu âm để đảm bảo tuân thủ độ dày tường và kiểm tra thấm màu để phát hiện các khuyết tật bề mặt ở các khớp nối. Các tiêu chuẩn quốc tế như AWS D1.1 cho hàn và AISC 360 cho thiết kế thép cấu trúc cung cấp hướng dẫn cho việc sử dụng chúng trong các vùng địa chấn, đảm bảo độ dẻo và khả năng hấp thụ năng lượng trong trận động đất. Lợi thế kinh tế của tấm dầm nặng nằm ở khả năng hỗ trợ đào sâu với độ biến dạng ngang tối thiểu, giảm nhu cầu về hệ thống chống đỡ đắt tiền. Tuy nhiên, việc sử dụng chúng yêu cầu điều tra hiện trường cẩn thận để tránh thiết kế dư thừa, vì cường độ cao cũng có nghĩa là chi phí vật liệu cao hơn và thiết bị lắp đặt nặng hơn. Các sáng kiến liên tục bao gồm việc phát triển tấm dầm nặng composite, kết hợp thép với polymer gia cường sợi (FRP) để tăng khả năng chống ăn mòn mà không làm compromize độ mạnh, nhắm mục tiêu đến các môi trường công nghiệp khắc nghiệt như nhà máy hóa chất hoặc cơ sở xử lý chất thải.