与一般结构相同，设计高层建筑结构时，分别计算各种荷载作用下的内力和位移，然后从不同工况的荷载组合中找到最不利内力及位移，进行结构设计。

应当保证在荷载作用下的结构有足够的承载力及刚度，以保证结构的安全和正常使用。结构抗风及抗震对承载力及位移有不同的要求，较高的结构抗风还要考虑舒适度要求，抗震结构还要满足延性要求等。下面将分别进行介绍。

4.1 承载力验算

高层建筑结构设计应保证结构在可能同时出现的各种外荷载作用下，各个构件及其连接均有足够的承载力。我国建筑结构设计统一标准规定构件按极限状态设计，承载力极限状态要求采用由荷载效应组合得到的构件最不利内力进行构件截面承载力验算。结构构件承载力验算的一般表达式为:

无地震作用组合时 S小于等于R

有地震作用组合时 SE小于等于RE/rE

式中，S是在不考虑地震作用时，荷载效应组合得到的构件内力设计值；SE是考虑地震作用时，有荷载效应组合得到的构件内力设计值。各种荷载效应组合的内容及要求见4.6节。

R和RE分别是不考虑地震作用和考虑地震作用时构件的承载力设计值。上面两式可分表代表抗弯，抗剪，抗弯等各截面

轴心压杆弯曲时，截面中将产生剪力，剪力使侧向变形增加，导致临界力降低。这个问题在结构力学书上均有叙述。根据理想直杆的弹性稳定理论，考虑建立影响的临界力为

Ncr=Ne/(1+Neγ)

实腹式构件的剪切变形对临界力的影响只占千分之三左右，可略去不计。但对格构式构件，计算绕虚轴的稳定时，由于缀材变形使构件刚度降低，必须考虑剪力的影响。

如果引入换算长细比，将格构式构件绕虚轴的临界力换算成为临界力相同的实腹式构件，则得到换算长细比的表达式。

1.单面连接单角钢拉杆

连于节点板一侧的单角钢拉杆，只有一个肢与节点板相连，节点板传来的力不通过角钢截面形心，形成偏心受拉，并且绕截面两个主轴都有弯矩存在。但当拉力较大时会出现弯曲变形，变形逐渐增大，则杆件中部的偏心距会逐渐减小。试验表明：单面连接的单角钢拉杆的极限拉力与轴心拉杆的极限拉力相差不很悬殊，一般都能达到轴心拉杆承载力的85%左右，所以设计时可以当轴心拉杆计算，不过要将受拉强度设计值乘以0.85的折减系数。

单角钢端部的连接焊缝，由于偏心力的影响，会产生垂直于杆轴方向的弯曲应力，根据试验结果，也应将强度设计值乘以折减系数0.85.

2.单面连接单角钢压杆

单面连接的单角钢压杆，即承受轴心压力，有承受偏心弯矩，是压弯构件。习惯上将其作为轴心压杆计算稳定性，但将抗力乘以折减系数来考虑偏心弯矩的影响。不过，与单角钢拉杆不同，单角钢压杆受力变形后，杆件中部的偏心距逐渐增加。而且初弯曲和残余应力等初始缺陷对拉杆强度承载力影响很小，一般可忽略不计；但对压杆的稳定性影响较大，不能忽略。

根据开口薄壁杆件的几何非线性理论，将理论计算的承载力除以轴心压杆稳定承载力，既得折减

屋盖结构包括：钢屋架，托架，天窗架，檩条，屋面板

屋架与柱的连接：简支连接，刚接连接

屋盖结构体系：

无檩体系：大型屋面板直接铺在相邻的屋架上，屋面板上的肋有预埋件，通过预埋件与屋架焊接连接，

优点：横向刚度大，整体性好，构造简单

有檩体系；

先放檩条，再放屋面板

当檩条跨度大时，

屋面板一般采用压型钢板

特点：自重轻，对抗震有利

缺点：横向刚度差，屋盖构件多，构造复杂

檩拖（短角钢）连接屋架上弦杆和檩条（檩拖的竖直肢），

檩条和屋面板可用挂钩螺栓相连

当压型钢板或压型铝板与檩条进行可靠连接后，能有效地传递屋面纵横方向的水平力，提高屋面的整体刚度，此现象称为受力蒙皮效应。

当柱距较大，檩条或屋面板跨度大，则截面大，不经济，故设托架，托架上设屋架

托架在纵向排架内

托架的上弦和屋架的下弦在一个平面上

二 屋架的受力特点

钢屋架以承受横向弯曲的受力方式把屋面荷载传给下半结构，一般荷载作用于屋架的节点上，各杆均只有轴心力。