多高层建筑钢结构内力计算的基本方法是有限单元法。无论多么复杂的结构形式，都是由楼板、梁、柱、支撑或剪力墙等几种基本构件组成的，在计算时，采用与构件类型相应的单元建立空间力学模型，对结构在竖向荷载、风荷载以及地震力作用下的位移和内力进行分析。

    目前，在多高层建筑结构设计中，大都采用三维空间有限元程序进行计算分析。在第一阶段设计中，无论钢构件还是混凝土构件，均视为理想弹性材料。

    在建立多高层建筑结构的力学模型时，梁、柱和支撑构件的力学特征十分明确，用一个单元来模拟一个构件即可达到满意的计算精度，然而对于剪力墙或核心筒，由于组合墙肢的几何形状非常复杂，再加上开洞位置的影响，使其内力分析变得十分复杂。

轻钢结构的建筑设计

　　轻钢结构是以热轧轻型H型钢、轻型焊接型钢、冷弯薄壁型钢等薄壁型材现场全装配的轻型钢结构体系,被广泛应用于多种建筑领域。在工业建筑中,轻钢结构有以下三种形式:排架结构、网架结构、刚架结构。排架和网架一般用在大跨度、高空间的建筑设计中,而对于单跨在9m～36m,高度在4.5m～9m之间的工业厂房,通常会选择单跨或多跨门式刚架结构。门式刚架是沿建筑长向布置一榀一榀刚架的结构体系,其间距一般在6m～12m之间。刚架由钢梁钢柱组成,梁柱连接为刚接,柱与地面之间可为刚接或铰接。建筑的横向作用力由刚架承受,纵向作用力则由纵向支撑承担。每隔一段距离,在两榀刚架结构纵向整体稳定性的必要构件。刚架之间还设有连系杆,连系杆仅承受沿杆方向传递的力,不承受竖向压力。刚架、支撑、连系杆共同作用,形成了主要刚架结构体系。在满足设计、施工规范的前提下,还应注意以下三点:1)重视对钢柱的保护,做好柱脚处理,防止烂根现象,在车辆通道两侧的钢柱,应考虑设置防撞保护；2)一旦钢结构安装完毕后,尽量减少在承重构件应力状态下直接施焊,例如安装管线吊件等,以防止因施焊而造成变形,影响建筑整体稳定性；3)如果建筑中抽柱就要进行结构转换,设置托梁,在计算净空高度和管线汇总中需要重点考虑。

　　轻钢结构作为普通钢结构的衍生结构，其基本计算理论和后者基本相同。这里着重强调两点：1）对厚度为17～40mm的Q235钢的设计指标比现行GBJ17-88《钢结构设计规范》中的规定值提高5Mpa，焊缝强度也作了相应调整；2）考虑了技术进步因素，将主要受力构件的壁厚调小了，即在现行GBJ18-97《冷弯薄壁型钢结构技术规范》中的主要受力构件的壁厚不小于2mm调整为不小1.5mm，框架梁柱构件不小于3mm。

　　轻钢结构允许采用塑性设计，但仅适用于不直接承受动力荷载的固端梁、连续梁以及由实腹构件组成的单层和两层框架结构。采用塑性设计的结构或构件，按承载能力极限状态设计时，应采用荷载的设计值，考虑构件截面内塑性的发展及由此引起的内力重分布，用考虑P-△效应的塑性铰理论或简单的塑性铰理论进行内力分析。按塑性设计时，钢材和连接的强度设计值应按规程的有关条款规定的数值乘以折减系数0.9。塑性设计截面板件的宽厚比也应符合有关规定。

高层建筑钢结构的防火措施

　　对于高层建筑钢结构，除了进行基本的抗火设计，还必须考虑可行的防火保护措施，将两者紧密的结合起来。钢结构防火保护的基本原理是采用耐火、绝热或吸热的材料，阻隔火焰和热量，推迟钢结构的升温速率，延缓钢结构表面到达临界温度的时间。常用防火措施现行基本有以下几种:

　　一、喷涂法

　　该方法采用专门设备将一定厚度防火涂料直接喷在钢结构构件表面上，具有造价较低、施工快速、复杂的细部亦容易覆盖等优点，视防火层厚度的大小抗火时间也有所不同，最高可达4个小时。但由于喷涂表面不平整，影响美观。故适用于比较隐蔽的钢构件。防火涂料一般由硅石添加粘结剂或矿物纤维制成。

　　二、水泥砖块填充法

　　对于某些截面的H型钢柱，在其翼缘和腹板之间的空隙处填入水泥砖以降低构件表面的曝火面积，同时使断面上产生不同的温度区域，从而达到降低构件的受热速率，提高其抗火性能的目的。单独采用该方法可能达到30分钟的抗火时间，如果需要更高的抗火时效，则须对暴露的钢构件表面施以其它的防火处理。

　　三、膨胀漆覆盖法

　　将一定厚度的膨胀漆采用喷涂、刷或抹的方式在经过一定处理的构件表面形成一层保护膜，最高可满足2小时的抗火时间要求。膨胀漆防火材料覆盖层遇高温时能够自然澎胀成泡沫状，形成一层很厚的隔热毯，其厚度可达原防火层厚度的数十倍，以降低钢构件的升温速率。该方法可作为钢构件的表面装修，具有施工迅速且易于在复杂的结构细部施工等优点，但大都不适合潮湿的环境，仅适用于干燥的室内环境。视材料防火性能的不同，该方法造价可高可低。

　　四、防火板隔离法

　　将表面平整的防火材料板采用机械方法螺栓连接或捆扎环绕固定在钢构件的四周，一般做成箱状，将构件和周围火环境隔离，以达到降低构件的受热速度，确保构件在一定的防火时效内不致达到其极限温度。由于防火板可在工厂批量生产，所以具有厚度一致、品质保证、干净无污染等优点。其外表平整、美观，故较为适用于外露构件如钢柱的防火处理，大部分产品抗火时间可达到4小时。但对于结构复杂的细部施工较困难,装配速度较慢。

　　五、水冷却法

　　将空心的钢柱（或钢梁）连成管网，其内充满含抗冻剂、防锈剂的水溶液，通过着火时的温差作用，使水溶液循环流动，把热量带走；也可以设置自动水淋装置，在钢结构顶部设喷淋供水管网，火灾时自动喷水，在钢构件表面形成一道致密的连续流动的水膜，从而起到防火保护作用.

　　高层建筑钢结构的防火保护方法并不是单单用上面的某一种方法，而是采用多法结合作用。现在高层或超高层钢结构往往设置几道防火防线，一般以喷淋法为第一道防线，以防火板隔离法和喷涂法为第二、第三道防线等。