高層鋼結構的特點

1.結構性能的特點 

(1)自重輕

以中等高度的高層結構為例，采用鋼結構承重骨架，可比鋼筋混凝土結構減輕自重113以上，因而可顯著減輕結構傳至基礎的豎向荷載與地震作用。

(2)抗震性能良好 

由于鋼材良好的彈塑性性能，可使承重骨架及節點等在地震作用下具有良好的延性及耐震效果。

(3)能更充分地利用建筑空間 

與同類鋼筋混凝土高層結構相比，由于柱網尺寸可適當加大及承重柱截面尺寸較小，因而可相應增加建筑使用面積2%-4%。此外，由于可采用組合樓蓋井利用鋼梁腹板穿孔設置管線，還可適當降低建筑層高。由于設計桂網尺寸的選擇幅度較大，更有利于滿足建筑功能的空間劃分。

(4)建造速度快 

由于可以在工廠制造構件，并采用高強度螺栓與焊接連接以及組合樓板等配套技術進行現場裝配式施工，與同類鋼筋混凝土高層結構相比，一般可縮短建設周期1/4-113。

(5)防火性能差 

不加耐火防護的鋼結構構件，其平均耐火時限約為15 min，明顯低于鋼筋混凝土構件。

故當有防火要求時，鋼構件表面必須用專門的耐火涂層防護，以滿足《高層民用建筑設計防火規范》(GB 50045-95)的要求。

2.結構荷載的特點 

①水平荷載是設計控制荷載。與其他高層結構一樣，由于建筑高度顯著增加，風荷載或地震作用等水平荷載成為設計高層鋼結構的控制性荷載，從而對結構材料用量也有著極大的影響。隨建筑高度增加，結構材料用量增加幅度變化可參見圖4-1。

②風荷載和地震作用雖然都是控制水平荷載，但由于兩者性質不同，設計時應特別注意其剛接框架結構在豎向荷載作用下的承載能力決定于梁、柱的強度和穩定性，在這方面的受力情況與其他結構體系的情況基本相同。水平荷載的作用是剛接框架結構不能用于層數過高的樓房的決定性因素。圖4-3表示平面框架結構在水平荷載作用下的水平位移(圖4-3 (a)虛線)，它包括兩部分，一部分是豎向構件(柱)承受軸向壓力或拉力引起的水平位移(圖4-3(b) )，另一部分為各層梁、柱在剪力作用下引起的水平位移(圖4-3(c))，后者可能占總水平位移的80%左右。

框架結構體系的最大優點是建筑平面布置靈活，能適用于各類性質的建筑;其缺點是側向剛度較差，在大風或中等地震荷載作用下，層間位移較大，會導致非結構部件破壞。我國上海新建的金山港飯店和金沙江大酒店，均采用鋼框架結構體系。