《中国建筑钢结构产业“十五”计划和2015年发展规划纲要(草案)》的出台为我国钢结构住宅的发展提供了新的契机。然而,目前我国钢结构住宅发展尚处于初级阶段,住宅结构体系研究不够充分。因此,对小高层钢结构住宅体系及其性能进行广泛而深入的研究具有重要的现实意义和实用价值。 本文在广泛查阅国内外钢结构住宅资料的基础上,总结了钢结构住宅的结构体系、楼盖体系、围护体系以及钢结构防火措施等方面内容。建立了小高层钢框架结构住宅的力学计算模型,在建模和分析时,主要考虑三类因素对结构性能的影响,即跨距、层高和梁柱规格。利用ANSYS APDL语言编程对大量模型进行建模和计算,得出了各种情况下结构最大侧移、单位耗钢量、层间位移角和梁柱单元内力等数据,分析了梁柱规格对侧移的影响、结构最大侧移与耗钢量的关系以及跨距和层高对耗钢量的影响等问题。最后,对框架、框支和框筒三种结构体系进行了性能对比研究。 通过以上大量的计算、分析和回归,得出以下主要结论:小高层钢框架结构住宅在单位耗钢量超过40kg/m~2后,加大梁柱截面对减小结构侧移效果不大;为充分发挥钢结构的性能,小高层钢框架结构住宅的跨距宜控制在6m～12m;综合比较框架、框支和框筒三种结构体系,在高烈度地区,小高层钢结构住宅使用框支体系最为经济、合理。