基于弹性设计理念的钢结构住宅设计研究

摘要

我国“十三五”规划大力发展钢结构住宅的大背景下，政府政策不断出台、钢结构住宅的实践工程不断增多、类型也不断创新，我国的钢结构住宅建筑呈现出蓬勃发展的势态。而现阶段，钢结构住宅设计仍沿用了钢筋混凝土住宅的设计方法，并没有充分考虑钢结构特性，在套内空间和套型之间组合上没有发挥钢结构框架体系灵活变化的优势，进而阻碍钢结构住宅对房地产市场的适应能力。本文在此背景下结合弹性设计理念探讨钢结构住宅套型和套型组合的可变性设计，以期对促进我国钢结构住宅设计发展具有参考价值，全文共五部分:
　　第一章:绪论部分根据本文研究的相关内容，围绕钢结构住宅、弹性设计等关键词，进行了相关概念解析，确定研究内容和方法的。并对钢结构住宅发展的背景及研究现状进行分析，指出我国钢结构住宅在建筑设计上缺乏弹性可变能力的现状问题。
　　第二章:本文的理论研究部分。首先通过文献研究及案例分析梳理了国内外弹性设计理念的发展过程，同时总结了国内外住宅的弹性设计经验。然后以调查问卷为出发点，从其结果中分析了现阶段我国住宅弹性设计的必要性。最后从功能、空间、结构角度论述了弹性设计的特征性，并阐述了钢结构住宅发展弹性设计的可行性。
　　第三章:关于钢结构住宅体系的分析部分。阐述了钢结构住宅的特性，包括其结构体系、墙体体系、楼板（屋盖）体系的构成，并针对钢结构住宅特性分别分析了其对住宅设计的影响。然后结合实际工程案例剖析了目前我国钢结构住宅设计的现状问题，套内空间及套型之间组合可变性设计缺乏，没有发挥钢结构住宅所具有的空间优势。
　　第四章:在前文理论研究和现状问题分析的基础上，运用弹性设计理念指导钢结构住宅的设计思路，提出适合钢结构住宅弹性设计的原则及策略。
　　第五章:将设计原则及策略应用于钢结构住宅设计中，探讨适用于钢结构住宅的弹性设计方法。首先依据钢结构住宅体系及功能空间设计要求确定适用于钢结构住宅设计的模数体系，进而从支撑体和可变体设计两方面阐述了各自的特性。最后分层次探讨了钢结构住宅套内空间和套型组合的弹性设计方法，提出弹性设计要点，并从技术层面分析了可变隔墙和综合管线系统对钢结构住宅弹性设计可行性的支持。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 钢结构住宅发展的社会背景

1．1．2 钢结构住宅设计中的问题

1．1．3 选题来源

1．2 研究目的和意义

1．2．1 研究目的

1．2．2 研究意义

1．3 研究范围及研究内容

1．3．1 研究范围

1．3．2 研究内容

1．4 国内外钢结构住宅发展概况

1．4．1 国外钢结构住宅发展概况

1．4．2 国内钢结构住宅发展概况

1．5 研究方法和技术路线

1．5．1 研究方法

1．5．2 技术路线

2 弹性设计理念的相关研究

2．1 弹性设计理念的发展概述

2．1．1 国外弹性设计理念的发展

2．1．2 国内弹性设计理念的发展

2．2 弹性设计的必要性分析

2．2．1 现状需求的调查

2．2．2 家庭结构的变化

2．2．3 居住需求的差异

2．3 弹性设计的要素提取与分析

2．3．1 动态适应的功能要素

2．3．2 弹性可变的空间要素

2．3．3 灵活高效的结构要素

2．4 本章小结

3 钢结构住宅体系及现状问题分析

3．1 钢结构住宅的体系构成

3．1．1 结构体系

3．1．2 墙体体系

3．1．3 楼板(屋盖)体系

3．2 钢结构住宅体系对住宅设计影响分析

3．2．1 结构体系对单元平面的影响

3．2．2 墙体体系对室内空间的影响

3．2．3 楼板(屋盖)体系对柱跨、层高的影响

3．3 钢结构住宅设计现状问题研究

3．3．1 套内空间缺乏可变性

3．3．2 套型组合缺乏可变性

3．4 本章小结

4 钢结构住宅弹性设计原则及策略

4．1 钢结构住宅弹性设计原则

4．1．1 舒适性原则

4．1．2 系列化原则

4．1．3 多样化原则

4．1．4 通用化原则

4．2 套内空间的弹性设计策略

4．2．1 方正轮廓的空间划分

4．2．2 复合功能的空间设计

4．2．3 可变构件的空间分隔

4．3 套型组合的弹性设计策略

4．3．1 合理适用的模数体系

4．3．2 支撑体与可变体的区分

4．3．3 套型之间的重新划分

4．3．4 套型之间的合并与拆分

4．4 本章小结

5 钢结构住宅弹性设计方法

5．1 设计模数的建立

5．2 支撑体与可变体的设计

5．2．1 支撑体的设计

5．2．2 可变体的设计

5．3 套内空间的弹性设计方法

5．3．1 划分功能区域

5．3．2 构建简化模型

5．3．3 组合空间模式

5．3．4 弹性设计要点

5．4 套型组合的弹性设计方法

5．4．1 确定交换空间

5．4．2 套型组合模式

5．4．3 弹性设计要点

5．5 弹性设计的技术措施

5．5．1 可变隔墙系统

5．5．2 综合管线系统

5．6 本章小结

结论

参考文献

附录

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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