一提起梁，大家的第一印象或許就是一條直線，a到b的過程，從祖先的一根過河獨木，到現(xiàn)在的跨海大橋，ab之間的距離越來越大，工程師的一生，或許就是和跨（wan）越(ju)糾纏的一生。
總的來說，跨越有兩種方法，第一種就是依靠結構的形態(tài)去承載，上凸形成壓力結構，下凹形成拉力結構，好比我們做平板支撐時，你的身體就是一根簡支梁，當你懷疑人生時不妨弓弓背或者索性肚皮貼地，此時你便輕松許多。
▲ 形態(tài)承載
但很多時候，空間、支座條件的限制以及教練的眼神讓我們只能平直的死撐，這時候，對于一根梁來說，下部拉伸，上部壓縮，中部不怎么拉壓偷懶的材料只會增加結構的負擔，不要也罷。
▲梁的彎曲變形（下拉上壓）
所以跨度越大，越需要把材料集中在外側，中間掏空形成桁架、張弦梁等拉壓組合結構。
▲空間結構（通過拉壓抗彎）
對于中小尺度，為實現(xiàn)跨越，一般采用增加截面高度，改變截面形式的方法，其操作空間相對更大，同時帶來不同的空間體驗。下面小編 嘗試按照不同材料的邏輯和大家簡單聊聊中小尺度（約20m以內(nèi)）下梁形式的一些可能變化。
混凝土梁
對于平面比較規(guī)整的建筑，可采用預制混凝土梁，細節(jié)的處理也會讓人眼前一亮，東京工業(yè)大學生命科學研究院就是小 編 比較喜歡的一個例子，整個樓為清水混凝土構造。
▲東工大生命科學研究院
次梁采用預制t型簡支梁，兩肋組成一個單元，端部局部放坡增加截面的抗剪能力，與主框架梁脫開營造了一種天然吊頂?shù)募纫暩小?br>▲預制t形梁
▲角部精致處理
學校內(nèi)圖書館地下為書庫和閱覽室，采用預制裝配式混凝土梁板，梁高800mm，實現(xiàn)了閱覽室的大空間。
▲預制裝配式混凝土梁板吊裝
預制梁截面呈特殊的s形狀，開槽與設備管線、照明相結合，實現(xiàn)了室內(nèi)無吊頂?shù)暮啙嵭Ч?br>▲預制s形混凝土梁的室內(nèi)效果
所以對于人工費比較高又想追求一些建筑效果的，預制次結構是個不錯的選擇。但有時候業(yè)主有錢任性，怎么貴怎么酷炫怎么來，比如下面這個豪宅。
▲hemeroscopium house
hemeroscopium house坐落于馬德里，住宅建筑面積400平，于2008年完工，工期僅有7天，主要構件均工廠預制現(xiàn)場組裝。
▲工廠制作v形柱
作為住宅，hemeroscopium house構件尺度相當大（高度約2.5m~3m），從而將層高消化在梁高范圍內(nèi)，除v型柱和部分桁架為鋼結構外，其余均為預制混凝土構件，截面為工字型以及槽型。
▲建造過程示意
▲頂部花崗巖
此時這些預制構件既是梁又是柱，最終竣工時候頂部壓了一個20噸重的花崗巖作為配重，小編 是難以想象地震來的時候的樣子，默默祝福這位業(yè)主吧。
對于現(xiàn)澆混凝土梁來說，常見形態(tài)有矩形、倒梯形，梁的高度通常為跨度的1/8~1/12左右，在一些展覽館等高層高空間中，有秩序的大梁結合側窗和天窗，帶來漫反射的光影變化。
▲musac art forum in león
矩形梁底凹槽可內(nèi)嵌一些燈帶，同時視覺上也會感覺梁比較纖細，亦可作為吊頂。
對于變截面梁，結合彎矩的變化，有時候可以嘗試“卡拉特拉瓦式”的風格，整個結構的動感呼之欲出，但這種做法比較適合規(guī)則的平面，否則模板工程的量也是巨大的。
▲法國里昂火車站
▲倫敦金絲雀碼頭地下廣場
當梁從單向過渡到交叉網(wǎng)格，可以得到菱格紋或者井字的平面，梁的傳力也從單向到雙向， 梁的尺寸也可以適當?shù)臏p小。
▲米蘭文化藝術中心
▲sheats house - john lautner
鋼梁
相較于混凝土梁，鋼結構梁的尺寸可以說小一圈，常規(guī)截面高度為跨度的1/15~1/20左右。
▲鋼結構構件尺寸估計
由于鋼材加工以及成型工藝比較方便，截面形式的選擇也多種多樣，單一的多邊形，組合截面，立面上也可依據(jù)彎矩需求改變截面高度。
▲鋼梁橫截面及立面
對于一些雨棚等承受輕質(zhì)荷載的結構，鋼片梁是個不錯的選擇。
▲gallery of leaf-structured canopy sam architekten und partner
▲雨棚制作過程
對原有鋼梁進行幾何切割，錯位焊接后便形成了蜂窩梁，不同的切割方法帶來不一樣的韻律，還是原來的材料，局部掏空中部效率低的材料，轉化為截面高度，既提高了抗彎能力又方便了機電管線的穿過。但由于削弱了腹板，其穩(wěn)定性值得關注。
▲蜂窩梁制作及樣式
▲芝加哥機場
金貝爾美術新館中，將鋼梁一分二，中間采用系桿連接，與柱子的關系也不同于常規(guī)的平接，格構化的構建思路使整個建筑看上去十分的輕質(zhì)。
▲金貝爾新館
結合結構的受力特性，鋼梁截面高度的變化以及外露的節(jié)點，一般人看到都會感受到結構之美。
▲諾丁漢大學游泳館
▲鋼結構節(jié)點
木梁
梁起源于木，古時候人們采用原木，現(xiàn)在大多都是集成木材，原木干燥后的收縮率約為3%，現(xiàn)代木結構大多采用現(xiàn)代工藝加工的規(guī)格材和工程木材料，比如膠合木，clt交錯層積材等。這些材料的強度、耐久性、穩(wěn)定性、環(huán)保性、經(jīng)濟性都要遠遠好于一般木材。
▲集成材料與原木對比
木梁的形式大多為單梁或者雙梁并聯(lián)的組合形式，可在雙梁之間設置一些燈槽等裝置，平面上也可采用不同形式的編織方案。
▲neudorf sports hall
妹島和世做的鬼石多目演藝廳采用當?shù)氐纳寄?，吊頂包平，只露?70的高度，看上去木梁只是裝飾，其實截面由端部到跨中不斷加大，符合簡支梁的彎矩變化。
▲鬼石多目演藝廳
▲木梁斷面
由于木材不能像鋼結構那樣焊接或者混凝土那樣整體澆筑在一起，所以節(jié)點基本都為鉸接，令人心動的一個當代木結構要數(shù)位于蘇黎世的tamedia辦公大樓（tamedia office building, zurich /2013），節(jié)點不依靠金屬部件，而完全用木栓來銜接木梁和其他木結構。
▲tamedia辦公大樓
為了建造tamedia大樓，結構工程師首先對房屋架構中所要使用的木材進行了必要厚度的計算。然后在此基礎之上又多加了4厘米，以備萬一發(fā)生火災時，來保護木材內(nèi)層。
▲鋼木節(jié)點
現(xiàn)在大部分木結構節(jié)點多采用鋼木節(jié)點，利用鋼的可塑性與強度，在木結構的節(jié)點處起到點睛之筆。
玻璃梁
一說到玻璃，我們第一反應就是“脆”，沒有延性，對邊界條件比較敏感。先看一組玻璃和鋼材的數(shù)據(jù)比較，基本的力學性能都打了三折。所以目前來說玻璃這種材料是不大適合做結構的，但，誰讓他好看呢，所以用到玻璃都是靜定結構，設計也增大安全冗余度。
▲玻璃力學性能
為了追求極致的通透，在小尺度的地方可以嘗試使用下玻璃梁，一般幕墻結構中會比較常見。
▲玻璃肋梁
▲pola 美術館
東京有樂町地鐵站出口，有一個10米長的玻璃建造的懸臂雨篷，由建筑師rafael vinoly設計，于1996年完成。
▲東京有樂町地鐵站懸臂雨篷
結構為四列平行相扣的膠合強化玻璃片組成懸臂梁。設計風載重為每平方米5kn與最高標準的地震作用。厚度19mm的玻璃平板開72mm直徑之孔洞，玻璃板之間搭接、粘合。每個玻璃桿件節(jié)點可承載12kn剪力。