宽扁梁设计的误区

按照我国结构设计一贯的传统和经验，主梁的高度一般取跨度的（1/8~1/12），梁的截面高宽比为2~2.5。比如说，8.4m的柱网，主梁（框架梁）的高度一般取700~800mm，而宽度取300~400，这样是比较合理的。这样的话，主梁一般就取350*700，350*800或400*800，这样的梁，是非常经济合理的。这样的梁，一般来说，配筋为5根25左右，甚至更少。这么几根钢筋，一般来说，最多排2层，不会多到3层（柱纵筋多于2层以及梁纵筋多于3层，严格来说是不应该允许的），也不会在一层中有很多根钢筋。这样的配筋，无论从设计和施工上来说，是完美的。
但是假如这时候，不做窄梁，而非要做扁梁，比如8.4m的柱网，非要做成600高或者更矮的梁，比如400*600或者600*500，甚至我见到有做到1000*400的，那么这个时候，梁的承载力极限状态计算配筋可能会达到10根25或更大，而使用极限状态下的配筋则可能更多。这样会有什么问题？首先，承载力计算的用钢量大大增加；其次，使用极限状态如裂缝挠度很难控制，为了控制裂缝和挠度，又需要增加很多的钢筋；最重要的一点，施工上很难处理，节点处的钢筋太多太密，难以处理，常常影响施工质量。
为什么会这样呢？因为梁的刚度，与宽度的关系很小，与高度的关系很大，大家都知道，刚度公式为 。当高度不变而增加宽度时，梁的刚度不会增加很大，而重量和质量则大大增加。在pkpm程序计算结果里也可以看出。当梁的高度不变而宽度增加时，梁的配筋结果很少会变小的，搞不好甚至会有增加。为什么会这样?因为只增加梁宽而不增加梁高，则刚度没有增加多少，质量和重量就增加了不少，地震作用力也增加了。
所以十年来，我们教材和设计经验都告诉我们，我们要做窄梁，而不是做笨重的宽梁。就好比钢梁，人们一般都会去选择工字钢，而很少会去选择方钢管或圆钢管来做梁，更不会有人去选择实心的圆钢来做梁。这是最基本的力学理念。
梁的经济配筋率一般在0.6~1.2%，做到经济配筋率，则结构的经济成本和建筑需求能做到最优的结合，同时施工上也不会有任何难题。需要指出的是，经济配筋率是针对窄梁的。如果把梁得宽而矮，虽然名义上的计算配筋率还是在0.6~1.2%之间，但是早已失去了经济配筋率的原始意义。因为配筋率虽小，但是实际配筋量是很大的。所以对于宽梁来说，配筋率没有多少实质性的参考意义。

2.规范上的条文
我国老规范上，主梁都是按照（1/8~1/12）来做的。但是新高规6.3.1条规定的是（1/10~1/18）。这一条规定是有问题的，因为它常常放纵人们去做宽扁梁。宽扁梁的设计和施工是很有难处的，其成本和代价也是很高的，其抗震性能也是很差的。但是目前设计市场上，人们为了追求层高和净空，常常在梁高上打主意，迫使很多设计人员做宽扁梁，所以我们常常看到拙劣设计的梁出现，密密麻麻的纵筋，层层叠叠的箍筋，以前从来没有见过梁需要配复合箍筋，现在都出现了。为了什么？就是为了做宽扁梁。
有些专家和书籍，都没有充分的资料，在没有充分的对国外资料仔细甄别分析的情况下，就大肆鼓吹宽扁梁的好处，我看到有些书籍甚至鼓吹说，宽扁梁的抗震性能比传统窄梁还好！这是很不负责任的，极不认真的。正是因为大量的这种行为，影响了新规范部分条文的草率和不合理。可喜的是，还是有些专家还是看到了这些问题。所以现在很多新版混凝土教材上，还是采用老规范的（1/8~1/12），新版的混凝土计算手册也没有盲信新高规，还是采用了老规范的（1/8~1/12）。