木造梁设计模拟器

木造住宅的地梁和屋梁：木造轴组工法住宅中的地梁（支撑地板）和屋梁（支撑屋顶），正是本工具所处理的「受均布荷载的简支梁」。地梁需承受人员、家具及地板自重，屋梁需承受屋面材料和积雪荷载。设计者根据跨度和负担宽度推算梁所受的均布荷载，然后选择满足弯曲、剪切和挠度三项检验的截面（如105×300、120×360等）。

大跨度胶合板梁：体育馆、商店和展厅等需要大空间、柱子少的建筑中，无等级材梁的强度和挠度都无法满足，因此采用大截面胶合板梁。胶合板可将梁高灵活加大，在长跨度下也能将挠度控制在 L/300 以内。采用弯曲的胶合板还能实现拱形屋顶。

木造房屋改装和加固检讨：老木造房屋翻新时，拆除内部隔墙会导致原来被墙支撑的荷载全部落到梁上，梁的挠度可能严重超限。使用本工具进行快速概估——「现有梁的截面能否承受新的跨度和荷载」——然后考虑补梁、添加支柱或钢板加固等对策。

结构设计的初步计算和教学：在运用详细结构计算软件或有限元分析之前，工程师用本工具这样的梁理论手算来初步估计梁的尺寸。对学生和初级设计者而言，这是体验「改变荷载、树种、跨度时三项检验比如何变化」的教材。反过来，如果精细分析结果与此估算相差很大，可能暗示输入数据或边界条件有误。

最常见的误解是「只要弯曲应力在许可值以内就没问题」。木造梁必须独立检验弯曲、剪切和挠度三项，最严格的一项决定最终设计。木材杨氏模量低，很容易出现「弯曲应力富余，却因挠度超限而失格」的局面，导致地板吱吱响、门窗关不顺、天花起波浪等使用问题。本工具并列显示三项检验比，正是为了防止「判错支配项」这个常见错误。

其次，许多人以为「木材许可应力是一个固定值」。本工具的预设值是标准代表值，但实际的许可应力随荷载持续时间大幅变化。木材会产生「蠕变」——长期受力会逐渐弱化——因此结构设计对持久荷载（自重、常住积载）只能取基准强度的较小百分比，对短期荷载（地震、暴风）才能取较大百分比。同一根梁，长期许可应力和短期许可应力可能相差接近两倍。此外，含水率越高，强度衰减越快。本工具的单一 f_b、f_v 值仅供快速估算用。

最后，「梁越竖长越好、梁高越大越安全」这个观点虽然符合公式逻辑，但忽视了一个风险：过度竖长、梁宽相对很小的梁容易发生「横向座屈」——梁在荷载下向横向倾覆。本工具计算的强度和挠度假设不存在横座屈，但实际设计必须用母梁、托梁、防火夹板等构件来横向支撑纵长的梁，特别是当梁高明显大于梁宽时。增大梁高必须配合横向支撑计划，不能只算竖向。