コンクリート梁の構造・強度・鉄筋補強：耐荷重部材としての設計原理
構造工学において、コンクリート梁は水平・垂直両方の荷重を担う耐荷重部材です。鉄筋コンクリート梁（RCC梁）とも呼ばれ、鉄筋、鋼板、鋼繊維をコンクリートで被覆して作られます。この鉄筋補強により梁強度が増し、引張応力に対処し、曲げに抵抗できるようになります。鉄筋補強なしでは、コンクリート梁は脆く、作用する荷重で破断します。
熱膨張係数の整合性
コンクリートと鋼の熱膨張係数は類似しています。この類似性により、二材料間の熱膨張・収縮差による内部応力がほぼ生じません。こうした差異があればコンクリート梁を弱めていたでしょう。また、湿ったセメントが鋼に塗布され乾燥すると、その表面が鋼表面と完全に一致することで、鋼とコンクリート間の効率的な応力伝達が可能になります。更なる付着向上のため、鋼材は一般に異形（凹凸付き）または粗面化されます。
コンクリート被覆による防食
鋼材をコンクリート内部に封入することで、風雨から保護し、腐食を防ぎます。鋼が錆びれば膨張・亀裂を生じ、コンクリート被覆から剥離し、再び梁構造を弱めることになります。
用途とプレストレストコンクリート梁
コンクリート梁は現代建築と高速道路橋梁で広く使用されます。橋梁ではプレストレストコンクリート梁が一般的です。高強度鋼材テンダンを張り、周りにコンクリートを打設、コンクリート硬化初期にテンダンを解放して製造されます。矩形断面とユニバーサルビーム断面（Iビーム、ワイドフランジビーム、ユニバーサルコラムとも呼ばれる）が鉄骨建築で常用されます。
梁解析の計算手法
梁計算プログラムを用いた各種数学的手法で、コンクリート梁の内外部力とたわみを算出します。梁力は直接剛法/変位法、モーメント分配法、弾性法で決定。梁たわみは傾き-たわみ法と仮想仕事法で算出。オイラー・ベルヌーイ梁方程式が梁構造解析に常用されます。
構造安全性のための設計検討
構造物を構造的に健全にするには、コンクリート梁が安全に担える荷重量と、作用する力の種類をエンジニアが計算することが重要です。梁たわみも構造安全性の観点から求められます（脆性建材との接触低減等）。また、建築的美観（梁のたわみ・たるみ防止）のためにもたわみ計算が行われます。
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