刚域rigid-zone

刚域
刚域按其定义是指计算中，在杆件端部其弯曲刚度按无限大考虑的区域。

通俗的讲，刚域是指没有质量只有刚度、自身不变形，但可发生刚体位移且其位移必须依附于构件而存在的一种理想化构件。

刚域一般应用与结构分析和计算中，常见的应用就是框架中梁柱重叠部分可定义为刚域。

刚性梁，刚域
刚性梁和虚梁是两个不同的概念。

所谓刚性梁是指没有质量只有刚度、自身没有变形但可发生独立的刚体位移且其位移与构件的变形不协调的一种理想化构件。

最常见的是全截面落在一个柱截面范围的梁。

刚性梁广泛的应用与结构分析中，但应注意结构中刚性梁的数量不应太多。

因为刚性梁的刚度远大于普通构件的刚度，容易使结构刚度在局部产生病态而使结构模型局部失真。

此外，PKPM 程序中，还有刚域的概念与刚性梁概念相近：刚域虽然也和刚性梁一样，本身不变形，但其位移必须依附于构件而存在，是与构件的变形相协调的。

常见的应用就是梁柱重叠部分可以定义为刚域。

刚域常作为一种安全储备的
当用户输入异形柱后，如认为与该异形柱相连的梁与其形心相连，如图3所示，那么在计算此梁时，就以两端异形柱的形心为准，在计算梁刚度时就会以两端形心长度为准L2，这种方式要求对异形柱的定义非常严格，即异形柱柱肢的长度与柱肢的厚度之比不大于4。

另外，如异形柱考虑梁的刚域，即按L1来计算梁长刚度，这样梁的计算长度变短，从而提高了结构的刚度。

这种方式可普遍用于各类异形柱结构，其计算结果亦可靠。

但是依上所述，异形柱＋形心长度的梁，与异形柱＋带刚域的梁，两者会得到不同的计算结果。

因此在分析中要注意：
①异形柱的柱肢不应过长，其配筋柱肢截面长H≤4B为好，否则应考虑梁的刚域；
②如认为用异形柱而导致刚度下降，使得地震力减小，应适当增加地震力，如输入地震力放大系数等各种方法
关于刚域
刚参加完2008PKPM初级班,老师的原话是这样的:"对于矩形框架,可以作为安全储备而不选它".新买了本<<PKPM从入门到精通>>(PKPM内部人员编写)的第85页是这样说的:"大截面柱和异形柱应考虑选择此项".
关于刚域问题在《河北省施工图设计文件审查要点》中的解释：
刚域是在内力与位移分析中，可考虑的梁、柱重叠部分的范围。

具体计算应按JGJ-2002第5.3.4条公式（5.3.4），刚域的判断应是在梁和柱截面都较大时，计算梁、柱重叠部分的一部分参与计算。

计算时，计算软件程序可自动形成。

仅用于框架或壁式框架的梁、柱节点。

但不是柱长取到梁底，也不是梁跨长取到柱边。

计算时是否应考虑刚域应加以分析。

建议：
1.当梁、柱截面都很大，计算内力和配筋很大时，可取刚域。

2.当梁线刚度较小，柱线刚度较大时，可取刚域
3.当梁跨度较大，线刚度较小，柱线刚度也较小时，不宜取刚域。

4.当梁线刚度较大，柱线刚度较小时，节点弯矩和箍筋都较小时不应取刚域。

5.采用混合结构式，（型钢混凝土柱，如钢管混凝土柱或型钢混凝土梁时）取刚域应慎重。

6.确定是否取刚域后，在计算程序软件相关项填入。

1、刚域及其计算方法在高规5.3.4里面有介绍，混凝土规范在计算模型假定的条文里面也有类似的表述。

2、按规范的构造要求，梁柱节点和柱头、柱脚均进行了强剪弱弯、强节点弱构件的加强，震害和实验表明，按规范正常设计的梁柱节点区是能够形成“刚域”效果的。

3、从大量工程实践来看，考虑刚域影响也没有带来安全事故和安全隐患。

4、仅仅从计算角度来说：混凝土结构不考虑刚域的计算和考虑刚域的计算都是规范允许的；不考虑刚域影响——结构整体刚度降低，竖向作用下内力会较大，地震内力力可能减小（周期对应反应谱水平段的不变），风力作用产生的内力可能较大（因为位移会有微小增加），设计计算时内力取到杆端相比考虑刚域模型要大；考虑刚域影响——结构整体刚度提高，竖向作用下内力会较大，地震内力可能增大（周期对应反应谱水平段的不变），风力作用产生的内力可能较小，水平作用产生的内力取到刚域边缘，相比不考虑刚域模型要小。

一般大家都认为，不考虑刚域的内力和配筋结果会稍微大一些。

但是细抠起来，二者究竟谁的内力更大、更偏于保守，就需要结合具体情况进行具体分析。