Mf=F×0.8H=0.8H×0.22Hbft=0.176bH2ft (3)
3.2 对榫连柱枋木构架具有“起步变形”的特点来看,其对木构架的受力工作将是引起柱顶位移的加大。位移加大——这对钢筋混凝土框架及钢框架来讲是属不到因素,按现行规范必要时要求在结构设计计算中考虑P·△效应,进行二阶弹性分析。对木构古建从现实来看,构架的梁件(柁梁、檩)是简支浮放在柱头顶面,而柱底也是浮放在柱础石顶面之上。考虑到木构架在受水平外载作用后,柱顶出现侧移时会伴随出现柱顶面及柱底面的倾斜,形成柱顶面一角降下,另角升起(示如图4)。这将导致柱顶简支梁件对竖重的向下传递由原先的在柱中心下传改为由柱顶升起的角边下传。同时,侧倾了的柱下端其对竖载的向下传递也由原先从中心下伟改为由柱底面斜下角(此角与柱顶的升起角为斜对)下传。这种因柱顶底面由平变斜引发的竖载在柱顶面及底面上的移位传递,对柱而言起着迫使柱减轻侧倾的趋势;应认为是一项对柱顶作用的约束力矩。今命此柱顶底传力移位的效应力矩为Mb,则在推理及假定条件下可有下式:
Mb=N·K·B=KNB (4)
式中:N为柱件传下的竖载力;
B为柱顶面宽;
K为出现Mb时柱顶底所传竖力线平行中距与B的比值,可取为0.6~0.9。如属必要可根据实况作试验确定。
与此同时,我们也应清晰认识“起步变形”的不利影响一面。今取“起步变形”形成柱顶的位移值为S(此S值主要与榫卯加工精度有关,它由零起始,直达S后,枋件才通过榫接对柱产生约束力矩),则上柱顶竖载N将因S的出现产生导致柱倾的致倾力矩NS此致倾力矩对柱的作用与约束力矩为相反。这样看来,柱头在承受水平外载出现起步变形之初,首先出现Mb的约束力矩,当其能力不足随着起步变形到达S后,Mf才起始参予。此时施加给柱的总的约束力矩M可如下式表示: 图4
M=Mb-NS+Mf=KNB-NS+Mf (5)