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1、南昌工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 課程名稱： 水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 學(xué)時(shí)學(xué)分： 2周、1學(xué)分 課程編號(hào)： 5102140 學(xué)生班級(jí)： 水利水電建筑工程1,2,3 指導(dǎo)教師： 孫笑 制訂日期： 2014年 12月 歸口單位： 水利與生態(tài)工程學(xué)院 鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書在現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋中，板、次梁、主梁的計(jì)算模型為連續(xù)板或連續(xù)梁，其中，次梁是板的支座，主梁是次梁的支座。柱或墻是主梁的支座。為了簡化計(jì)算，通常作如下簡化假定：(1）支座可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，但沒有豎向位移。 (2）不考慮薄膜效應(yīng)對(duì)板內(nèi)力的影響。 (3）在確定板傳給次梁的荷載以及次梁傳給主梁的荷載時(shí)，分別忽略板、次梁的連續(xù)

2、性按簡支構(gòu)件計(jì)算支座豎向反力。 (4）跨數(shù)超過五跨的連續(xù)梁、板，當(dāng)各跨荷載相同，且跨度相差不超過 10 時(shí)，可按等跨連續(xù)梁、板計(jì)算。一、平面結(jié)構(gòu)布置柱網(wǎng)及梁格布置應(yīng)根據(jù)建筑物使用要求確定，因本廠房在使用上無特殊要求，故結(jié)構(gòu)布置應(yīng)滿足實(shí) 1、梁格及柱網(wǎng)布置應(yīng)力求簡單、規(guī)整，以減少構(gòu)件類型，便于設(shè)計(jì)和施工。柱網(wǎng)布置可為正方形或長方形。2、板跨一般為1.72.7m，次梁跨度一般是4.06.0m，主梁跨度則為5.08.0m，同時(shí)宜為板跨的3倍（二道次梁），這樣主梁的受力均勻，彎矩變化較為平緩，有利于主梁的受力。3、對(duì)于板、次梁和主梁，實(shí)際上不宜得到完全相同的計(jì)算跨度，故可將中間各跨布置成等跨，而兩邊跨

3、可布置得稍小些，但跨差不得超過10%。4、為了提高建筑物的側(cè)向剛度，主梁宜沿建筑物的橫向布置。5、在混合結(jié)構(gòu)中，梁的支承點(diǎn)盡量避開門窗洞口。二、板的設(shè)計(jì)（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）：板的分類 單向板與雙向板樓蓋結(jié)構(gòu)中每一區(qū)格的板一般在四邊都有梁或墻支承，形成四邊支承板。為了設(shè)計(jì)上方便， 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （ GB 50010 一 2010）規(guī)定： ( 1）當(dāng)長邊與短邊長度之比小于或等于 2 . 0 時(shí)，應(yīng)按雙向板計(jì)算。 ( 2）當(dāng)長邊與短邊長度之比大于 2 . 0 ，但小于 3 . 0 時(shí)，宜按雙向板計(jì)算；當(dāng)按沿短邊受力的單向板計(jì)算時(shí)，應(yīng)沿長邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋。 ( 3）當(dāng)長邊與短邊長

4、度之比大于或等于 3 . 0 時(shí)，可按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算。 1、板、次梁、主梁的截面尺寸確定。板厚 ，（當(dāng)時(shí)，滿足剛度要求，可不驗(yàn)算撓度）。次梁 ， 。主梁 ， 。2、板的計(jì)算簡圖：板為多跨連續(xù)板，對(duì)于跨數(shù)超過五跨的等截面連續(xù)板，其各跨受荷相同，且跨度相差不超過 10 時(shí)，均可按五跨等跨度連續(xù)板計(jì)算，也就是說，所有中間跨的內(nèi)力和配筋都按第三跨來處理，如圖2( b ）所示。板的受荷范圍如圖 1 所示，一般取 lm 板帶寬進(jìn)行計(jì)算，板的計(jì)算簡圖如圖 2 ( a ）所示，圖中的 L1 為板的計(jì)算跨度，注意區(qū)別按彈性理論計(jì)算和按考慮塑性內(nèi)力重分布計(jì)算時(shí)，計(jì)算跨度取值的不同。圖1 圖2在計(jì)算假定

5、中忽略了支座對(duì)被支承構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)約束，這對(duì)等跨連續(xù)梁、板在恒荷載作用下帶來的誤差是不大的，但在活荷載不利布置下，次梁的轉(zhuǎn)動(dòng)將減小板的內(nèi)力。為了使計(jì)算結(jié)果比較符合實(shí)際情況，采取增大恒荷載、相應(yīng)減小活荷載，保持總荷載不變的方法來計(jì)算內(nèi)力，以考慮這種有利影響。同理，主梁的轉(zhuǎn)動(dòng)也將減小次梁的內(nèi)力，故對(duì)次梁也采用折算荷載來計(jì)算次梁的內(nèi)力，但折算得少些。折算荷載取值如下：連續(xù)板：連續(xù)梁：式中 g 和 q 分別為單位長度上恒荷載和活荷載設(shè)計(jì)值； g和 q 分別為單位長度上折算恒荷載和折算活荷載設(shè)計(jì)值。當(dāng)板或梁擱置在砌體或鋼結(jié)構(gòu)上時(shí)，則荷載不作調(diào)整。當(dāng)按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算時(shí)，其計(jì)算跨度：中跨： 邊跨： . ()

6、3、荷載計(jì)算：取1m寬板帶計(jì)算：面層 水磨石每平方米重1 = 板自重 板厚1 = 平頂粉刷 每平方米重1 = 恒載： 活載：標(biāo)準(zhǔn)值 設(shè)計(jì)值總值： = 4、內(nèi)力計(jì)算：用塑性內(nèi)力重分布理論計(jì)算，則有系數(shù)如下：則5、配筋計(jì)算：根據(jù)各跨跨中及支座彎矩可列表計(jì)算如下：截面1B2CM（）()選鋼筋實(shí)際配筋位于次梁內(nèi)跨上的板帶，其內(nèi)區(qū)格四周與梁整體連接，故其中間跨的跨中截面（、）和中間支座（）計(jì)算彎矩可以減少20%，其他截面則不予以減少。為了便于施工，在同一板中，鋼筋直徑的種類不宜超過兩種，并注意相鄰兩跨跨中及支座鋼筋宜取相同的間距或整數(shù)倍（彎起式配筋）。6、確定各種構(gòu)造鋼筋：包括分布筋、嵌入墻內(nèi)的板面附加

7、鋼筋，垂直于主梁的板面附加鋼筋。板構(gòu)造配筋如下圖：7、繪制板的配筋示意圖：可用彎起式或分離式配筋。三、次梁設(shè)計(jì)（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）：1、確定計(jì)算跨度及計(jì)算簡圖。當(dāng)按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算時(shí)，其計(jì)算跨度：中跨： 邊跨： ()當(dāng)跨差不超過10%時(shí)，按等跨連續(xù)梁計(jì)算。2、荷載計(jì)算：由板傳來： 板恒載次梁間距 = 次梁肋自重： 鋼筋混凝土容重 = 次梁粉刷重 粉刷層每平米重 = 恒載： 活載：活載標(biāo)準(zhǔn)值次梁間距 設(shè)計(jì)值總值： = 3、內(nèi)力計(jì)算：值：值：其中： 4、正截面強(qiáng)度計(jì)算：1） 次梁跨中按T形截面計(jì)算，T形截面的翼緣寬度按且考慮。支座截面按矩形截面計(jì)算。所以確定 。并判斷是第幾類T形截面。2）

8、鋼筋截面計(jì)算如下：截 面1B2CM（）（） ()選擇鋼筋實(shí)際配筋截 面ACV（） (=)箍筋肢數(shù)、直徑實(shí)配箍筋5、根據(jù)計(jì)算結(jié)果和構(gòu)造要求，繪制次梁配筋示意圖。6、配筋構(gòu)造次梁的配筋方式有彎起式和連續(xù)式，一般連續(xù)式配筋形式施工方便，應(yīng)用廣泛。沿梁長縱向鋼筋的彎起和切斷，原則上應(yīng)按彎矩及剪力包絡(luò)圖確定。但對(duì)于相鄰跨跨度相差不超過 20 % ，活荷載和恒荷載的比值酬 g的連續(xù)梁，可參考圖 6 布置鋼筋。四、主梁設(shè)計(jì)（內(nèi)力按彈性理論計(jì)算）：1、計(jì)算簡圖：由于鋼筋混凝土主梁的抗彎剛度比鋼筋混凝土柱大得多，故可將主梁視作鉸支于鋼筋混凝土柱的連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。主梁的計(jì)算簡圖如圖所示。主梁除承受自重和直接作用在

9、主梁上的荷載外，主要是次梁傳來的集中荷載。為簡化計(jì)算，可將主梁的自重等效為集中荷載，其作用點(diǎn)與次梁的位置相同。則主梁計(jì)算跨度：中跨： （支座中心線之距）邊跨： 2、荷載計(jì)算：為簡化計(jì)算，主梁自重亦按集中荷載考慮。次梁傳來的荷載： 次梁恒載主梁間距 = 主梁自重： 次梁間距 = 主梁粉刷重：次梁間距每平米粉刷層重 = 恒載： 則 活載：次梁活載主梁間距 3、內(nèi)力計(jì)算：主梁的內(nèi)力按彈性理論方法計(jì)算，用結(jié)構(gòu)力學(xué)中所述的方法進(jìn)行。為了減輕計(jì)算工作量，對(duì)于等跨連續(xù)板、連續(xù)梁在各種不同布置的荷載作用下的內(nèi)力系數(shù)，已制成計(jì)算表格，設(shè)計(jì)時(shí)可直接從表中查得內(nèi)力系數(shù)。1) 其中，可由書中表查取，L計(jì)算跨度，對(duì)于B

10、支座，計(jì)算跨度可取相鄰兩跨的平均值。2） 其中，可由書中表查取，4、最不利活荷載布置的原則連續(xù)梁或板所受荷載包括恒荷載和活荷載兩部分，其中活荷載的位置是變化的，所以在計(jì)算內(nèi)力時(shí)，要考慮荷載的最不利組合和截面的內(nèi)力包絡(luò)圖。活荷載可能出現(xiàn)在某一跨或某幾跨，也可能出現(xiàn)在每一跨。最不利活荷載布置的原則如下：( l）求某跨跨中最大正彎矩時(shí)，應(yīng)在該跨布置活荷載，然后向兩側(cè)每隔一跨布置。( 2）求某跨跨中最大負(fù)彎矩（即最小彎矩）時(shí)，應(yīng)在該跨不布置活荷載，而在兩鄰跨布置活荷載，然后每隔一跨布置。( 3）求某支座截面最大負(fù)彎矩時(shí)，應(yīng)在該支座相鄰兩跨布置活荷載，然后向兩側(cè)隔一跨布置。( 4）求某支座截面最大剪力時(shí)

11、，其活荷載布置與求該截面最大負(fù)彎矩時(shí)的布置相同。根據(jù)以上原則可確定活荷載最不利布置的各種情況，它們分別與恒荷載（滿布）組合在一起，就得到荷載的最不利組合。主梁彎矩計(jì)算項(xiàng) 次荷載簡圖 ()組合項(xiàng)次組合值()組合項(xiàng)次組合值由此可作出下列幾種情況下的內(nèi)力圖：+； +； +； +將以上各圖繪于同一坐標(biāo)系上，取其外包線，則為彎矩包絡(luò)圖。主梁剪力計(jì)算：項(xiàng) 次荷載簡圖 ()組合項(xiàng)次組合值()組合項(xiàng)次組合值同樣可繪出剪力包絡(luò)圖。5、主梁正截面和斜截面承載力計(jì)算：正截面配筋計(jì)算：正截面承載力計(jì)算。因梁、板整體澆筑，板也可作為主梁的上翼緣。故主梁跨內(nèi)截面按 T 形截面計(jì)算，支座截面按矩形截面計(jì)算。在主梁的支座處，

12、主梁與次梁截面的上部縱向鋼筋相互交叉重疊，致使主梁承受負(fù)彎矩的縱筋位置下移，梁的有效高度減小。所以在計(jì)算主梁支座截面負(fù)鋼筋時(shí)，截面有效高度 h0：一排鋼筋時(shí)， h0 = h 一（ 50 一 60 ) mm ；兩排鋼筋時(shí)， h0=h 一 ( 70 一 80 ) mm , h 為截面高度。截 面1 B2M ()選擇鋼筋實(shí)際鋼筋注意：主梁跨中截面按T形截面計(jì)算，其翼緣寬度按如下計(jì)算：且，并判斷是第幾類T形截面。斜截面配筋計(jì)算截面AV（kN）箍筋直徑、肢數(shù)彎起鋼筋彎起鋼筋面積實(shí)配箍筋6、主梁吊筋計(jì)算： 附加橫向鋼筋計(jì)算：次梁與主梁相交處，在主梁高度范圍內(nèi)受到次梁傳來的集中荷載的作用。次梁頂部在負(fù)彎矩作

13、用下將產(chǎn)生裂縫，如圖 9 ( a ) 所示。因次梁傳來的集中荷載將通過其受壓區(qū)的剪切面?zhèn)髦林髁航孛娓叨鹊闹?、下部，使其下部混凝土可能產(chǎn)生斜裂縫見圖 9 ( b ），最后被拉脫而發(fā)生局部破壞。因此，為保證主梁在這些部位有足夠的承載力，位于梁下部或梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載，應(yīng)全部由附加橫向鋼筋（箍筋、吊筋）承擔(dān)，如圖所示，附加橫向鋼筋宜優(yōu)先采用附加箍筋。箍筋應(yīng)布置在長度為： 2h+ 3b 的范圍內(nèi)。當(dāng)采用吊筋時(shí)，其彎起段應(yīng)伸至梁上邊緣，且末端水平段長度在受拉區(qū)不應(yīng)小于 20d ，在受壓區(qū)不應(yīng)小于 10d , d 為彎起鋼筋的直徑。附加橫向鋼筋所需的總截面面積應(yīng)符合下式：圖9 圖10 7、根據(jù)計(jì)算

14、結(jié)果及構(gòu)造要求繪制主梁配筋示意圖。8、材料圖及縱筋的彎起和切斷。1） 按比例繪出主梁的彎矩包絡(luò)圖2） 按同樣比例繪出主梁縱向配筋圖，并滿足以下構(gòu)造要求： 彎起筋應(yīng)在被充分利用的截面以外距離的截面處彎起（下彎點(diǎn)），上彎點(diǎn)距支座邊緣距離為50mm。 切斷鋼筋應(yīng)在“理論斷點(diǎn)”以外，當(dāng)時(shí)，從該鋼筋充分利用截面伸出的長度；當(dāng)時(shí)，從該鋼筋充分利用截面伸出的長度 縱筋伸入支座大于等于兩根，且面積不得少于跨中鋼筋面積的50%，并且伸入支座要有一定的錨固長度。五、有關(guān)制圖的一些說明1、圖紙： 采用3#圖紙，3張2、圖標(biāo)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)南昌工程學(xué)院水利與生態(tài)工程學(xué)院3、字體及圖線：圖紙上所有字體一律采用仿宋字，所

15、有圖線、圖例及尺寸標(biāo)注均須符合制圖標(biāo)準(zhǔn)。4、鋼筋明細(xì)表：構(gòu)件名稱編號(hào)簡圖（mm）直徑長度（mm）數(shù)量總長（m）板次梁主梁（1）對(duì)有彎鉤的鋼筋，在計(jì)算長度時(shí)，應(yīng)加上彎鉤長度，每兩個(gè)半圓彎鉤的長度為： 鋼筋直徑（mm）6810121416182022252832每兩個(gè)半圓彎鉤長度（mm）80100120150180200240260290330370420（2）一般箍筋標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)包尺寸，箍筋的彎鉤長度按下表：箍筋直徑（mm）51012彎鉤長度（2a）值（mm）縱筋d25150180d=2840180210鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)題目某多層廠房的鋼筋混凝土肋梁樓蓋設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）確

16、定結(jié)構(gòu)平面布置圖：柱網(wǎng)、主梁、次梁及板的布置 （二）板的強(qiáng)度計(jì)算（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）（三）次梁強(qiáng)度計(jì)算（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）（四）主梁強(qiáng)度計(jì)算（按彈性理論計(jì)算）（五）繪制結(jié)構(gòu)施工圖（1） 單向板肋梁樓蓋平面布置圖（標(biāo)注墻、住定位軸線編號(hào)和梁、柱定位尺寸及構(gòu)件編號(hào)）（比例1：1001：200）（2） 單向板樓蓋板配筋平面圖（標(biāo)注板厚、板中鋼筋的直徑、間距、編號(hào)及其定位尺寸）（比例1：1001：200）（3） 次梁的配筋圖（標(biāo)注次梁截面尺寸及幾何尺寸、剛勁的直徑、根數(shù)、編號(hào)及其定位尺寸）（比例1：50；剖面圖比例1：151：30）（4） 主梁的配筋圖（1：40；1：20）及彎矩M、剪力V的包

17、絡(luò)圖（5） 鋼筋明細(xì)表及圖紙說明三、設(shè)計(jì)資料1、樓面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為7.5kN/m22、樓面面層水磨石自重為0.65kN/m2,梁板天花板混合砂漿抹灰15mm.3、材料選用：（1） 混凝土：C30（2） 鋼筋：主梁及次梁受力筋采用HRB400鋼筋，板內(nèi)及梁內(nèi)的其它鋼筋可以采用HPB300鋼筋。4、柱的截面尺寸：b*h=400mm*400mm5、樓梯位于樓蓋外部的相鄰部分現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算書一、平面結(jié)構(gòu)布置：、確定主梁的跨度為,次梁的跨度為,主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁,板的跨度為。樓蓋結(jié)構(gòu)布置圖如下：、按高跨比條件，當(dāng)時(shí)，滿足剛度要求，可不驗(yàn)算撓度。對(duì)于工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h70

18、mm，取板厚h80mm3、次梁的截面高度應(yīng)滿足 h()l0(278417)mm，取h400mm。則b()h(133200)mm，取b200mm。4、主梁的截面高度應(yīng)該滿足h()l0(440660)mm，取h600mm。則b()h(200300)mm，取b250mm。說明：該處l0取軸線間尺寸。二、板的設(shè)計(jì)（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）：1、荷載計(jì)算：板的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 取1m寬板帶計(jì)算： 20 mm 水泥砂漿抹面 0.02200.4 kNm 80mm鋼筋混凝土板 0.08252.0 kNm15mm板底混合砂漿 0.015170.255 kNm 恒載： gk2.655 kNm活載： qk7.517.5

19、kNm恒荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2；因?yàn)楣I(yè)建筑樓蓋且樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于2，所以活荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3。于是板的設(shè)計(jì)值總值： = 取近似值13 kNm2、板的計(jì)算簡圖：次梁截面為200mm400mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度不小于100mm，取板在墻上的支承長度為120mm。按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算邊跨：，取l012320mm (a=120mm)中間跨： l02ln2500mm-200mm2300mm 板為多跨連續(xù)板，對(duì)于跨數(shù)超過五跨的等截面連續(xù)板，其各跨受荷相同，且跨差不超過10%時(shí)，均可按五跨等跨度連續(xù)板計(jì)算。計(jì)算簡圖如下圖：3、內(nèi)力計(jì)算及配筋：用塑性內(nèi)力重分布理論計(jì)算，則有系數(shù)如下： 表

20、1.0支承情況截 面 位 置端支座邊跨支座離端第二支座離端第二跨中中間支座中間跨中A1B2C3梁板擱支在墻上01/11兩跨連續(xù)：-1/10三跨以上連續(xù)：-1/111/16-1/141/16板與梁整澆連接-1/161/14梁-1/24梁與柱整澆連接-1/161/14則由可計(jì)算出、，計(jì)算結(jié)果如下表：截面位置1B2C1/11-1/111/16-1/14=6.361=-6.361由題知：則，根據(jù)各跨跨中及支座彎矩可列表計(jì)算如下：截面1B2CM（）6.361-6.3614.2983.438-4.912-3.930（）51.480.1240.1240.0840.0670.0950.076()0.1320.

21、1320.0880.0690.1000.0790.9340.9340.9560.9660.9500.961（mm2）315.3315.3208.1164.8239.4189.3選鋼筋軸線軸線6/81106/811061106110軸線6/81106/811051106130實(shí)際配筋軸線軸線357mm2357mm2257mm2257mm2軸線357mm2357mm2178mm2218mm2位于次梁內(nèi)跨上的板帶，其內(nèi)區(qū)格四周與梁整體連接，故其中間跨的跨中截面（、）和中間支座（）計(jì)算彎矩可以減少20%，其他截面則不予以減少。注意鋼筋直徑、間距的取用：1、鋼筋種類盡可能的少 2、底部受力筋和上部負(fù)彎矩

22、筋間距最好一致 3、不要過分追求經(jīng)濟(jì)性 4、記住板受力筋“一大一小” 最小直徑-8mm 最大間距-200mm4、確定各種構(gòu)造鋼筋：分布筋選用6300。嵌入墻內(nèi)的板面附加鋼筋選用8200。垂直于主梁的板面附加鋼筋選用8200。板角構(gòu)造鋼筋:選用8200,雙向配置板四角的上部。5、繪制板的配筋示意圖：采用彎起式筋,詳見板的配筋圖.三、次梁設(shè)計(jì)（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）：1、次梁的支承情況：2、荷載計(jì)算： 由板傳來： 次梁肋自重： 次梁粉刷重 恒載： 活載： 設(shè)計(jì)值總值： = 3、確定計(jì)算跨度及計(jì)算簡圖：塑性內(nèi)力重分布計(jì)算時(shí)，其計(jì)算跨度： 中跨： 邊跨： ,取 ()因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁

23、計(jì)算，計(jì)算簡圖如下：4、內(nèi)力計(jì)算：由可計(jì)算出、，計(jì)算結(jié)果如下表：截面位置1B2C1/11-1/111/16-1/14 =108.21=-108.21=71.68=-81.92由可計(jì)算出、，計(jì)算結(jié)果如下表：截面位置0.450.600.550.55（說明：計(jì)算支座截面的剪力時(shí)，分別取截面對(duì)應(yīng)的梁凈跨跨度。）5、截面承載力計(jì)算： 次梁跨中按T形截面計(jì)算，T形截面的翼緣寬度，按，故取。梁高： 翼緣厚： 判定T形截面類型：故各跨中截面屬于第一類T形截面。 支座截面按矩形截面計(jì)算，離端第二支座B按布置兩排縱向鋼筋考慮，取，其他中間支座按布置一排縱向鋼筋考慮，取 次梁正截面承載力計(jì)算見下表：截 面1B2C彎矩M108.21-108.2171.68-81.92或0.0270.3270.0180.221 0.0270.4120.0180.2530.9870.7940.9910.8748461051.6558.1723.2選用鋼筋320（彎1）320+116（彎起）316（彎1）318（彎1）實(shí)際鋼筋截面面積（mm2）9421143.1603763 次梁斜截面承載力計(jì)算見下表：截