CN101265723B - 由复合建筑板材组装而成的建筑结构体系及建造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑领域，特别是指一种由复合建筑板材组装而成的建筑结构体系及建造方法，本发明包括：含有建筑梁与柱功能的可承重隔墙板、外墙板，在楼板、屋面板内设置有起到梁作用的横边框、及墙板内设置板内结构连接件；以及外部结构连接件，它包括：墙底部连接件；角部连接件；定位连接件；楼板与外墙板、隔墙板连接件；屋面与外墙、山墙连接件；屋脊连接件等。本发明是一种板式全装配住宅建造技术。本发明具有承重、抗震、隔热、隔音、高效节能、耐久、耐火等综合使用性能，并符合绿色建筑的要求。本发明可在现场快速装配安装，降低了房屋的总造价。本发明可实现建筑住宅的生产集成化、工业化。
Description
技术领域
本发明属于建筑领域，特别是指一种由复合建筑板材组装而成的建筑结构体系及建造方法。
背景技术
在中低建筑体系中，例如平房、二三层的别墅、低密度住宅及办公楼建筑，国内大量采用砌体结构、混凝土结构，现有的砌体结构、混凝土结构在不加外墙保温的情况下，达不到节能要求，在加外墙保温的情况下，其墙体厚度过大浪费了土地资源；同时保温层与砌体混凝土墙体连接要求较高，极易出现安全及节能失效等问题；在建筑产业比较发达的国家大多采用木结构、钢结构等建筑体系，木结构建筑存在着耐火性差，抗风性差，易生虫蚁等缺陷；钢结构也存在耐火性差，现场施工技术要求高等缺点。
此外，与国外木结构、钢结构相配套的围护材料，大多采用与钢或木框架等厚的玻璃棉岩棉加水泥板、木板、或者刨花板、石膏板等材料，现场装配而成。对节能要求较高地区，在玻璃棉保温层外侧，再加上聚苯乙烯或聚氨酯泡沫塑料外保温结构的墙体作法，玻璃棉存在粉尘污染；泡沫塑料存在易燃、高温及燃烧后有毒，消耗石油资源等缺点。
上述与木结构、钢结构相配的围护材料所建造的建筑，具有较好的节能性，但在绿色建筑日益被人类重视的今天，只重视节能而忽略了环保、安全及资源等问题，也是不全面的；因此具有高效、长效节能，长寿命、高环保、节约资源、循环利用、高性能、高舒适性的绿色建筑，是人类可持续发展的必然选择。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由复合建筑板材组装而成的建筑结构体系及建造方法，它是一种不另设梁柱、由发泡水泥、钢框架、结构连接件及上下面层所组成的复合建筑板材相互组装而成的新型建筑结构体系及建造方法。
本发明的技术方案是：
本发明是将现有技术中的建筑结构中的梁与柱的受力功能完全由墙板中钢框架的横框及立框替代，它是通过复合建筑板材内外所设置的多种结构连接件，将外墙板、隔墙板、楼板及屋面板相互连接而形成的建筑结构体系。
当某建筑或建筑的某一部分，墙板、楼板、屋面板内部的梁与柱，不能满足结构要求时，可通过外设梁与柱或形成梁、柱框架结构用板结构连接件、墙底部连接件、角部连接件、定位连接件、楼板与外墙板、隔墙板连接件、屋面与外墙、山墙连接件、屋脊连接件等连接件，将墙板、楼板或屋面板用机械连接配件相互并与外设梁柱连接；墙板、楼板或屋面板在外设梁柱焊接连接适宜的建筑应用时，可不设板结构连接件，板边框与外设梁柱直接焊接连接。
本发明的建筑结构体系，可与具有多层建筑高度的大框架体系配套使用，例如：将以本结构体系建造的两层别墅建筑，建在具有二层楼高的框架平台上，形成空中别墅的建造模式。
本发明的建筑结构体系，可根据建筑要求制作成二层或二层以上高度的外墙板，在相应楼板的位置，用钢结构配其它板材形成楼板的方式，替代本结构体系中楼板的实施方案完成建造过程。
本发明的建筑结构体系，也可在单层建筑中应用，除不用楼板及相应连接件外，其它特征不变。
一种由复合建筑板材组装而成的建筑结构体系，其特征在于：它包括：
含有建筑梁与柱功能的可承重隔墙板、外墙板，在楼板、屋面板内设置有起到梁及连接作用的边框、及墙板内设置板结构连接件；以及外部结构连接件，它包括：墙底部连接件；角部连接件；定位连接件；楼板与外墙板、隔墙板连接件；屋面与外墙、山墙连接件；屋脊连接件等；
在可承重隔墙板、外墙板内设置有起到梁与柱作用的横边框、纵边框、及板结构连接件；在楼板、屋面板内设置有起到梁及连接作用的边框、或增设板结构连接件；
并将含有板内结构连接件的可承重外墙板、可承重隔墙板用机械连接配件与墙底部连接件连接，实现墙板纵边框与基础的连接；
通过角部连接件，用机械连接配件，实现墙角部位的连接；
通过定位连接件的定位及板结构连接件的相互连接，实现墙板横边框的相互连接；
通过楼板与外墙板连接件，楼板与隔墙板连接件，将楼板边框与墙板中的板结构连接件连接，实现楼板与可承重外墙板及可承重隔墙板的连接；
通过屋面与山墙板连接件、屋脊连接件、屋面与外墙板连接件、必要时通过板结构连接件，实现屋面板与可承重隔墙板，可承重外墙板，屋面板之间及屋脊的连接。
建筑物墙角部需要辅助连接时，可采用角部辅助连接件进行连接；建筑物相邻的墙板、屋面板与楼板边框需要辅助连接时，可采用平板辅助连接件进行连接。
本发明建造方法，它是一种通过板结构连接件、墙底部连接件、角部连接件、定位连接件、楼板与外墙板、隔墙板连接件、屋面与外墙、山墙连接件、屋脊连接件等连接件，采用机械连接配件，依次将外墙板、隔墙板、楼板、屋面板连接在一起的建造方法。
一种由复合建筑板材组装而成的建筑建造方法，它包括：
将可承重隔墙板、外墙板中起建筑结构柱作用的墙板纵边框，通过墙板板结构连接件与墙底部连接件用机械连接配件完成连接；
在用定位连接件定位、墙板找正；
通过墙角部连接件、角部辅助连接件用机械连接配件、辅助机械连接配件完成建筑拐角部的墙体安装；
同时，通过墙板板结构连接件、平板、角部辅助连接件用机械连接配件、辅助机械连接配件完成相邻墙板肩并肩，另外一块板垂直的三板丁字部位连接；
完成整个墙板之间、墙板与基础之间的连接；
通过楼板与外墙板连接件、楼板与隔墙板连接件，用机械连接配件将楼板边框与墙板板结构连接件完成连接；
通过屋面与山墙连接件、屋面与外墙连接件，将屋面板边框或屋面板板内连接用结构件与墙板边框或墙板板结构连接件用机械连接配件完成连接；
通过屋脊连接件、必要时通过板结构连接件，用机械连接配件完成屋面板之间及屋面与隔墙板的连接、安装；
实施墙板、楼板、屋面板相互及之间的板缝处理，即完成了建筑主体建造过程；
再进行建筑装饰；以及屋面防水及排水系统；水、暖、电系统，安装天窗、门、窗、空调、太阳能装置等，即完成了整个建筑物的建造过程。
本发明的优点在于：
本发明是一种板式全装配住宅建造技术。本发明具有承重、抗震、隔热、隔音、高效节能、耐久、耐火等综合使用性能，并符合绿色建筑的要求。本发明可在现场快速装配安装，降低了房屋的总造价。本发明可实现建筑住宅的生产集成化、工业化。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是本发明实施例的部分结构示意图。
图3是图1中A部位外墙板与基础的连接示意图。
图4是图1中B部位外墙板阳角的连接示意图。
图5是图1中C部位两块外墙板与隔墙板的三板连接示意图。
图6是图1中D部位外墙板与楼板的连接示意图。
图7是图1中E部位外墙板与屋面板山墙部分的连接示意图。
图8是图1中F部位外墙板阳角辅助的连接示意图。
图9是图1中G部位两外墙板辅助的连接示意图。
图10是图2中H部位两隔墙板丁字的连接示意图。
图11是图2中L部位上下隔墙板与楼板的连接示意图。
图12是图2中M部位屋面与隔墙板屋脊部分的连接示意图。
图13是图2中K部位屋面与外墙板沿口部分的连接示意图。
图14是图2中单块隔墙板22的剖面结构示意图。
图15是图2中单块楼板23的剖面结构示意图。
图16是图1中单块屋面板24的剖面结构示意图。
图17是图1中单块外墙板25的剖面结构示意图。
图18是本发明中墙底部连接件4的结构示意图。
图19是本发明中角部连接件5的结构示意图。
图20是本发明中定位连接件6的结构示意图。
图21是本发明中楼板与外墙板连接件8的结构示意图。
图22是本发明中屋面与山墙板连接件10的结构示意图。
图23是本发明中角部辅助连接件11的结构示意图。
图24是本发明中平板辅助连接件13的结构示意图。
图25是本发明中楼板与隔墙板连接件14的结构示意图。
图26是本发明中屋脊连接件15的结构示意图。
图27是本发明中屋面与外墙板连接件17的结构示意图。
图28是本发明中板结构连接件19的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
本发明建筑结构体系，如图1、图2所示，它是由含有建筑梁与柱功能的可承重隔墙板22与外墙板25，板梁一体化功能的楼板23、屋面板24及图中A、B、C、D、E、F、G、H、L、M、K部位的墙板内设置板内结构连接件。
本发明建造方法，是通过板内结构连接件以及外部结构连接件，它包括：墙底部连接件、角部连接件、定位连接件、楼板与外墙板、隔墙板连接件、屋面与外墙、山墙连接件、屋脊连接件等连接件，采用机械连接配件，依次将外墙板25、隔墙板22、楼板23、屋面板24连接在一起建造而成。
在可承重隔墙板22、外墙板25内设置有起到梁与柱作用的横边框1、纵边框2、及板结构连接件19；在楼板23、屋面板24内设置有起到梁及连接作用的边框7、9，必要时增设板结构连接件19；
将含有板结构连接件19的可承重外墙板25、可承重隔墙板22用机械连接件3与墙底部连接件4连接，实现墙板与基础的连接；或预先将墙底部连接件4与可承重墙板22、25预先连接完成，施工时将墙底部连接件4直接与基础预埋件焊接连接。
通过角部连接件5及角部辅助连接件11，用机械连接件3及辅助机械连接配件12，实现墙角部位的连接；
通过定位连接件6的定位及板结构连接件19的相互连接，实现墙板与墙板之间的相互连接；
通过楼板与外墙板连接件8，楼板与隔墙板连接件14，将楼板边框与墙板中的板结构连接件19连接，实现楼板23与可承重外墙板25及可承重隔墙板22的连接；
通过屋面与山墙连接件10、屋脊连接件15、屋面与外墙板连接件17、板内的板结构连接件19，实现屋面板24与可承重隔墙板22以及可承重外墙板25的连接。
图3是A节点部位示意图：通过机械连接件3，把墙板结构连接件9与墙板底部连接件4，完成墙板底部连接件与墙板的连接。
图4是B节点部位示意图：通过角部连接件5，及机械连接件3，与两块墙板结构连接件19分别连接实现角部墙板的连接。
图5是C节点部位示意图：通过定位连接件6的定位及机械连接件3，将三块墙板的板结构连接件19相互连接在一起，完成三块墙板丁字形连接。
图6是D节点部位示意图：通过机械连接件3与楼板连接件8，把楼板边框7与墙板板结构连接件19连接，完成楼板23与墙板的连接。
图7是E节点部位示意图：通过机械连接件3与坡屋面与墙板顺向连接件10，把外墙板25或隔墙板22与屋面板24连接，完成屋面板24与山墙板的连接。
图8是F节点部位示意图：建筑阴阳墙角部位的两块墙板纵边框2，采用角部辅助连接件11及辅助机械连接配件12，实现墙板阴阳角部辅助连接。
图9是G节点部位示意图：两块平面连接的墙板纵边框2，采用平板辅助连接件13及辅助机械连接配件12，实现两块墙板的辅助连接。
图10是H节点部位示意图：两块垂直位置的可承重内墙板22，通过机械连接件3，将墙板横边框1，与另一块墙板上的板结构连接件19连接，完成墙板两板丁字的连接。
图11是L节点部位示意图：通过楼板与隔墙板连接件14，及机械连接件3，把隔墙板上的板结构连接件19、楼板边框7进行连接，完成两块楼板23与底层的可承重隔墙板22的连接。再通过上一层的墙板底部连接件4及机械连接件3与楼板边框7的连接或焊接，完成上一层墙板与楼板的连接。
图12是M节点部位示意图：通过屋脊连接件15及机械连接件3，与隔墙板上的板结构连接件19的连接，完成隔墙板22、屋面板24的连接，与两块屋面板之间的连接。
图13是K节点部位示意图：通过屋面板与外墙板连接件17及机械连接件3，把外墙板上的板结构连接件19与屋面板内连接用结构件26连接在一起，完成屋面板24与外墙板25之间的连接。
其中，可承重内墙板22，由墙板横边框1、纵边框2，板结构连接件19，及发泡水泥芯材18、水泥上下面层20、21，板内辅助结构件16所组成。如图14所示。
楼板23，由楼板边框7，板结构连接件19，及发泡水泥芯材18、水泥上下面层20、21，板内辅助结构件16、钢丝网28所组成。如图15所示。
屋面板24，由屋面板边框9，板结构连接件19，及发泡水泥芯材18、水泥上下面层20、21，板内辅助结构件16，断冷桥配件27、钢丝网28组成。如图16所示。
可承重外墙板25，由墙板边框1、2，板结构连接件19，及发泡水泥芯材18、水泥上下面层20、21，板内辅助结构件16，断冷桥配件27、钢丝网28所组成。如图17所示。
所述的断冷桥配件27具有阻断边框位置冷桥功能，可根据不同的需求选择不同形状；断冷桥配件材料可选用下列材料中的一种，它包括：保温材料、木材、塑料型材、木塑型材、玻璃钢型材、相变蓄能材料及上述材料与金属材料、混凝土、水泥材料的复合材料等。
所述的发泡水泥芯材18，为硫铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥的混合物；或为其它种类水泥，或是以硅酸二钙、无水硫铝酸钙、二水硫酸钙为主要原料的水泥或在上述成份中再加入一定量硅酸三钙而形成的复合水泥作为胶凝材料，并加入发泡剂、改性剂、粉状固体废气物，搅伴发泡而成。
所述的发泡水泥芯材18，也可用其它类发泡水泥、发泡石膏、轻质保温材料与胶凝材料混合物、泡沫塑料、泡沫玻璃、水泥与轻骨料混合物；或其它有机无机保温材料所替代；在所述的发泡水泥中，还可加入适当的纤维材料，或有机树脂，以增加其韧性；其中，所述的纤维类材料，可选用高分子纤维、玻璃纤维、碳纤维或纤维素。
所述的水泥上下面层20、21，可选用以下材料的一种：水泥、树脂水泥、改性水泥、弹性水泥或有机材料作为面层。
所述的板内辅助结构件16，对墙板、楼板、屋面板具有结构增强作用，它由钢桁架、冷弯型钢、热轧型钢、焊接型钢、立体钢丝网、立体钢筋网以及上述材料相互组合所构成。
所述面层内的钢丝网28，与板内辅助结构连接件16连接在一起，对板材具有增强作用。它由钢丝网、纤维材料、纤维材料网格布、纤维素或有机树脂等对面层具有抗裂作用的抗裂材料，以及上述材料的相互组合所构成。
所述的水泥面层21、22，当用具有一定弹性的材料制作面层时，在面层内可不设抗裂材料。
所述的水泥面层21、22，可以制作成各种形状；还可以制成各种颜色或与其它各种装饰材料复合使用，它包括：仿木纹、仿木板、仿瓷砖、仿石材，面层使用彩色水泥，涂刷各种建筑涂料，与木纹装饰板、铝板、铝塑板、塑料板、玻璃钢以及瓷砖、其它金属类、塑料类装饰材料复合。
本发明中墙底部连接件4的结构，如图18所示。
本发明中角部连接件5的结构，如图19所示。
本发明中定位连接件6的结构，如图20所示。
本发明中楼板与外墙板连接件8的结构，如图21所示。
本发明中屋面与山墙连接件10的结构，如图22所示。
本发明中角部辅助连接件11的结构，如图23所示。
本发明中平板辅助连接件13的结构，如图24所示。
本发明中楼板与隔墙板连接件14的结构，如图25所示。
本发明中屋脊连接件15的结构，如图26所示。
本发明中屋面与外墙板连接件17的结构，如图27所示。
本发明中板结构连接件19的结构，如图28所示。
此外，屋面板24，楼板23，可承重隔墙板22，可承重外墙板25，在需要时均可在适宜的位置设置板内连接用结构件26，以方便各种需要的连接，例如门、窗、挑檐、挂重物预埋件等。
外墙板、隔墙板、楼板、屋面板安装连接时，在连接点不在边框位置情况下，需要与板内连接用结构件26连接。
建筑物相邻的墙板、屋面板与楼板边框需要连接时，可采用平板辅助连接件13及角部辅助连接件11进行连接。
不同的内外装修要求，墙板、楼板、屋面板角部、平板接缝、屋脊处等可采用填充有机或无机材料、抗裂材料、面层材料实现拼缝处理。
非承重隔墙板，可采用现有多孔板、轻钢龙骨石膏板等材料配合使用。
可根据客户要求将电线穿线管、接线盒、水管等装置预先置于板材内部。
在墙板、楼板、屋面板设置的板内结构连接件，以及外部结构连接件，包括：板结构连接件、墙部连接件、角部连接件、定位连接件、楼板与外墙板、隔墙板连接件、屋面与外墙、山墙连接件、屋脊连接件的结构形式，可根据不同建筑物的结构要求，在连接件板体厚度、形状、强度、构造及加强方式等方面变化。
墙板、楼板、屋面板内的钢框架，可由角钢、槽钢、冷弯型钢等多种型钢及桁架所构成，也可由其它类金属材料，或由其它类有机或无机材料构成，还可用混凝土框架替代。
楼板及屋面板根据需要确定是否增加板结构连接件。
由复合建筑板材组装而成的建筑结构体系及建造方法，其中的墙板、楼板、屋面板部分板材，可用其它类板材或建造方法局部替代。例如：砌体结构、混凝土结构、木结构、及其它类钢结构墙体材料等。
板材可以开洞，门窗可以预先与板安装完成、空调蒸发器、暖气、太阳能等部件也可事先安装在板内。
建筑物的窗楣、门楣、沿口、假柱等外装饰件，可与板材预制在一起，也可采用二次装修的方案，例如：加欧式构件，帖、挂石材、瓷砖、各种装饰材料等。
板缝处可预先在板上设置防冷桥装置，也可在板装配完成后再实施板缝处理。
附图标号：
1.墙板横边框；
2.墙板纵边框；
3.机械连接件，它包括：螺栓、垫圈等；
4.墙底部连接件；
5.角部连接件；
6.定位连接件；
7.楼板边框；
8.楼板与外墙板连接件；
9.屋面板边框；
10.屋面与山墙连接件
11.角部辅助连接件
12.辅助机械连接配件，它包括：自攻钉等；
13.平板辅助连接件；
14.楼板与隔墙板连接件；
15.屋脊连接件；
16.板内辅助结构件，它包括：辅助梁、柱、拉撑件等；
17.屋面与外墙板连接件；
18.发泡水泥芯材；发泡水泥保温芯层
19.板结构连接件；
20.水泥上面层；
21.水泥下面层；
22.可承重隔墙板，它包括：预开窗、门及其它孔洞内墙板；
23.楼板；
24.屋面板，它包括：预开天窗及其它孔洞屋面板；
25.可承重外墙板，它包括：预开窗、门及其它孔洞内墙板；
26.板内连接用结构件，它包括：板材互相连接用梁、柱及其它连接用预埋件等；
27.断冷桥配件；
28.钢丝网。
Claims (7)
1.一种由复合建筑板材组装而成的建筑结构体系，其特征在于：它包括：
含有建筑梁与柱功能的可承重隔墙板，外墙板，在楼板，屋面板内设置有起到梁及连接作用的边框、及墙板内设置板结构连接件；以及外部结构连接件，所述的外部结构连接件包括：墙底部连接件；角部连接件；定位连接件；楼板与外墙板、隔墙板连接件；屋面与外墙板连接件；屋面与山墙连接件；屋脊连接件；
在可承重隔墙板、外墙板内设置有起到梁与柱作用的横边框、纵边框、及板结构连接件；在楼板、屋面板内设置有起到梁及连接作用的边框、或增设板结构连接件；
并将含有板结构连接件的可承重外墙板、可承重隔墙板用机械连接配件与墙底部连接件连接，实现墙板纵边框与基础的连接；
通过角部连接件，用机械连接配件，实现墙角部位的连接；
通过定位连接件的定位及板结构连接件的相互连接，实现墙板横边框的相互连接；
通过楼板与外墙板连接件，楼板与隔墙板连接件，将楼板边框与墙板中的板结构连接件连接，实现楼板与可承重外墙板及可承重隔墙板的连接；
通过屋面与山墙板连接件、屋脊连接件、屋面与外墙板连接件、必要时通过板结构连接件，实现屋面板与可承重隔墙板，可承重外墙板，屋面板之间及屋脊的连接；其中，
所述的可承重隔墙板(22)，由墙板横边框(1)、纵边框(2)，板结构连接件(19)，及发泡水泥芯材(18)、水泥上下面层(20，21)，板内辅助结构件(16)，钢丝网(28)所组成；
所述的楼板(23)，由楼板边框(7)，必要时设板结构连接件(19)，及发泡水泥芯材(18)、水泥上下面层(20，21)，板内辅助结构件(16)、钢丝网(28)所组成；
所述的屋面板(24)，由屋面板边框(9)，板结构连接件(19)，及发泡水泥芯材(18)、水泥上下面层(20，21)，板内辅助结构件(16)，断冷桥配件(27)、钢丝网(28)组成；
所述的可承重外墙板(25)，由墙板边框(1，2)，板结构连接件(19)，及发泡水泥芯材(18)、水泥上下面层(20，21)，板内辅助结构件(16)，断冷桥配件(27)、钢丝网(28)所组成；
所述的板内辅助结构件(16)，对墙板、楼板、屋面板具有结构增强作用，它由钢桁架、冷弯型钢、热轧型钢、焊接型钢、立体钢丝网、立体钢筋网或上述材料相互组合所构成；
所述的建筑物墙角部需要辅助连接时，采用角部辅助连接件进行连接；建筑物相邻的墙板、屋面板与楼板边框需要辅助连接时，采用平板辅助连接件进行连接；
所述的发泡水泥芯材，为硫铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥的混合物；或为其它种类水泥。
2.根据权利要求1所述的建筑结构体系，其特征在于：在发泡水泥中加入适当的纤维材料，或有机树脂，以增加其韧性；其中，所述的纤维材料，选用高分子纤维，它包括：玻璃纤维、碳纤维或纤维素。
3.根据权利要求1所述的建筑结构体系，其特征在于：所述的水泥上下面层(20，21)，选用以下水泥材料的一种：树脂水泥、改性水泥、弹性水泥，或有机材料作为面层。
4.根据权利要求1所述的建筑结构体系，其特征在于：所述的水泥上下面层(20，21)，当用具有一定弹性的材料制作面层时，在面层内不设抗裂材料。
5.根据权利要求1所述的建筑结构体系，其特征在于：所述的水泥上下面层(20，21)制作成各种形状、各种颜色或与其它各种装饰材料复合使用；所述的装饰材料包括：仿木纹、仿木板、仿瓷砖、仿石材。
6.根据权利要求1所述的建筑结构体系，其特征在于：所述的水泥上下面层(20，21)使用彩色水泥，涂刷各种建筑涂料，与木纹装饰板、铝板、铝塑板、玻璃钢或瓷砖、其它金属类、塑料类装饰材料复合。
7.根据权利要求1所述的建筑结构体系，其特征在于：所述的屋面板、楼板、可承重隔墙板、可承重外墙板，在需要时在适宜的位置设置板内连接用结构件(26)，以方便各种需要的连接；外墙板、隔墙板、楼板、屋面板安装连接时，在连接点不在边框位置情况下，需要与板内连接用结构件(26)连接。
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