DE10249266B3 - Tension device for belt-like traction members on concrete support structures has guide member locally fixed between tension bar and tension anchor and supporting traction member for sliding movement upwards - Google Patents

Tension device for belt-like traction members on concrete support structures has guide member locally fixed between tension bar and tension anchor and supporting traction member for sliding movement upwards Download PDF

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Abstract

The tension device has a tension bar (14) detachably fixed on a base plate permanently fixed on the support structure. A tension anchor (18) is clamped to the traction member and can be moved by pressing elements (17). A guide member (25) which supports the traction member at least for sliding movement upwards is mounted locally fixed between the tension bar (14) and tension anchor. The guide member has a guide slot in which the traction member can slide.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für bandförmige Zugglieder an Tragwerken, insbesondere Betontragwerken, mit einer Spanntraverse, die an einer dauerhaft am Tragwerk befestigten Grundplatte lösbar befestigt ist, wobei ein mit dem bandförmigen Zugglied durch Klemmung verbundener Spannanker mittels sich an der Spanntraverse abstützender Pressenelemente zum Spannen des Zugglieds verschiebbar und an der Spanntraverse oder der Grundplatte abstützbar ist.The invention relates to a tensioning device for band-shaped tension members on structures, in particular concrete structures, with a tensioning beam, the releasably attached to a base plate permanently attached to the structure is, one with the band-shaped Tension member connected by clamping tension anchor by means of the Support crossbar Press elements for tensioning the tension member are displaceable and on the Span cross member or the base plate is supported.

Zur Erhöhung der Tragfähigkeit (Ertüchtigung) oder zur Wiederherstellung der ursprünglichen Tragfähigkeit (Sanierung) von Tragwerken aus Stahlbeton oder Spannbeton ist es bekannt, nachträglich an der Betonoberfläche vorgespannte bandförmige Zugglieder anzubringen. Als Zugglieder werden beispielsweise lamellenartige Kunststoffbänder mit eingelagerten Kohlefasern verwendet. Zur Verankerung werden beispielsweise Grundplatten aus Stahl in Ausnehmungen der Betonoberfläche angedübelt und/oder durch Klebung befestigt.To increase the load capacity (Retrofit) or to restore the original load-bearing capacity It is (renovation) of structures made of reinforced concrete or prestressed concrete known, later on the concrete surface prestressed band-shaped tension members to install. For example, slats are used as tension members Belting used with embedded carbon fibers. To be anchored For example, steel base plates are dowelled in recesses in the concrete surface and / or attached by gluing.

Um die erforderliche Vorspannung auf das bandförmige Zugglied vor dessen bleibender Verankerung aufzubringen, wird an einem Ende des Zuggliedes eine Spannvorrichtung angesetzt, die nach dem Spannvorgang und der Festlegung des Zuggliedes am Betontragwerk, beispielsweise durch permanente Klemmung und/oder Klebung, wieder abgenommen wird.To the required preload on the ribbon-shaped Applying the tension member before its permanent anchoring is on one end of the tension member a tensioner is attached, which after Tensioning process and the determination of the tension member on the concrete structure, for example by permanent clamping and / or gluing again is removed.

Bei einer bekannten Spannvorrichtung der eingangs genannten Gattung ( DE 198 49 605 A1 ) wird das freie Ende des bandförmigen Zuggliedes in einen temporären Spannanker geklemmt, der mittels Pressenelementen, beispielsweise Hydraulikzylindern, von einer an der Grundplatte lösbar angebrachten Spanntraverse in seitlichen Führungen wegbewegt wird, wobei das Zugglied gespannt wird. Zur Festlegung der erreichten Spannendstellung wird der Spannanker gegen die Grundplatte verklotzt. Nach der permanenten Verankerung des Zuggliedes durch Klemmung und/oder Klebung wird die Spannvorrichtung abgenommen.In a known clamping device of the type mentioned at the beginning ( DE 198 49 605 A1 ) the free end of the band-shaped tension member is clamped in a temporary tension anchor, which is moved by means of press elements, for example hydraulic cylinders, from a tensioning crossbar detachably attached to the base plate in lateral guides, the tension member being tensioned. To determine the tension end position reached, the tension anchor is blocked against the base plate. After the tension member has been permanently anchored by clamping and / or gluing, the tensioning device is removed.

Der Spannanker kann nur dadurch in einer stabilen, an der Betonoberfläche anliegenden Stellung gehalten werden, dass die seitlichen Führungen biegesteif mit der Spanntraverse verbunden werden, um die bei einem Ausweichen des Spannankers nach oben auftretenden Biegebeanspruchungen aufzunehmen. Dies macht einen erheblichen konstruktiven Aufwand erforderlich, wodurch die Spannvorrichtung nicht nur schwer und unhandlich wird, sondern sich auch der Platzbedarf erhöht, so dass für die Anordnung der Spannvorrichtung eine verhältnismäßig große Aussparung in der Betonoberfläche hergestellt werden muss.The tension anchor can only in this way held in a stable position against the concrete surface that the side guides are rigid to be connected to the tensioning crossbar in order to avoid dodging absorb the bending stresses occurring upwards. This requires considerable design effort making the tensioning device not only heavy and unwieldy, but also the space requirement increases, so that for the arrangement the clamping device has a relatively large recess in the concrete surface must be manufactured.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Gattung so auszubilden, dass der Spannanker durch die beim Spannvorgang auftretenden Kräfte stabil in seiner gewünschten Stellung gehalten wird, ohne dass es zu einer Biegebeanspruchung der Führungen kommt.The object of the invention is therefore to design a tensioning device of the type mentioned at the beginning, that the tension anchor is stable due to the forces occurring during the tensioning process in its desired Position is held without causing bending stress the guides come.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein das Zugglied zumindest nach oben gleitbar abstützender Führungskörper zwischen der Spanntraverse und dem Spannanker ortsfest angeordnet ist.This object is achieved according to the invention solved, that a supporting member slidably at least upwards Guide body between the tensioning crossbeam and the tensioning anchor is arranged in a stationary manner.

Der Führungskörper bildet eine spannseitig im Abstand vor der Spanntraverse angeordnete Umlenkstelle für das Zugglied. Wenn man die Abstützstelle der Pressenelemente und der seitlichen Führungen, beispielsweise Führungsstangen, an der Spanntraverse als Gelenk betrachtet, so kann sich der Spannanker nur auf einer Kreisbahn bewegen, deren Radius größer ist als der zwischen dem Führungskörper und dem Spannanker bestehende Abstand. Um diese Schwenkbewegung des Spannankers zuzulassen, müsste das Zugglied gedehnt und damit noch weiter gespannt werden. Die vom Zugglied auf den Spannanker ausgeübte Spannkraft hält daher den Spannanker in seiner vorgegebenen Lage am Tragwerk, beispielsweise der Betonoberfläche stabil, ohne dass es hierbei zu einer Biegebeanspruchung der Führungsstangen kommt. Die ausschließlich auf Druck beanspruchten Führungsstangen können daher verhältnismäßig schlank ausgeführt werden, da sie keine Biegemomente übertragen müssen. Dadurch wird die Spannvorrichtung insgesamt leicht und verhältnismäßig schmal, so dass ihr seitlicher Platzbedarf gering ist und die Größe der erforderlichen Aussparung in der Tragwerksoberfläche, beispielsweise Betonoberfläche beschränkt wird.The guide body forms a tension side in the Distance in front of the tensioning crossbar for the tension member. If you have the support point the press elements and the lateral guides, for example guide rods, viewed as a joint on the tensioning crossbeam, the tensioning anchor can only move on a circular path whose radius is larger than that between the Guide body and distance between the tension anchor. To this pivoting movement of the To allow tension anchor the tension member is stretched and thus further tensioned. The The tension force exerted by the tension member on the tension anchor therefore lasts the tension anchor in its predetermined position on the structure, for example the concrete surface is stable, without causing the guide rods to bend comes. The only guide rods under pressure can therefore relatively slim accomplished because they do not have to transmit any bending moments. This will make the jig overall light and relatively narrow, so that their lateral space requirement is small and the size of the required Recess in the surface of the structure, for example concrete surface is limited.

Da der das Zugglied nach oben abstützende Führungskörper im Bereich des Zuggliedes angeordnet ist und somit seitlich nicht über die Führungsstangen hinausragt, vergrößert er die Abmessungen der Spannvorrichtung nicht.Since the guide member supporting the tension member upwards in Area of the tension member is arranged and thus not laterally over the guide rods protrudes, he enlarges the dimensions of the jig not.

vorzugsweise nimmt der Führungskörper das Zugglied in einem Führungsschlitz gleitbar auf, so dass eine allseitige Führung des Zuggliedes erreicht wird.preferably the guide body takes this Tension member in a guide slot slidably on, so that all-round guidance of the tension member is achieved becomes.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Führungskörper an einem mit der Spanntraverse biegesteif verbundenen Führungsträger angebracht ist. Dadurch wird die zur Stabilisierung des Zuggliedes aufgebrachte Niederhaltekraft unmittelbar auf die Spanntraverse übertragen. Eine gesonderte Befestigung des Führungskörpers, die beispielsweise am Betontragwerk möglich wäre, wird durch diese Ausgestaltung des Erfindungsgedankens entbehrlich.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the guide body on attached to the tension cross member rigidly connected guide beam is. As a result, the one applied to stabilize the tension member Hold down force directly to the tensioning beam. A separate attachment of the guide body, for example on Concrete structure possible would be this embodiment of the inventive concept can be dispensed with.

Vorzugsweise ist der Führungsträger an der Oberseite des Zuggliedes angeordnet und weist seitlich über das Zugglied hinausragende Seitenabschnitte auf, die mit einem unter dem Zugglied liegenden Bügel lösbar verbunden sind. Damit kann der einen Führungsschlitz aufweisende Führungskörper nach Beendigung des Spannvorgangs und der Festlegung des Zuggliedes in einfacher Weise gelöst werden.The guide carrier is preferably arranged on the upper side of the tension member and has been facing Lich projecting beyond the tension member side sections which are detachably connected to a bracket located under the tension member. The guide body having a guide slot can thus be released in a simple manner after the tensioning process has ended and the tension member has been fixed.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Pressenelemente in der Ebene des Zuggliedes liegen und dass die Abstützung des Spannankers durch Verklotzung od. dgl. in der Ebene des Zuggliedes erfolgt. Dadurch wird beim Spannen und im verklotzten Zustand ein labiles Gleichgewicht erreicht, das durch den Führungskörper nur gesichert werden muss, ohne dass der Führungskörper wesentliche Kräfte aufnehmen müsste.It is preferably provided that the Press elements are in the plane of the tension member and that the support of the tension anchor by padding or the like. in the plane of the tension member he follows. As a result, when tensioning and in the blocked state unstable equilibrium achieved, which only has to be secured by the guide body without that the leader body essential Absorb forces would.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt.The invention will follow an embodiment explained in more detail that is shown in the drawing. It shows.

1 in einer Draufsicht ein an einem Betontragwerk angebrachtes bandförmiges Zugglied mit einer Verankerungseinrichtung an seiner Festseite und einer Spannvorrichtung an seiner Spannseite, 1 a plan view of a band-shaped tension member attached to a concrete structure with an anchoring device on its fixed side and a tensioning device on its tensioning side,

2 einen Schnitt längs der Linie II-II in 1, 2 a section along the line II-II in 1 .

3 einen Schnitt längs der Linie III-III in 1 und 3 a section along the line III-III in 1 and

4 eine schematische Darstellung der Bewegungsverhältnisse an der Spannvorrichtung in einem Schnitt ähnlich der 2. 4 a schematic representation of the movement conditions on the clamping device in a section similar to 2 ,

Ein bandförmiges Zugglied 1, beispielsweise eine kohlefaserverstärkte Kunststofflamelle, ist zur Anbringung an der Oberfläche eines Tragwerkes, beim dargestellten Ausführungsbeispiel eines Betontragwerks 2 bestimmt. Ebenso ist auch der Einsatz bei anderen Tragwerken, beispielsweise aus Stahl oder Holz, möglich. Vor seiner Festlegung am Betontragwerk 2 muss das Zugglied 1 vorgespannt werden.A band-shaped tension member 1 , for example a carbon fiber reinforced plastic lamella, is for attachment to the surface of a structure, in the illustrated embodiment of a concrete structure 2 certainly. It can also be used with other structures, for example made of steel or wood. Before fixing it to the concrete structure 2 the tension member 1 be biased.

An seinem festseitigen Ende (rechts in den 1 und 2) ist das Zugglied 1 mittels einer Klemmplatte 3, auf die mehrere Klemmbügel 4 wirken, an einer Grundplatte 5 festgelegt, die durch Dübel 6 und eine Kleberschicht 7 in einer Ausnehmung 8 des Betontragwerks 2 festgelegt ist.At its fixed end (right in the 1 and 2 ) is the tension member 1 by means of a clamping plate 3 on the several clamps 4 act on a base plate 5 set by dowels 6 and an adhesive layer 7 in a recess 8th of the concrete structure 2 is set.

In ähnlicher Weise ist am spannseitigen Ende (links in den 1 und 2) des Zuggliedes 1 eine Grundplatte 9 mittels Dübeln 10 und einer Kleberschicht 11 in einer Ausnehmung 12 des Betontragwerks 2 festgelegt. Bevor das spannseitige Ende des Zuggliedes 1 an der Grundplatte 9 ebenfalls durch eine Klemmplatte (in den 1 und 2 noch nicht dargestellt) und ggf. Klebung an der Grundplatte 9 verankert wird, muss das Zugglied 1 vorgespannt werden. Zu diesem Zweck wird eine Spannvorrichtung 13 angesetzt. Die Spannvorrichtung 13 weist eine Spanntraverse 14 auf, die mit zwei Laschen 15 versehen ist, die beiderseits des Zuggliedes 1 mittels Schrauben 16 lösbar an der Grundplatte 9 befestigt werden. Damit wird eine biegesteife, lösbare Verbindung zwischen der Spanntraverse 14 und der Grundplatte 9 hergestellt.Similarly, at the tension side end (left in the 1 and 2 ) of the tension member 1 a base plate 9 using dowels 10 and an adhesive layer 11 in a recess 12 of the concrete structure 2 established. Before the tension-side end of the tension member 1 on the base plate 9 also by a clamping plate (in the 1 and 2 not yet shown) and possibly gluing to the base plate 9 is anchored, the tension member 1 be biased. For this purpose a jig 13 stated. The jig 13 has a crossbeam 14 on that with two tabs 15 is provided on both sides of the tension member 1 by means of screws 16 detachable on the base plate 9 be attached. This creates a rigid, detachable connection between the tensioning beam 14 and the base plate 9 manufactured.

An der Spanntraverse 14 stützen sich auf der der Grundplatte 9 abgekehrten Seite (in diesem Zusammenhang als "spannseitig" bezeichnet) zwei Pressenelemente 17 ab, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Hydraulikzylinder ausgeführt sind. Die beiden Pressenelemente 17 liegen in der Ebene des Zuggliedes 1. Sie drücken einen Spannanker 18 von der Spanntraverse 14 weg. Der Spannanker 18 ist beiderseits an seitlichen Führungsstangen 19 geführt, die mit der Spanntraverse 14 verbunden sind. In seiner Spannendstellung ist der Spannanker 18 an den seitlichen Führungsstangen 19 festlegbar, so dass er sich dann auch nach dem Lösen der Pressenelemente 17 über die Führungsstangen 19 an der Spanntraverse 14 abstützt. Statt dessen kann auch eine andere Art der Verklotzung gewählt werden, um den Spannanker 18 abzustützen. Die Abstützung oder Verklotzung liegt bei dieser Ausführung in der Ebene des Zuggliedes 1.On the tensioning beam 14 lean on the base plate 9 opposite side (referred to in this context as "clamping side") two press elements 17 from which are designed as hydraulic cylinders in the illustrated embodiment. The two press elements 17 lie in the plane of the tension member 1 , You press a tension anchor 18 from the tensioning beam 14 path. The tension anchor 18 is on both sides on side guide rods 19 performed with the tensioning beam 14 are connected. The tension anchor is in its tensioned position 18 on the side guide rods 19 definable, so that it is then even after loosening the press elements 17 over the guide rods 19 on the tensioning beam 14 supported. Instead, a different type of block can be chosen around the tension anchor 18 support. The support or block is in this version in the plane of the tension member 1 ,

Der Spannanker 18 weist eine Unterplatte 20 auf, auf der das Zugglied 1 aufliegt. Das Zugglied 1 wird durch Klemmbügel 21, Klemmschrauben 22 und eine Klemmplatte 23 gegen die Unterplatte 20 geklemmt und auf diese Weise an dem Spannanker 18 befestigt.The tension anchor 18 has a lower plate 20 on which the tension member 1 rests. The tension member 1 is by clamp 21 , Clamping screws 22 and a clamp 23 against the lower plate 20 clamped and in this way to the tension anchor 18 attached.

Ein Führungsträger 24 ist einstöckig mit der Spanntraverse 14 ausgeführt, an dieser angeschweißt oder in anderer Weise, beispielsweise mittels Schrauben biegesteif an der Spanntraverse 14 befestigt und bildet an seinem freien Ende einen an der Oberseite des Zuggliedes 1 liegenden Führungskörper 25, der sich zwischen der Spanntraverse 14 und dem Spannanker 18 befindet und in spannseitigem Abstand zu der Spanntraverse 14 angeordnet ist.A leader 24 is one-story with the tensioning crossbeam 14 executed, welded to this or in some other way, for example by means of screws rigid on the cross-beam 14 attached and forms at its free end to the top of the tension member 1 lying guide body 25 that is between the tensioning beam 14 and the tension anchor 18 located and at a distance from the tensioning side to the tensioning beam 14 is arranged.

Der an der Oberseite des Zuggliedes 1 angeordnete Führungskörper 25 weist seitlich über das Zugglied 1 hinausragende Seitenabschnitte 26 auf, die mit einem unter dem Zugglied 1 liegenden Bügel 27 lösbar verbunden sind, vorzugsweise über seitliche Schrauben 28. Der Führungskörper 25 muss nicht notwendigerweise mit der Spanntraverse 14 verbunden sein: er kann auch in anderer Weise ortsfest angebracht, beispielsweise mit dem Tragwerk, hier mit dem Betontragwerk 2, verbunden sein.The one at the top of the tension member 1 arranged guide body 25 points laterally over the tension member 1 protruding side sections 26 on that with one under the tension member 1 lying bracket 27 are detachably connected, preferably via side screws 28 , The guide body 25 does not necessarily have to be with the tensioning beam 14 connected: it can also be fixed in a different way, for example with the supporting structure, here with the concrete supporting structure 2 , be connected.

Zwischen dem Führungskörper 25 und dem Bügel 27 ist ein Führungsschlitz 29 gebildet, der das Zugglied 1 gleitbar aufnimmt.Between the guide body 25 and the bracket 27 is a guide slot 29 formed of the tension member 1 slidably picks up.

Wie in 4 schematisch dargestellt ist, bildet der Führungskörper 25 eine Umlenkstelle für das Zugglied 1, die spannseitig im Abstand vor der Spanntraverse 14 liegt.As in 4 is shown schematically, forms the guide body 25 a deflection point for the tension member 1 , the tension side at a distance in front of the tensioning beam 14 lies.

Nimmt man an, dass die seitlichen Führungsstangen 19 nach Art von Pendelstützen gelenkig an der Spanntraverse 14 angebracht sind, so ergibt sich für den Spannanker 18 eine Bewegungsmöglichkeit auf einem Radius R, der gleich dem Abstand zwischen der Spanntraverse 14 und dem Spannanker 18 ist.Assume that the side guide rods 19 Articulated on the crossbeam in the manner of pendulum supports 14 are attached, it follows for the tension anchor 18 a possibility of movement on a radius R, which is equal to the distance between the clamping crossbar 14 and the tension anchor 18 is.

Für das aus dem Führungskörper 25 austretende Ende des Zuggliedes ergibt sich jedoch eine theoretische Bewegungsmöglichkeit auf einem Radius r, der dem Abstand zwischen dem Führungskörper 25 und dem Spannanker 18 entspricht und wesentlich kleiner ist als der Radius R. Um eine Bewegung des Spannankers 18 auf einer Kreisbahn mit dem konstruktiv vorgegebenen Bewegungsradius R zu ermöglichen, müsste daher das Zugglied 1 weiter gespannt werden. Der Spannanker 18 befindet sich somit in seiner in 4 gezeigten Lage in einer stabilen Stellung und wird in dieser stabilen Stellung gehalten, ohne dass hierbei eine Biegebeanspruchung der seitlichen Führungsstangen 19 erforderlich wäre.For that from the guide body 25 exiting end of the tension member, however, there is a theoretical possibility of movement on a radius r, which is the distance between the guide body 25 and the tension anchor 18 corresponds and is much smaller than the radius R. To move the tension anchor 18 To allow on a circular path with the constructionally specified range of motion R, the tension member would have to 1 be further excited. The tension anchor 18 is therefore in its in 4 shown position in a stable position and is held in this stable position without thereby bending the lateral guide rods 19 would be required.

Claims (6)

Spannvorrichtung für bandförmige Zugglieder an Tragwerken, insbesondere Betontragwerken, mit einer Spanntraverse, die an einer dauerhaft am Tragwerk befestigten Grundplatte lösbar befestigt ist, wobei ein mit dem bandförmigen Zugglied durch Klemmung verbundener Spannanker mittels sich an der Spanntraverse abstützender Pressenelemente zum Spannen des Zugglieds verschiebbar und an der Spanntraverse oder der Grundplatte (9) abstützbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Zugglied (1) zumindest nach oben gleitbar abstützender Führungskörper (25) zwischen der Spanntraverse (14) und dem Spannanker (18) ortsfest angeordnet ist.Tensioning device for band-shaped tension members on structures, in particular concrete structures, with a tensioning crossbar, which is releasably attached to a base plate permanently fastened to the structure, a tensioning anchor connected to the band-shaped tensioning element being clamped by means of press elements which are supported on the tensioning crossbar, for tensioning the tensioning element, and on the crossbeam or the base plate ( 9 ) can be supported, characterized in that the tension member ( 1 ) at least slidably supporting guide body ( 25 ) between the crossbeam ( 14 ) and the tension anchor ( 18 ) is stationary. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (25) einen das Zugglied (1) gleitbar aufnehmenden Führungsschlitz (29) aufweist.Clamping device according to claim 1, characterized in that the guide body ( 25 ) the tension member ( 1 ) slidably receiving guide slot ( 29 ) having. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (25) an einem mit der Spanntraverse (14) biegesteif verbundenen Führungsträger (24) angebracht ist.Clamping device according to claim 1 or 2, characterized in that the guide body ( 25 ) on one with the crossbeam ( 14 ) rigidly connected guide beams ( 24 ) is attached. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (25) an der Oberseite des Zuggliedes (1) angeordnet ist und seitlich über das Zugglied (1) hinausragende Seitenabschnitte (26) aufweist, die mit einem unter dem Zugglied (1) liegenden Bügel (27) lösbar verbunden sind.Clamping device according to claim 3, characterized in that the guide body ( 25 ) on the top of the tension member ( 1 ) is arranged and laterally over the tension member ( 1 ) protruding side sections ( 26 ), which with a under the tension member ( 1 ) lying bracket ( 27 ) are releasably connected. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressenelemente in der Ebene des Zuggliedes liegen.Clamping device according to claim 1, characterized in that the press elements lie in the plane of the tension member. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung des Spannankers durch Verklotzung od. dgl. in der Ebene des Zuggliedes erfolgt.Clamping device according to claim 1 or 5, characterized characterized that the support of the tension anchor by padding or the like. in the plane of the tension member he follows.
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