DE3712514C1 - Device for anchoring plastic stressing members in concrete - Google Patents

Device for anchoring plastic stressing members in concrete

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Abstract

Serving as a device for anchoring fibre-reinforced plastic stressing members in concrete is a rectilinear anchor bar (1) which is in the form of a band and has a constant band thickness, but different tensile strength over its length and is provided on one side with a profiling (3) which engages into a continuous profiling (3), likewise on one side, of the stressing member (4) which is to be anchored. The anchor bar (1) continues at one end as an anchor loop (2), by means of which the stressing force is transferred into the concrete. Expedient embodiments of the invention deal with the different configuration of the anchor loops (2) and an anchoring joint. Serving to secure the plastic stressing members (4) in position in the profiling (3) is a spacer (5) which is pushed in between the plastic stressing members (4) after prestressing has taken place. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verankerung von faserverstärkten Kunststoffspanngliedern in Beton mit einem am Kunststoffspannglied in Längsrichtung anliegenden Ankerstab.The invention relates to a device for anchoring fiber reinforced plastic tendons in concrete with an am Plastic tendon in the longitudinal direction of the anchor rod.

Bekannt ist eine Vorrichtung zur Verankerung von Kunststoff­ spanngliedern (DE-OS 26 10 915 A1), bei der mehrere metallische, flache Ankerstäbe zwischen die Schichten eines faserverstärkten Kunststoffspanngliedes geklebt sind, das aus mehreren faserverstärk­ ten Bändern oder Platten aufgebaut ist. Die keilförmigen Anker­ stäbe leiten die Zugkraft über seitliche Ansätze in eine Anker­ platte. Um die Tragfähigkeit der Klebfuge zwischen Ankerstäben und Kunststoffschichten zu verbessern, können die Ankerstäbe durch Spannbacken quer zusammengepreßt werden.A device for anchoring plastic is known tendons (DE-OS 26 10 915 A1), in which several metallic, flat anchor rods between the layers of a fiber reinforced Plastic tendon are glued, which consists of several fiber reinforced ten bands or plates is built up. The wedge-shaped anchors rods guide the tensile force into an anchor via lateral attachments plate. The load-bearing capacity of the adhesive joint between anchor rods and to improve plastic layers, the anchor rods are pressed together transversely by clamping jaws.

Diese Vorrichtung erfordert einmal eine zeit­ aufwendige und ausführungstechnisch schwierige Herstellung der Klebefugen. Zum anderen führen die steifen metallischen An­ kerstäbe zusammen mit dem stärker dehnbaren Kunststoff zu hohen Spannungsspitzen in den Klebfugen. Da die Ankerstäbe fest mit dem Kunststoffspannglied verbunden sind, ist nach dem Vorspannen eine Abstützung der Ankerplatte durch lange Druckkörper erforderlich, die die Baulänge der Verankerung erheblich vergrößern.This device requires one time complex and technically difficult to manufacture the adhesive joints. On the other hand, the rigid metallic leads core rods together with the more elastic plastic to high Tension peaks in the adhesive joints. Since the anchor rods are firmly connected to the plastic tendon, After prestressing, the anchor plate is supported long pressure hull required, the length of the anchorage enlarge significantly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verankerungsvorrich­ tung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ein geringerer Querdruck und eine gleichmäßige niedrigere Be­ anspruchung der Kunststoffmatrix des Spanngliedes auftritt.The invention has for its object an anchoring device creation of the type mentioned at the beginning, where a lower lateral pressure and a uniform lower loading stress on the plastic matrix of the tendon occurs.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by the features in the characterizing part of claim 1 solved.

Die Erfindung betrifft ferner eine auf dem gleichen Lösungs­ prinzip beruhende Vorrichtung zur Herstellung eines Spann­ gliedstoßes gemäß dem Anspruch 6.The invention further relates to a solution based on the same principle based device for producing a instep limb joint according to claim 6.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 5 und 7.Appropriate embodiments of the invention result from subclaims 2 to 5 and 7.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Verankerungsvorrich­ tung lassen sich in folgenden Punkten zusammenfassen:The advantages of the anchoring device according to the invention can be summarized in the following points:

  • 1. Die Schubbeanspruchung in der Profilierung sinkt er­ heblich ab im Vergleich zur Verankerung eines Spanngliedes in einem metallischen, nahezu starren Ankerstab, weil Spann­ glied und Ankerstab in etwa gleiche Abmessungen haben und beide Elemente sich deshalb in gleicher Größenordnung dehnen.1. The shear stress in the profiling decreases significantly compared to anchoring a tendon in a metallic, almost rigid anchor rod because of tension link and anchor rod have approximately the same dimensions and both elements therefore stretch in the same order of magnitude.
  • 2. Die Schubbeanspruchung in der Profilierung wird da­ durch weiter vermindert, daß der Dehnungsverlauf über die Länge des Ankerstabes durch eine gestaffelte Faserverteilung der Dehnung des Spanngliedes weitgehend angepaßt wird.2. The shear stress in the profiling is there by further reducing that the course of elongation over the Length of the anchor rod through a staggered fiber distribution the elongation of the tendon is largely adjusted.
  • 3. Die Schubbeanspruchung in der Profilierung läßt sich schließlich über die Länge des Ankerstabes planmäßig steuern. Da die Spannkraft ausschließlich über die Ankerschlaufe in den Beton geleitet wird, ist die mögliche wirksame Länge des Ankerstabes nur durch konstruktive Bedingungen begrenzt.3. The shear stress in the profiling can be finally control according to schedule over the length of the anchor rod. Since the tension is only in the anchor loop in the concrete is directed is the possible effective length of the Anchor rod only limited by design conditions.
  • 4. Durch die konstante Dicke des Ankerstabes wird eine Verkeilung des Ankerkörpers beim Gleiten im Spannkanal von vornherein vermieden. Damit entfallen auch unkontrollierbare Querpressungen.4. Due to the constant thickness of the anchor rod is a Wedge of the anchor body when sliding in the tensioning channel from avoided beforehand. This also eliminates uncontrollable Transverse pressures.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläu­ tert. Es zeigtThe invention will be explained in more detail with reference to the drawings tert.  It shows

Fig. 1 eine Darstellung der wesentlichen Bestandteile der Vorrichtung, Fig. 1 is a representation of the essential components of the device,

Fig. 2 den Längsschnitt einer bevorzugten Ausführungsart, Fig. 2 is a longitudinal section of a preferred embodiment,

Fig. 3 den Längsschnitt einer bevorzugten Ausführungsart mit Plattenverankerung, Fig. 3 is a longitudinal section of a preferred embodiment with plate anchor,

Fig. 4 den Längsschnitt einer weiteren Ausführungsart, Fig. 4 shows the longitudinal section of another embodiment,

Fig. 5 den Längsschnitt einer Ausführungsart für Fels- und Erdanker, Fig. 5 is a longitudinal section of an embodiment for rock and ground anchors,

Fig. 6 die Seitenansicht des Ankers gemäß Fig. 5, Fig. 6 is a side view of the anchor of FIG. 5,

Fig. 7 den Längsschnitt einer Stoßverankerung. Fig. 7 shows the longitudinal section of an impact anchor.

Die in Fig. 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsart der Vorrichtung besteht aus zwei sich gegenüberliegenden Ankerstä­ ben 1, deren zugehörige Ankerschlaufen 2 an ihren Enden zu einer durchgehenden Doppelschlaufe verbunden sind.The preferred embodiment of the device shown in Fig. 1 consists of two opposite Ankerstä ben 1 , the associated anchor loops 2 are connected at their ends to a continuous double loop.

Eine aus Querrippen bestehende einseitige Profilierung 3 der Ankerstäbe 1 greift in die entsprechende durchlaufende Pro­ filierung 3 zweier Kunststoffspannglieder 4 ein. Der Distanz­ halter 5 sichert den festen Sitz der Spannglieder 4 in der Profilierung 3.A cross ribs consisting of one-sided profile 3 of the anchor rods 1 engages in the corresponding continuous Pro filation 3 of two plastic tendons 4 . The spacer 5 ensures the tight fit of the tendons 4 in the profile 3rd

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, werden bei Verwendung dieser bevorzugten Ausführungsart für Vorspannung mit nachträglichem Verbund die Spannglieder 4 in einem gemeinsamen Hüllrohr 6 geführt, das sich im Bereich der Verankerung zu einem Anker­ rohr 7 aufweitet. Durch Öffnungen im Ankerrohr 7 werden die Ankerschlaufen 2 in den Beton des Bauteiles 8 eingeleitet.As can be seen from FIG. 2, when using this preferred embodiment for prestressing with subsequent composite, the tendons 4 are guided in a common cladding tube 6 which widens in the area of the anchoring tube 7 to an anchor. The anchor loops 2 are introduced into the concrete of the component 8 through openings in the anchor tube 7 .

Beim gleichzeitigen Vorspannen der Spannglieder 4 mit einer Presse außerhalb des Bauteils 8 werden diese zunächst eng aneinanderliegend geführt, so daß die Profilierung 3 der Ankerstäbe 1 nicht berührt wird. Nach dem Spannen wird der Distanzhalter 5 zwischen die Spannglieder von außen her ein­ geschoben und drückt diese dabei in die Profilierung 3 der Ankerstäbe 1.During simultaneous prestressing of the tendons 4 with a press outside of the component 8 , they are initially guided close together, so that the profile 3 of the anchor rods 1 is not touched. After tensioning, the spacer 5 is pushed in between the tendons from the outside and presses them into the profile 3 of the anchor rods 1 .

Wegen der erheblichen Dehnung der Spannstäbe 4 ist es notwendig, in der Profilierung 3 der noch ungespannten Anker­ stäbe 1 den Rippenabstand gegenüber dem der Spannglieder 4 zu vergrößern. Because of the considerable expansion of the tension rods 4 , it is necessary to increase the rib spacing in relation to that of the tendons 4 in the profile 3 of the still unstressed anchor rods 1 .

Bei festen Endverankerungen hingegen ist der gleiche Rippenabstand auf beiden Seiten vorzusehen.With fixed end anchorages, however, is the same Rib spacing on both sides.

Beim Ablassen der Pressenkraft nach dem Vorspannen ent­ steht abhängig von der Neigung der Querrippen in der Profi­ lierung 3 eine planmäßige Querpressung, die auf die Festig­ keit des Kunststoffs abgestimmt ist und die über die Anker­ stäbe 1 in den Beton des Bauteils 8 eingeleitet wird.When releasing the press force after pretensioning, depending on the inclination of the transverse ribs in the profiling 3, there is a planned transverse pressure which is matched to the strength of the plastic and which is introduced via the anchor rods 1 into the concrete of component 8 .

Gleichzeitig treten in den Ankerstäben 1 und den an­ schließenden Ankerschlaufen 2 erhebliche Dehnungen auf, die zu einer Verschiebung der Ankerstäbe 1 zusammen mit den Spanngliedern 4 und dem Distanzhalter 5 in Längsrichtung füh­ ren. Das Ankerrohr 7 hat deshalb eine entsprechende Über­ länge auf der Hüllrohrseite.At the same time occur in the anchor rods 1 and the closing anchor loops 2 considerable strains leading to a displacement of the anchor rods 1 together with the tendons 4 and the spacer 5 in the longitudinal direction. The anchor tube 7 therefore has a corresponding excess length on the cladding tube side.

Die Ankerschlaufen 2 in Form einer Doppelschlaufe haben den Vorteil, daß ein "Ausziehen" der Verankerung infolge zu geringer Reibung verhindert wird und der quer zu den Spann­ gliedern verlaufende Schlaufenbereich einen Teil der Spalt­ zugkräfte aufnimmt.The anchor loops 2 in the form of a double loop have the advantage that "pulling out" of the anchoring due to insufficient friction is prevented and the loop area running transversely to the tensioning element absorbs part of the gap tensile forces.

Sollen die Spannglieder 4 außerhalb des Bauteils 8 mit Hilfe einer Ankerplatte verankert werden, so ist die in Fig. 3 vorgesehene Ausführungsart zweckmäßig. Die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Ankerschlaufen 2 werden in diesem Falle in einer aus Kunststoffbeton oder anderem geeignetem Material hergestellten Ankerplatte eingebettet. Zweckmäßigerweise wer­ den zwei Doppelschlaufenelemente mit insgesamt 4 Spanngliedern in einer Ankerplatte 8 zusammengefaßt. Die vorgefertigte An­ kerplatte 9 mit vier herausstehenden Ankerstäben 1 wird beim Einbau in der Weise auf das Ende des Spannkanals eingesetzt, daß die Ankerstäbe 1 in das Ankerrohr 7 hineinragen, während die Spannglieder 4 durch die mittig liegende Öffnung der Anker­ platte 9 geführt werden.If the tendons 4 are to be anchored outside the component 8 with the aid of an anchor plate, the embodiment provided in FIG. 3 is expedient. The anchor loops 2 shown in FIG. 1 and FIG. 2 are embedded in this case in a concrete made from plastic or other suitable material anchor plate. Advantageously, who combined the two double loop elements with a total of 4 tendons in an anchor plate 8 . The prefabricated on kerplatte 9 with four protruding anchor rods 1 is used for installation in such a way at the end of the tension channel that the anchor rods 1 protrude into the anchor tube 7 , while the tendons 4 are guided through the central opening of the anchor plate 9 .

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsart der Ankerschlau­ fen 2 zweier gegenüberliegender Ankerstäbe 1, bei der jede An­ kerschlaufe 2′ eine sich einwärts drehende Spirale bildet, die einen schnellen Abbau der Vorspannkraft in den Schlaufen 2′ durch gleichbleibende Reibungskräfte ermöglicht und die Her­ stellung des Ankers erleichtert. Fig. 4 shows a further embodiment of the anchor Sly fen 2 two opposite tie rods 1, kerschlaufe wherein each To 2 'forms an inwardly rotating spiral that a fast reduction of the biasing force in the loops 2' made possible by constant frictional forces and forth position of the Ankers relieved.

Als Endverankerung in engen Bohrlöchern für Fels- und Erdanker dient die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsart. Die Ankerschlaufen 2 zweier gegenüberliegender Ankerstäbe 1 wer­ den in mehrere hintereinanderliegende Schlaufen 2′′ aufgelöst.The embodiment shown in FIG. 5 serves as anchoring in narrow drill holes for rock and earth anchors. The anchor loops 2 of two opposite anchor rods 1 who resolved the in several consecutive loops 2 '' .

Um die Spannkraft möglichst gleichmäßig in dem Verpreß­ mörtel 10 des Bohrlochs zu verteilen und jeder Schlaufe 2′′ den gleichen Spannkraftanteil zuzuweisen, muß die Zugsteifig­ keit der einzelnen Schlaufen 2′′ proportional zum Abstand von den Ankerstäben 1 zunehmen.In order to distribute the clamping force as evenly as possible in the grouting mortar 10 of the borehole and to assign each loop 2 '' the same proportion of clamping force, the tensile rigidity of the individual loops 2 '' must increase proportionally to the distance from the anchor rods 1 .

Diese Forderung läßt sich z. B. dadurch erfüllen, daß die Schlaufen 2′′ bei gleicher Banddicke unterschiedliche Band­ breiten aufweisen, wie sie die Seitenansicht der Schlaufen 2′′ mit dem Ankerstab 1 in Fig. 6 wiedergibt.This requirement can be z. B. meet that the loops 2 '' have the same tape thickness different tape widths, as it shows the side view of the loops 2 '' with the anchor rod 1 in Fig. 6.

Fig. 7 zeigt die Ausbildung einer Stoßverankerung als weitere Ausführungsart der Verankerungsvorrichtung. Bei zwei gegenüberliegenden Ankerstäben 1 werden die Anker­ schlaufen 2 durch zwei zusätzliche, symmetrisch zur Mittel­ achse der Verankerung angeordnete Ankerstäbe 1 ersetzt. Zwei Distanzhalter 5 sicher die zu stoßenden Spannglieder 4 in der Profilierung 3. Das aus Montagegründen in der Mitte teil­ bare Ankerrohr 7′ hat auf beiden Enden die notwendige Überlänge, um ein ungehindertes Gleiten der Stoßverankerung im Spannkanal zu gewährleisten. Fig. 7 shows the formation of a shock anchor as a further embodiment of the anchoring device. In the case of two opposite anchor rods 1 , the anchor loops 2 are replaced by two additional anchor rods 1 arranged symmetrically to the central axis of the anchoring. Two spacers 5 secure the tendons 4 to be butted in the profiling 3 . The assembly tube in the middle bare anchor tube 7 ' has the necessary excess length on both ends to ensure unimpeded sliding of the shock anchoring in the tensioning channel.

Die in Fig. 1 bis 7 gezeigten Ausführungsarten der Ver­ ankerungsvorrichtung sind als Grundelemente weiterer zweck­ mäßiger Ankerkombinationen zu betrachten.The embodiments shown in FIGS . 1 to 7 of the anchoring device are to be regarded as basic elements of further useful anchor combinations.

Vorteilhaft ist zum Beispiel die Zusammenfassung zweier Grundelemente nach Fig. 1 zu einem Anker mit vier Spanngliedern, bei dem die Doppelschlaufen jeweils auf der Ankeraußenseite liegen.For example, it is advantageous to combine two basic elements according to FIG. 1 to form an anchor with four tendons, in which the double loops each lie on the outside of the anchor.

Die Anker können sowohl mit liegenden als auch mit ste­ henden Schlaufen in das vorzuspannende Bauteil eingebaut wer­ den.The anchors can be used with both lying and ste loops in the component to be preloaded the.

Als Querschnittsform für die Kunststoffspannglieder kommen vorzugsweise flache, rechteckige Formen in Frage. Ovale und kreisrunde Querschnitte sind jedoch ohne Änderung des Verankerungsprinzips möglich. Bei derartigen Querschnit­ ten werden auch die Ankerstäbe entsprechend geformt, um die für die Profilierung notwendige Berührungsfläche zwischen Spannglied und Ankerstab zu schaffen.As a cross-sectional shape for the plastic tendons flat, rectangular shapes are preferred. However, oval and circular cross sections are unchanged  of the anchoring principle possible. With such a cross-section ten the anchor rods are shaped accordingly to the for the profiling necessary contact area between To create tendon and anchor rod.

Sollen die Spannglieder räumlich gekrümmt geführt werden, so ist eine Aufteilung der flach-rechteckigen Querschnitte in mehrere, annähernd quadratische Querschnitte zweckmäßig, weil dadurch Nebenspannungen infolge der Spanngliedkrümmung abgebaut werden.If the tendons are to be spatially curved, this is how the flat rectangular cross-sections are divided expedient in several, approximately square cross-sections, because this causes secondary stresses due to the tendon curvature be dismantled.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Verankerung von faserverstärkten Kunst­ stoffspanngliedern in Beton mit einem am Kunststoffspannglied in Längsrichtung anliegenden Ankerstab, dadurch gekennzeichnet,
daß der aus faserverstärktem Kunststoff bestehende Ankerstab (1) gera­ de, bandförmig und mit über seine Länge konstanter Banddicke aus­ gebildet ist,
sich an einem Ende als Ankerschlaufe (2) fortsetzt,
in Längsrichtung unterschiedliche Zugfestigkeit aufweist und
mit einer Profilierung (3) auf seiner dem Kunststoffspannglied (4) zugewandten Seite versehen ist,
daß das Kunststoffspannglied (4) eine einseitige, durchlaufende, auf den Ankerstab (1) abgestimmte Profilierung (3) aufweist und
daß der Rippenabstand der Profilierung des Ankerstabes so gewählt ist, daß diese mit der Profilierung des ungespannten oder des gespannten Kunststoffspanngliedes zusammenwirken kann.1. Device for anchoring fiber-reinforced plastic tendons in concrete with an anchor rod lying against the plastic tendon in the longitudinal direction, characterized in that
that the anchor rod ( 1 ) made of fiber-reinforced plastic is formed straight, band-shaped and with a constant strip thickness over its length,
continues at one end as an anchor loop ( 2 ),
has different tensile strength in the longitudinal direction and
is provided with a profile ( 3 ) on its side facing the plastic tendon ( 4 ),
that the plastic tendon ( 4 ) has a one-sided, continuous, on the anchor rod ( 1 ) coordinated profile ( 3 ) and
that the rib spacing of the profile of the anchor rod is selected so that it can interact with the profile of the untensioned or tensioned plastic tendon. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerschlaufen (2) zweier gegenüberliegender Ankerstäbe (1) in Form einer durchgehenden Doppelschlaufe miteinander verbunden sind. 2. Device according to claim 1, characterized in that the anchor loops ( 2 ) of two opposite anchor rods ( 1 ) are interconnected in the form of a continuous double loop. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerschlaufen (2) in Form einer durchgehenden Doppelschlaufe in einer vorgefertigten Ankerplatte (9) angeordnet sind.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the anchor loops ( 2 ) are arranged in the form of a continuous double loop in a prefabricated anchor plate ( 9 ). 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Ankerschlaufen (2) zweier gegenüberliegender Ankerstäbe (1) eine sich einwärts drehende Spirale (2′) bildet.4. The device according to claim 1, characterized in that each of the anchor loops ( 2 ) of two opposite anchor rods ( 1 ) forms an inwardly rotating spiral ( 2 ' ). 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerschlaufen (2) zweier gegenüberliegender Ankerstäbe (1) in Form mehrerer hintereinanderliegender Schlaufen (2′′) miteinander verbunden sind.5. Device according to claim 1, characterized in that the anchoring loops (2) of two opposite tie rods (1) in the form of several loops one behind the other are connected to one another (2 ''). 6. Vorrichtung zur Verankerung von faserverstärkten Kunst­ stoffspanngliedern zur Herstellung eines Spanngliedstoßes, dadurch gekennzeichnet, daß ein gerader, bandförmiger, über seine Länge konstante Dicke und in Längsrichtung unterschiedliche Zugsteifig­ keit aufweisender Ankerstab (1) an den zu stoßenden Kunststoff­ spanngliedern (4) in Längsrichtung anliegt und mit einer Profi­ lierung (3) auf seiner dem Kunststoffspanngliedern zugewandten Seite versehen ist und daß die Kunststoffspannglieder eine ein­ seitige, durchlaufende, auf den Ankerstab abgestimmte Profilie­ rung (3) aufweisen.6. Device for anchoring fiber-reinforced plastic tendons for producing a tendon joint, characterized in that a straight, band-shaped, constant over its length thickness and in the longitudinal direction different Zugsteifig speed having anchor rod ( 1 ) to the plastic tendons to be butted ( 4 ) in the longitudinal direction is present and with a professional lamination ( 3 ) on its side facing the plastic tendons and that the plastic tendons have a one-sided, continuous, matched to the anchor rod Profilie tion ( 3 ). 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Distanzhalter (5) zwischen zwei gegen­ überliegenden Kunststoffspanngliedern (4) im Bereich der anlie­ genden Ankerstäbe (1) angeordnet ist.7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that a spacer (5) is arranged between two opposite plastic prestressing elements (4) in the area of anlie constricting anchor rods (1).
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2610915A1 (en) * 1976-03-16 1977-09-22 Artur Rudolf ELEMENT FOR INTRODUCING TENSIONING FORCE IN FIBER-REINFORCED PLASTIC PARTS

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