EP0159583A2 - Schnellbaugerippe, insbesondere aus Stahl als tragende Konstruktion für Decken- und Wandplatten eines Gebäudes - Google Patents

Schnellbaugerippe, insbesondere aus Stahl als tragende Konstruktion für Decken- und Wandplatten eines Gebäudes Download PDF

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EP0159583A2
EP0159583A2 EP85103965A EP85103965A EP0159583A2 EP 0159583 A2 EP0159583 A2 EP 0159583A2 EP 85103965 A EP85103965 A EP 85103965A EP 85103965 A EP85103965 A EP 85103965A EP 0159583 A2 EP0159583 A2 EP 0159583A2
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Martin Brillinger
Winfried Werrlein
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    • E04B1/2403—Connection details of the elongated load-supporting parts
    • E04B2001/2406—Connection nodes
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    • E04B1/2403—Connection details of the elongated load-supporting parts
    • E04B2001/2451—Connections between closed section profiles

Definitions

  • the invention relates to a quick-assembly frame, in particular made of steel as a supporting structure for ceiling and wall panels of a building, with vertical supports and horizontal bars, each with a uniform cross-section and a coupling element at both ends for producing plug connections with lower and / or upper supports , wherein each coupling element consists of a hollow bolt-side main body and four guide profiles arranged therein, which engage in the cavity of at least one connected support and at least one main body on another bolt in a positive and non-positive manner and have an angular cross section, according to patent ... (patent application P 33 06 89.0.9-25).
  • the main application describes a modular quick-assembly structure consisting of vertically standing and grid-shaped supports in the form of hollow profiles with a square cross section and horizontal bars.
  • the connection between the bars and supports is made by the coupling elements welded to both ends of the bars in the form of hollow main bodies and guide profiles arranged therein, which engage in the cavities of at least one support and at least one main body on another bar.
  • the special feature of the construction described in the main application is in that these guide profiles are open on the longitudinal side and in particular are angular. As a result, tolerance problems can be eliminated in a simple manner and the weld seams between the guide profiles and the main bodies accommodating them can be arranged in such a way that they do not impede a fitting fit of the frame parts.
  • the present invention has for its object to further improve the construction described above, so that the number of different types of components is reduced and the assembly is further accelerated in order to achieve increased economy overall.
  • this object is achieved in a Schnellbaugerippe of the above type designated by the fact that the four guide profiles are combined to form an independent unit connector, while all bar-side main body of the Schnellb a -ugerippes have a free clear rectangular cross section prior to its assembly, and similarly dimensioned are.
  • these unit connectors can be economically manufactured in series and kept in stock.
  • Various types of wall combinations can advantageously be carried out economically so that the axes of the couplings and the supports are always possible with standard (uniform) bolts and the hollow profiles that serve as supports and can only be cut to length, which can also be made in stock and kept in stock collapse.
  • the one in Fiq. 2 unit connector 3 shown consists of a hollow profile section 4 of low height, in which four guide profiles 5 with an angular cross-section are welded symmetrically.
  • the hollow profile section 4 has the cross-sectional dimensions of the hollow profile of the supports 1, 1a.
  • the guide profiles 5 are of equal length, but their length is several times the height of the hollow profile section 4.
  • the guide profiles 5 are preferably only welded to the inside of the hollow profile section 4 at their longitudinal edges.
  • the unit connector can alternatively also be made in one piece as a casting (eg light metal die casting or cast iron) can be produced, as illustrated by the position 3 'in Fig. 3.
  • the distance dimension "a” between the four angular guide profiles 5 is also important for the function of the unit connecting piece 3, 3 '.
  • This distance dimension "a” may only be slightly larger than twice the wall thickness "s" of the hollow main body 4a, 4busw., Which are welded to the ends of the bars 2a, 2b etc., because in this type of dimensioning, simply by plugging the components together a positive connection is secured.
  • the "installation clearance” is to be dimensioned such that relatively slight friction has to be overcome when the parts to be connected are put together.
  • the edge dimensions "A" of the unit connector 3 may therefore only be slightly smaller than the clear width "I" of the supports 1, 1a and the hollow main body 4a, 4b etc., which are welded to the ends of the bars 2a, 2b etc. are.
  • the hollow main bodies 4a-4j have either the same size in cross section as the supports 1, 1a or, as shown in the exemplary embodiments, half the support cross section.
  • the overall height of these main bodies is smaller than the overall height of the bolts themselves.
  • these main bodies are welded at the ends of the bolts relative to the bolt axis, offset upwards or downwards. It is also important that these bodies 4a-4j can all be at the same height, so that the bars 2a-2k can be produced in series.
  • the main bodies 4a-4j are coupled to the upper and lower ends of the supports 1, 1a at the end of the corresponding bolts in that the unit connecting pieces 3 with their four guide profiles 5 through the hollow main body 4a - 4j are inserted into the cavity of the supports 1, 1a. In this way, it is possible to connect two, three or four bars to a lower support 1 and an upper support 1a at the same time with a connecting piece 3 or 3 '.
  • the hollow main bodies 4a - 4j at the ends of the bars 2a - 2i generally only have half the cross section of the supports 1, 1a, but always have a smaller overall height in relation to the entire coupling, e.g. in the cases of FIGS. 4, 5 and 6, additional compensating pieces 40 and 41 are used.
  • the compensating piece 40 (FIG. 4) has the full cross section of the supports 1, 1a, while the compensating piece 41 only has half the cross section of the supports 1, 1a.
  • both types of compensating pieces 40, 41 have the same overall height as the main body 4 a - 4 j at the bolt ends.
  • the compensating pieces 40, 41 are therefore included in the couplings as required to secure the power transmission between the bolt and the supports.
  • a modular range is created, all of which include a quick-assembly frame, e.g. necessary wall or room combinations for a residential building. Windows or doors or other passages can also be created between two supports 1 or 1a.
  • FIG. 4 shows in detail the conditions in area I of FIG. 1, where the supports 1, 1a lie in a row to create a straight wall and the bolts 2a, 2b by means of a connecting piece 3 and a compensating piece 40 on the supports 1st , 1a can be connected.
  • FIG. 5 shows the arrangement in area II of FIG. 1.
  • one row of supports meets another vertically Row of supports and it is consequently connected to the supports 1, 1a by means of the connecting piece 3, in addition to the two bars 2b and 2c lying in alignment, perpendicularly to this, the bar 2d being required, with respect to the hollow main body 4d an equalizing piece 41 being required.
  • Fig. 6 shows the coupling in area III of Fig. 1, wherein the bolts 2e and 2f are connected at right angles by means of the connecting piece 3 with the supports 1, 1a in a non-positive and positive manner.
  • two compensating pieces 41 are required, which are identical to the main bodies 4e and 4f at the ends of the bars 2e and 2f.
  • a diagonal 20e is indicated in FIG. can be arranged between two adjacent supports 1, but this presupposes that connecting pieces 3 are used, the guide profiles 5 of which are extended downwards relative to the hollow profile section 4 by the height of the hollow main body 4e.
  • the compensation piece 41 then required must also have twice the height.
  • the connecting piece 3 serves here for the positive and non-positive connection of the cross-shaped bars 2g, 2h, 2i, 2j with the supports 1, 1a.

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Abstract

Um bei einem Schnellbaugerippe als tragende Konstruktion für Decken- und Wandplatten eines Gebäudes die Zahl der verschiedenartigen Bauelemente zu verringern und die Montage zu beschleunigen, werden zur Verbindung der Stützen 1, 1a mit den Riegeln 2a, 2b des Schnellbaugerippes Einheits-Verbindungsstücke 3 mit je vier Führungsprofilen 5 verwendet, die beim Zusammenbau des Gerippes kraft- und formschlüssig in Eingriff mit den Hohlräumen der Stützen 1, 1a bzw. den gebracht werden. Die riegelseitigen hohlen Hauptkörper 4a, 4b sind gleichartig bemessen und in gleicher Weise an den Enden der Riegel 2a, 2b angeschweißt. Mit 40 ist ein Ausgleichsstück bezeichnet, dessen Querschnitt demjenigen der Stützen 1, 1a entspricht.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Schnellbaugerippe, insbesondere aus Stahl als traqende Konstruktion für Decken-und Wandplatten eines Gebäudes, mit senkrechten Stützen und waagrechten Riegeln mit jeweils einheitlichem Querschnitt und je einem Kupplungselement an beiden Enden zur Herstellung von Steckverbindungen mit unteren ünd/oder oberen Stützen, wobei jedes Kupplungselement aus einem hohlen riegelseitigen Hauptkörper und vier darin angeordneten Führungsprofilen besteht, welche in den Hohlraum wenigstens einer angeschlossenen Stütze und wenigstens eines Hauptkörpers an einem anderen Riegel form- und kraftschlüssig eingreifen und einen winkelförmigen Querschnitt aufweisen, nach Patent ... (Patentanmeldung P 33 06 89.0.9-25).
  • In der Hauptanmeldung ist ein modulares Schnellbaugerippe beschrieben, das aus senkrecht stehenden und im Raster angeordneten Stützen in Form von Hohlprofilen mit quadratischem Querschnitt sowie waagrechten Riegeln besteht. Die Verbindung zwischen den Riegeln und Stützen erfolgt durch die an beiden Enden der Riegel angeschweißten Kupplungselemente in Form von hohlen Hauptkörpern und darin angeordneten Führungsprofilen, die in die Hohlräume wenigstens einer Stütze und wenigstens eines Hauptkörpers an einem anderenRieqel eingreifen. Das besondere Kennzeichen der in der Hauptanmeldung beschriebenen Konstruktion besteht darin, daß diese Führungsprofile längsseitig offen und insbesondere winkelförmig ausgebildet sind. Dadurch lassen sich Toleranzprobleme auf einfache Weise eleminieren und die Schweißnähte zwischen den Führungsprofilen und den diese aufnehmenden Hauptkörpern so anordnen, daß sie ein paßgenaues Zusammenstecken der Gerippeteile nicht behindern.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend beschriebene Konstruktion weiter zu verbessern, so daß die Zahl der verschiedenartigen Bauelemente verringert und die Montage weiter beschleunigt wird, um insgesamt eine erhöhte Wirtschaftlichkeit zu erreichen.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Schnellbaugerippe der eingangs bezeichneten Bauart dadurch gelöst, daß die vier Führungsprofile zu einem selbständigen Einheits-Verbindungsstück zusammengefaßt sind, während alle riegelseitigen Hauptkörper des Schnellba-ugerippes vor dessen Zusammenbau einen freien lichten rechteckigen Querschnitt aufweisen und gleichartig bemessen sind. Diese Einheits-Verbindungsstücke können ebenso wie die Riegel a in Serie wirtschftlich hergestellt und auf Lager gehalten werden. Vorteilhaft können mit dentypisierten (einheitlichen) Riegeln und den als Stützen dienenden und nur auf Länge zuzuschneidenden Hohlprofilen, die gleichfalls auf Vorrat gefertigt und auf Lager gehalten werden können, verschiedenartige Wand-Kombinationen wirtschaftlich so ausgeführt werden, daß die Achsen der Kupplungen und der Stützen immer zusammenfallen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Grundriß eines als tragende Konstruktion für Decken- und Wandplatten dienenden Schnellbaugerippes;
    • Fig. 2 eine Schrägansicht einer ersten Ausführunqsform des Einheits-Verbindungsstücks mit jeweils einem Teil einer Stütze und eines Riegels im auseinandergezogenen Zustand;
    • Fig. 3 eine Schrägansicht einer zweiten Ausführungsform des Einheits-Verbindungsstücks;
    • Fig. 4 eine Schrägansicht von einem Teil des Schnellbauqerippes im Bereich des in Fig. 1 mit I bezeichneten Kreises, zur Verdeutlichung der erfindungswesentlichen Einzelheiten im auseinanderqezogenen Zustand;
    • Fiq. 5 eine Schrägansicht von einem Teil des Schnellbaugerippes im Bereich des mit II bezeichneten Kreises in Fig. 1, gleichfalls im auseinandergezogenen Zustand;
    • Fig. 6 eine weitere Schräqansicht von einem Teil des Schnellbaugerippes im Bereich des mit III in Fig. 1 bezeichneten Kreises, wieder im auseinandergezogenen Zustand;
    • Fig. 7 noch eine andere Schrägansicht von einem Teil des Schnellbaugerippes im Bereich des Kreises IV in Fig. 1, ebenfalls im auseinandergezogenen Zustand und
    • Fig. 8 eine Schrägansicht einer Diagonalen des Schnellbaugerippes.
  • Der in Fig. 1 schematisch gezeigte Grundriß des Schnellbaugerippes für z.B. ein Gebäude mit einem Obergeschoß läßt fünf grundsätzliche Möglichkeiten für die Anwendung des Einheits-Verbindungsstückes 3 bzw. 3' erkennen.
    • 1. Es können die Stützen 1, 1a und Riegel 2a, 2b des Schnellbaugerippes in einer qeraden Front, also zu einem ebenen Wandgerippe zusammengestellt werden, wie in Fig. 1 bei I angedeutet ist.
    • 2. Es kann an jede Stütze 1, 1a senkrecht zur ersten Stützenreihe mit Riegeln 2d eine weitere Stützenreihe und damit ein zusätzliches Wandgerippe an einer Wandseite angeschlossen werden. Dies ist in Fig. 1 bei II angedeutet.
    • 3. Es können mit Riegeln 2e und 2f sowie Stützen 1, 1a Ecken ausgebildet werden (vergl. Fig. 1, Position III).
    • 4. Es können an den Stützen 1, 1a kreuzartig Riegel 2g - 2j angeschlossen werden, wie in Fig. 1 IV gezeigt ist, um z.B. senkrecht zu einer Hauptwand zwei Nebenwände anzuordnen.
    • 5. Schließlich kann durch einen Riegel 2k mit zwei- oder dreifacher Modullänge zwischen je zwei Stützen 1, 1a ein größerer Abstand überbrückt werden, so daß dadurch eine oder zwei Stützen entbehrlich werden und z.B. ein größerer Durchgang zwischen zwei Innenräumen des Gebäudes erhalten wird.
  • Wesentlich für die verschiedenen in Fig. 1 gezeigten Grundrißvariationen ist, daß diese sämtlich mit typisierten (einheitlichen) Riegeln (2a - 2k) sowie mit Stützen 1, 1a aus Hohlprofilen unter Verwenduneon Einheits-Verbindungsstücken 3 bzw. 3' geschaffen werden können.
  • Das in Fiq. 2 dargestellte Einheits-Verbindungsstück 3 besteht aus einem Hohlprofilabschnitt 4 geringer Bauhöhe, in den vier Führungsprofile 5 mit winkelförmigem Querschnitt symmetrisch eingeschweißt sind. Der Hohlprofil-Abschnitt 4 hat die Querschnittsabmessungen des Hohlprofils der Stützen 1, 1a. Die Führungsprofile 5 sind gleich lang, ihre Länge ist jedoch mehrfach so groß wie die Bauhöhe des Hohlprofilabschnitts 4. Die Führungsprofile 5 sind vorzugsweise nur an ihren Längsrändern mit den Innenseiten des Hohlprofilabschnitts 4 verschweißt. Das Einheits-Verbindungsstück kann alternativ aber auch einstückig als Gußteil (z.B. Leichtmetall-Druckguß oder Gußeisen)hergestellt werden, wie durch die Position 3' in Fig. 3 veranschaulicht ist.
  • Wichtig für die Funktion des Einheits-Verbindungsstückes-3, 3' ist ferner das Abstandsmaß "a" zwischen den vier winkelförmigen Führungsprofilen 5 (Fig. 2). Dieses Abstandsmaß "a" darf nur qeringfügig größer sein als die doppelte Wandstärke "s" der hohlen Hauptkörper 4a, 4busw., die an den Enden der Riegel 2a, 2b usw. angeschweißt sind, weil bei dieser Art der Bemessung durch einfaches Zusammenstecken der Bauelemente eine kraftschlüssige Verbindung gesichert ist. Zu beachten ist dabei ferner, daß das "Einbauspiel" so zu bemessen ist, daß beim Zusammenste cken der zu verbindenden Teilehine relativ geringfügige Reibung zu überwinden ist. Die Kantenabmessungen "A" des Einheits-Verbindungsstückes 3 dürfen daher nur geringfügig kleiner sein als die lichte Weite "I" der Stützen 1, 1a sowie der hohlen Hauptkörper 4a, 4b usw., die an den Enden der Riegel 2a, 2b usw. angeschweißt sind.
  • Die hohlen Hauptkörper 4a - 4j weisen entweder im Querschnitt die gleiche Größe wie die Stützen 1, 1a oder, wie in den Ausführungsbeispielen gezeigt ist, den halben Stützenquerschnitt auf. Die Bauhöhe dieser Hauptkörper ist kleiner als die Bauhöhe der Riegel selbst. Ferner sind diese Hauptkörper an den Enden der Riegel relativ zur Rieqelachse nach unten oder oben versetzt angeschweißt. Von Bedeutung ist außerdem, daß sich diese Körper 4a - 4j alle in gleicher Höhenlage befinden können, so daß die Riegel 2a - 2k einheitlich serienmäßig hergestellt werden können.
  • Gemäß den Figuren 4 - 7 werden die Hauptkörper 4a - 4j am Ende der entsprechenden Riegel mit dem oberen bzw. unteren Ende der Stützen 1, 1a dadurch gekuppelt, daß die Einheits-Verbindungsstücke 3 mit ihren vier Führunqsprofilen 5 durch die hohlen Hauptkörper 4a - 4j hindurchgreifend in den Hohlraum der Stützen 1, 1a eingeführt werden. Auf diese Weise ist es möglich, jeweils mit einem Verbindungsstück 3 oder 3' zwei, drei oder vier Riegel gleichzeitig an eine untere Stütze 1 und eine obere Stütze 1a anzuschließen.
  • Da die hohlen Hauptkörper 4a - 4j an den Enden der Riegel 2a - 2i in der Regel nur den halben Querschnitt der Stützen 1, 1a, stets aber kleinere Bauhöhe im Verhältnis zur gesamten Kupplung besitzen, müssen z.B. in den Fällen der Figuren 4, 5 und 6 zusätzliche Ausgleichsstücke 40, bzw. 41 verwendet werden. Das Ausgleichsstück 40 (Fig. 4) besitzt den vollen Querschnitt der Stützen 1, 1a, das Ausgleichsstück 41 dagegen nur den halben Ouerschnitt der Stützen 1, 1a. Beide Typen von Ausgleichsstücken 40, 41 weisen andererseits die gleiche Bauhöhe wie die Hauptkör-Der 4a - 4j an den Riegelenden auf. Die Ausgleichsstücke 40, 41 werden also je nach Bedarf zur Sicherung der Kraftübertragung zwischen Riegel und Stützen in die Kupplungen einbezogen.
  • Auf obige Weise entsteht ein Baukastensortiment, das alle bei-einem Schnellbaugerippe z.B. für ein Wohnhaus notwendiqen Wand- bzw. Raumkombinationen ermöglicht. Dabei können auch zwischen je zwei Stützen 1 oder 1a Fenster oder Türen oder sonstige Durchgänge geschaffen werden.
  • Die Fig. 4 zeigt im einzelnen die Verhältnisse im Bereich I der Fig. 1, wo zur Schaffung einer geraden Wand die Stützen 1, 1a in einer Reihe liegen und die Riegel 2a, 2b mittels eines Verbindunqsstückes 3 und eines Ausgleichsstücks 40 an die Stützen 1, 1a angeschlossen werden.
  • Die Fig. 5 zeigt die Anordnung im Bereich II der Fig. 1. Hier stößt eine Stützenreihe senkrecht auf eine andere Stützenreihe und es wird folglich an den Stützen 1, 1a mittels des Verbindungsstücks 3 zusätzlich zu den beiden in einer Flucht liegenden Riegeln 2b und 2c senkrecht hierzu der Riegel 2d angeschlossen, wobei gegenüber dem hohlen Hauptkörper 4d ein mit diesem identisches Ausgleichsstück 41 erforderlich ist.
  • Fig. 6 zeigt die Kupplung im Bereich III der Fig, 1, wobei hier die Riegel 2e und 2f im rechten Winkel mittels des Verbindungsstücks 3 mit den Stützen 1, 1a kraft- und formschlüssig verbunden werden. Bei dieser Anordnung werden zwei Ausgleichsstücke 41 benötigt, die identisch mit den Hauptkörpern 4e bzw. 4f an den Enden der Riegel 2e und 2f sind.
  • In Fig. 8 ist eine Diagonale 20e angedeutet, die z.B. zwischen zwei benachbarten Stützen 1 anqeordnet werden kann, was jedoch voraussetzt, daß Verbindungsstücke 3 verwendet werden, deren Führungsprofile 5 gegenüber dem Hohlprofil- abschnitt 4 nach unten um die Höhe des hohlen Hauptkörpers 4e verlängert werden. Das dann erforderliche Ausgleichsstück 41 muß gleichfalls die zweifache Bauhöhe aufweisen.
  • Fig. 7 zeigt die Verhältnisse im Bereich IV der Fig. 1. Das Verbindungsstück 3 dient hier zur form- und kraftschlüssigen Verbindung der kreuzförmig angeordneten Riegel 2g, 2h, 2i, 2j mit den Stützen 1, 1a.

Claims (4)

1. Schnellbauqerippe, insbesondere aus Stahl als tragende Konstruktion für Decken- und Wandplatten eines Gebäudes, mit senkrechten Stützen und waagerechten Riegeln mit jeweils einheitlichem Querschnitt und je einem Kupplungselement an beiden Enden zur Herstellung von Steckverbindungen mit unteren und/oder oberen Stützen, wobei jedes Kupplungselement aus einem hohlen riegelseitiqen Hauptkörper und vier darin angeordneten Führungsprofilen besteht, welche in den Hohlraum wenigstens einer angeschlossenen Stütze und wenigstens eines Hauptkörpers an einem anderen Riegel form- und kraftschlüssig einqreifen und einen winkelförmigen Querschnitt aufweisen, nach Patent .:. (Patentanmeldung P 33 06 890.9-25), dadurch gekennzeichnet, daß die vier Führunqsprofile (5) zu einem selbständigen Einheits-Verbindungsstück (3) zusammengefaßt sind, während alle riegelseitigen Hauptkörper (4a - 4j) des Schnellbaugerippes vor dessen Zusammenbau einen freien lichten rechteckigen Querschnitt aufweisen und gleichartig bemessen sind.
2. Schnellbaugerippe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Führungsprofile (5) mit winkelförmigem Querschnitt des Einheits-Verbindunqsstückes (3) in einen Hohlprofil-Abschnitt (4) geringer Bauhöhe eingeschweißt sind, dessen Querschnitt dem Stützenquerschnitt entspricht.
3. Schnellbaugerippe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einheits-Verbindungsstück (3') als einstückiges Gußteil hergestellt ist.
4. Schnellbaugerippe nach einem der Ansprüche 1 - 3, gekennzeichnet durch folgende Bemessung des Einheits-Verbindunqsstückes (3):
4.1 der Abstand "a" zwischen je zwei von den vier Führungsprofilen (5) mit winkelförmigem Querschnitt ist geringfügig größer als die doppelte Wandstärke "s" der hohlen Hauptkörper (4a - 4j) am Ende der Riegel (2a - 2k) und
4.2 die Kantenabmessungen "A" des Einheits-Verbindungsstücks (3) sind nur geringfügig kleiner als die lichte Weite "I" der hohlen Hauptkörper (4a - 4j) am Ende der Riegel (2a - 2k) und der Stützen (1, 1a).
EP85103965A 1984-04-25 1985-04-02 Schnellbaugerippe, insbesondere aus Stahl als tragende Konstruktion für Decken- und Wandplatten eines Gebäudes Withdrawn EP0159583A3 (de)

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