JP2006077503A - Horizontal load elastically bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機能分離型支承に組み込まれる水平荷重弾性支持装置に関するものである。 The present invention relates to a horizontal load elastic support device incorporated in a function separation type bearing.
近年、上部構造(橋梁、建物など)と下部構造(橋台や橋脚、基礎など)との間に設置される支承としては、施工コスト削減などの観点から、鉛直荷重を支持する機能と水平荷重を弾性支持する機能とを分離した機能分離型支承が用いられる傾向にある(例えば、特許文献1参照)。
しかし、この機能分離型支承では、水平荷重のみを支持するように設計されている水平荷重弾性支持装置に鉛直荷重がかかった場合、地震時や強風時に水平荷重弾性支持装置が所定のダンパー機能を発揮できなくなる危険性があった。 However, in this function-separated type support, when a vertical load is applied to a horizontal load elastic support device that is designed to support only a horizontal load, the horizontal load elastic support device performs a predetermined damper function during an earthquake or strong wind. There was a risk that it could not be demonstrated.
本発明は、こうした不都合を解消することが可能な水平荷重弾性支持装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the horizontal load elastic support apparatus which can eliminate such an inconvenience.
まず、請求項1に係る発明は、上部構造と下部構造との間に設置される水平荷重弾性支持装置において、前記上部構造からの鉛直荷重を吸収する荷重吸収部材が組み込まれていることを特徴とする。
また、請求項2に係る発明は、前記荷重吸収部材は、基板の外周に弾性層を介して枠体が弾性的に昇降自在に支持されたものであり、前記基板および前記枠体は、一方が前記上部構造側に、他方が前記下部構造側に取り付けられていることを特徴とする。
また、請求項3に係る発明は、前記上部構造の浮上を抑止するアップリフトストッパが付設されていることを特徴とする。
First, the invention according to
In the invention according to
The invention according to
本発明によれば、水平荷重弾性支持装置に鉛直荷重がかかっても、その鉛直荷重を荷重吸収部材によって吸収することができる。そのため、地震時や強風時において、水平荷重弾性支持装置に所定のダンパー機能を発揮させることが可能となる。 According to the present invention, even when a vertical load is applied to the horizontal load elastic support device, the vertical load can be absorbed by the load absorbing member. Therefore, it becomes possible to cause the horizontal load elastic support device to exhibit a predetermined damper function during an earthquake or a strong wind.
また、アップリフトストッパを付設すると、橋梁、建物などの上部構造が地震や強風などによって上揚力を受けた場合、アップリフトストッパによってソールプレート、ひいては上部構造の浮き上がりを阻止することができる。その結果、上部構造の脱落を未然に防止し、地震などに対する安全性を高めることができる。 Further, when an uplift stopper is provided, when the upper structure such as a bridge or a building receives an uplift force due to an earthquake or a strong wind, the uplift stopper can prevent the sole plate and thus the upper structure from being lifted. As a result, it is possible to prevent the superstructure from falling off and improve safety against earthquakes.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1の実施形態>
水平荷重弾性支持装置1は、図1に示すように、コンクリート製の橋梁10とコンクリート製の橋台20との間に設置されるものであり、ゴム層2aと鋼板2bとが交互に積層されて加硫接着された積層ゴム支承2を有している。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, the horizontal load
この積層ゴム支承2の上側には、図1に示すように、正方形板状の上沓3が添設されて複数本(例えば、16本)の六角穴付きボルト4で固定されている。上沓3の上方には、正方形枠状のスペーサ8を介して正方形板状のソールプレート5が、所定の隙間C1をおいて添設されて複数本(例えば、16本)の六角ボルト6で固定されている。ソールプレート5の上面には、橋梁10にソールプレート5を固着するための複数本(例えば、4本)のアンカーボルト7が上向きに螺着されている。さらに、積層ゴム支承2の上部の鋼板2bおよびソールプレート5には、円筒状のせん断キー9が上沓3を貫通する形で嵌合しており、せん断キー9の上側には、ソールプレート5との間に、隙間C1に等しい隙間C2が形成されている。
As shown in FIG. 1, a square plate-like
ところで、上沓3は、橋梁10からの鉛直荷重を吸収する機能を具備している。すなわち、この上沓3は、図2に示すように、正方形板状の鋼製の基板3cを有しており、基板3cの外周には、ゴム(合成ゴムまたは天然ゴム)からなる弾性層3bを介して、正方形枠状の鋼製の枠体3aが弾性的に昇降自在に支持されている。なお、基板3cの周縁部には、六角穴付きボルト4を挿通するための複数個(例えば、16個)のボルト孔3eが形成されている。また、基板3cの中央部には、せん断キー9を挿通するためのキー孔3fが形成されている。さらに、枠体3aには、六角ボルト6を挿通するための複数個(例えば、16個)のボルト孔3dが形成されている。そして、上沓3は、基板3cが積層ゴム支承2の上部の鋼板2bに六角穴付きボルト4で固定されるとともに、枠体3aがスペーサ8を介してソールプレート5に六角ボルト6で固定された状態となっている。
By the way, the
また、積層ゴム支承2の下側には、図1に示すように、正方形板状の下沓13が添設されて複数本(例えば、16本)の六角穴付きボルト14で固定されている。下沓13の下側には、正方形板状のベースプレート15が添設されて複数本(例えば、16本)の六角ボルト16で固定されている。ベースプレート15の下面には、橋台20にベースプレート15を固着するための複数本(例えば、4本)のアンカーボルト17が下向きに螺着されている。さらに、積層ゴム支承2の下部の鋼板2bおよび下沓13には、円筒状のせん断キー19が嵌合している。
Further, as shown in FIG. 1, a square plate-shaped
水平荷重弾性支持装置1は以上のような構成を有するので、温度変化に伴う橋梁10の伸縮や地震、強風などによって水平荷重弾性支持装置1に水平荷重が作用すると、この水平荷重はせん断キー9、19を介して積層ゴム支承2に伝わる。そして、積層ゴム支承2は、そのせん断変形によって水平荷重を緩和する。したがって、水平荷重弾性支持装置1は所定のダンパー機能を発揮する。
Since the horizontal load
また、この水平荷重弾性支持装置1に鉛直荷重F1がかかった場合、図3に示すように、上沓3の枠体3aが沈み込む。このとき、上沓3の枠体3aと基板3cとの間には弾性層3bが介在しており、この弾性層3bがそのせん断変形によって鉛直荷重F1を吸収するため、基板3cが沈み込む事態は生じない。ここで、上沓3の基板3cおよびせん断キー9とソールプレート5との間には所定の隙間C1、C2が形成されているので、弾性層3bのせん断変形は支障なく行われる。したがって、水平荷重弾性支持装置1は、地震時や強風時に所定のダンパー機能を発揮することができる。
Further, when a vertical load F1 is applied to the horizontal load
<第2の実施形態>
なお、図4に示すように、上沓3の枠体3aの下側に複数個(図4では、2個)の鋼製のアップリフトストッパ11を付設し、上沓3の枠体3aが浮き上がったときに、アップリフトストッパ11が上沓3の基板3cに係合してソールプレート5の浮上を抑止するようにしても構わない。この水平荷重弾性支持装置1では、上述した第1の実施形態における作用効果に加えて、橋梁10が地震や強風などによって上揚力を受けた場合に、アップリフトストッパ11によってソールプレート5、ひいては橋梁10の浮き上がりを阻止することができる。その結果、橋梁10の脱落を未然に防止し、地震などに対する安全性を高めることが可能となる。
<Second Embodiment>
As shown in FIG. 4, a plurality (two in FIG. 4) of
<第3の実施形態>
また、上述した第1および第2の実施形態(図1、4参照)においては、橋梁10からの鉛直荷重を吸収する機能を上沓3に組み込む場合について説明したが、図5に示すように、橋梁10からの鉛直荷重を吸収する機能を下沓13に組み込むようにしてもよい。以下、橋梁10からの鉛直荷重を吸収する機能を下沓13に組み込む場合について説明する。
<Third Embodiment>
In the first and second embodiments described above (see FIGS. 1 and 4), the case where the function of absorbing the vertical load from the
すなわち、この水平荷重弾性支持装置1は、図5に示すように、コンクリート製の橋梁10とコンクリート製の橋台20との間に設置されるものであり、ゴム層2aと鋼板2bとが交互に積層されて加硫接着された積層ゴム支承2を有している。
That is, as shown in FIG. 5, the horizontal load
この積層ゴム支承2の上側には、図5に示すように、正方形板状の上沓3が添設されて複数本(例えば、16本)の六角穴付きボルト4で固定されている。上沓3の上方には、正方形板状のソールプレート5が添設されて複数本(例えば、16本)の六角ボルト6で固定されている。ソールプレート5の上面には、橋梁10にソールプレート5を固着するための複数本(例えば、4本)のアンカーボルト7が上向きに螺着されている。さらに、積層ゴム支承2の上部の鋼板2bおよび上沓3には、円筒状のせん断キー9が嵌合している。
As shown in FIG. 5, a square plate-shaped
また、積層ゴム支承2の下側には、図5に示すように、正方形板状の下沓13が添設されて複数本(例えば、16本)の六角穴付きボルト14で固定されている。下沓13の下側には、正方形枠状のスペーサ18を介して正方形板状のベースプレート15が、所定の隙間C1をおいて添設されて複数本(例えば、16本)の六角ボルト16で固定されている。ベースプレート15の下面には、橋台20にベースプレート15を固着するための複数本(例えば、4本)のアンカーボルト17が下向きに螺着されている。さらに、積層ゴム支承2の下部の鋼板2bおよびベースプレート15には、円筒状のせん断キー19が下沓13を貫通する形で嵌合しており、せん断キー19の上側には、積層ゴム支承2の下部の鋼板2bとの間に、隙間C1に等しい隙間C2が形成されている。
Further, as shown in FIG. 5, a square plate-like
ところで、下沓13は、橋梁10からの鉛直荷重を吸収する機能を具備している。すなわち、この下沓13は、図5に示すように、正方形板状の鋼製の基板13cを有しており、基板13cの外周には、ゴム(合成ゴムまたは天然ゴム)からなる弾性層13bを介して、正方形枠状の鋼製の枠体13aが弾性的に昇降自在に支持されている。なお、基板3cの周縁部には、六角穴付きボルト14を挿通するための複数個(例えば、16個)のボルト孔13eが形成されている。また、基板13cの中央部には、せん断キー9を挿通するためのキー孔13fが形成されている。さらに、枠体13aには、六角ボルト16を挿通するための複数個(例えば、16個)のボルト孔13dが形成されている。そして、下沓13は、基板13cが積層ゴム支承2の下部の鋼板2bに六角穴付きボルト14で固定されるとともに、枠体13aがスペーサ18を介してベースプレート15に六角ボルト16で固定された状態となっている。
By the way, the
また、下沓13の枠体13aの上側には、複数個(図5では、2個)の鋼製のアップリフトストッパ11が、下沓13の基板3cが浮き上がったときに下沓13の基板13cに係合してソールプレート5の浮上を抑止するするように付設されている。
In addition, a plurality (two in FIG. 5) of
水平荷重弾性支持装置1は以上のような構成を有するので、第2の実施形態と同様の作用効果を奏する。すなわち、温度変化に伴う橋梁10の伸縮や地震、強風などによって水平荷重弾性支持装置1に水平荷重が作用すると、この水平荷重はせん断キー9、19を介して積層ゴム支承2に伝わる。そして、積層ゴム支承2は、そのせん断変形によって水平荷重を緩和する。したがって、水平荷重弾性支持装置1は所定のダンパー機能を発揮する。
Since the horizontal load
また、この水平荷重弾性支持装置1に鉛直荷重がかかった場合、下沓13の基板13cが沈み込む。このとき、下沓13の基板13cと枠体13aとの間には弾性層13bが介在しており、この弾性層13bがそのせん断変形によって鉛直荷重を吸収するため、枠体13aが沈み込む事態は生じない。ここで、ベースプレート15と下沓13との間には所定の隙間C1が形成されており、せん断キー19と積層ゴム支承2の下部の鋼板2bとの間には所定の隙間C2が形成されているので、弾性層13bのせん断変形は支障なく行われる。したがって、水平荷重弾性支持装置1は、地震時や強風時に所定のダンパー機能を発揮することができる。
Further, when a vertical load is applied to the horizontal load
さらに、橋梁10が地震や強風などによって上揚力を受けた場合には、アップリフトストッパ11によって下沓13の基板13c、ひいては橋梁10の浮き上がりを阻止することができる。その結果、橋梁10の脱落を未然に防止し、地震などに対する安全性を高めることが可能となる。
Further, when the
<第4の実施形態>
また、上述した第1および第2の実施形態(図1、4参照)においては、積層ゴム支承2に上沓3を六角穴付きボルト4で固定した場合について説明したが、図6に示すように、積層ゴム支承2と上沓3とを一体化した複合積層ゴム支承23を採用することもできる。以下、この複合積層ゴム支承23を採用した水平荷重弾性支持装置1について説明する。
<Fourth Embodiment>
In the first and second embodiments described above (see FIGS. 1 and 4), the case where the
すなわち、この水平荷重弾性支持装置1は、図6に示すように、コンクリート製の橋梁10とコンクリート製の橋台20との間に設置されるものであり、橋梁10からの鉛直荷重を吸収する機能を備えた複合積層ゴム支承23を有している。すなわち、この複合積層ゴム支承23は、ゴム層23aと鋼板23bとが交互に積層されて加硫接着され、さらに、ゴム層23aに正方形板状の鋼製の基板23cが一体に取り付けられ、基板23cの外周に、ゴム(合成ゴムまたは天然ゴム)からなる弾性層23dを介して、正方形枠状の鋼製の枠体23eが弾性的に昇降自在に支持された構造を有している。
That is, as shown in FIG. 6, the horizontal load
この複合積層ゴム支承23の上側には、図6に示すように、正方形枠状のスペーサ8を介して正方形板状のソールプレート5が、所定の隙間C1をおいて添設されて、複数本(例えば、16本)の六角ボルト6で枠体23eに固定されている。そして、複合積層ゴム支承23の枠体23eの下側には、複数個(図6では、2個)の鋼製のアップリフトストッパ11が、複合積層ゴム支承23の枠体23eが浮き上がったときに基板23cに係合してソールプレート5の浮上を抑止するするように付設されている。また、ソールプレート5の上面には、橋梁10にソールプレート5を固着するための複数本(例えば、4本)のアンカーボルト7が上向きに螺着されている。さらに、複合積層ゴム支承23の基板23cおよびソールプレート5には、円筒状のせん断キー9が嵌合しており、せん断キー9の上側には、ソールプレート5との間に、隙間C1に等しい隙間C2が形成されている。
On the upper side of the composite
また、複合積層ゴム支承23の下側には、図6に示すように、正方形板状の下沓13が添設されて複数本(例えば、16本)の六角穴付きボルト14で固定されている。下沓13の下側には、正方形板状のベースプレート15が添設されて複数本(例えば、16本)の六角ボルト16で固定されている。ベースプレート15の下面には、橋台20にベースプレート15を固着するための複数本(例えば、4本)のアンカーボルト17が下向きに螺着されている。さらに、複合積層ゴム支承23の下部の鋼板23bおよび下沓13には、円筒状のせん断キー19が嵌合している。
Further, as shown in FIG. 6, a square plate-like
水平荷重弾性支持装置1は以上のような構成を有するので、温度変化に伴う橋梁10の伸縮や地震、強風などによって水平荷重弾性支持装置1に水平荷重が作用すると、この水平荷重はせん断キー9、19を介して複合積層ゴム支承23に伝わる。そして、複合積層ゴム支承23は、そのせん断変形によって水平荷重を緩和する。したがって、水平荷重弾性支持装置1は所定のダンパー機能を発揮する。
Since the horizontal load
また、この水平荷重弾性支持装置1に鉛直荷重がかかった場合、複合積層ゴム支承23の枠体23eが沈み込む。このとき、複合積層ゴム支承23の枠体23eと基板23cとの間には弾性層23dが介在しており、この弾性層23dがそのせん断変形によって鉛直荷重を吸収するため、複合積層ゴム支承23の基板23cが沈み込む事態は生じない。ここで、複合積層ゴム支承23の基板23cおよびせん断キー9とソールプレート5との間には所定の隙間C1、C2が形成されているので、弾性層23dのせん断変形は支障なく行われる。したがって、水平荷重弾性支持装置1は、地震時や強風時に所定のダンパー機能を発揮することができる。
Further, when a vertical load is applied to the horizontal load elastic supporting
さらに、橋梁10が地震や強風などによって上揚力を受けた場合には、アップリフトストッパ11によってソールプレート5、ひいては橋梁10の浮き上がりを阻止することができる。その結果、橋梁10の脱落を未然に防止し、地震などに対する安全性を高めることが可能となる。
Further, when the
<第5の実施形態>
また、上述した第3の実施形態(図5参照)においては、積層ゴム支承2に下沓13を六角穴付きボルト14で固定した場合について説明したが、図7に示すように、積層ゴム支承2と下沓13とを一体化した複合積層ゴム支承25を採用することもできる。以下、この複合積層ゴム支承25を採用した水平荷重弾性支持装置1について説明する。
<Fifth Embodiment>
Further, in the above-described third embodiment (see FIG. 5), the case where the
すなわち、この水平荷重弾性支持装置1は、図7に示すように、コンクリート製の橋梁10とコンクリート製の橋台20との間に設置されるものであり、橋梁10からの鉛直荷重を吸収する機能を備えた複合積層ゴム支承25を有している。すなわち、この複合積層ゴム支承25は、ゴム層25aと鋼板25bとが交互に積層されて加硫接着され、さらに、ゴム層25aに正方形板状の鋼製の基板25cが一体に取り付けられ、基板25cの外周に、ゴム(合成ゴムまたは天然ゴム)からなる弾性層25dを介して、正方形枠状の鋼製の枠体25eが弾性的に昇降自在に支持された構造を有している。
That is, this horizontal load
この複合積層ゴム支承25の上側には、図7に示すように、正方形板状の上沓3が添設されて複数本(例えば、16本)の六角穴付きボルト4で固定されている。上沓3の上方には、正方形板状のソールプレート5が添設されて複数本(例えば、16本)の六角ボルト6で固定されている。ソールプレート5の上面には、橋梁10にソールプレート5を固着するための複数本(例えば、4本)のアンカーボルト7が上向きに螺着されている。さらに、複合積層ゴム支承25の上部の鋼板25bおよび上沓3には、円筒状のせん断キー9が嵌合している。
As shown in FIG. 7, a square plate-like
また、複合積層ゴム支承25の下側には、図7に示すように、正方形枠状のスペーサ18を介して正方形板状のベースプレート15が、所定の隙間C1をおいて添設されて、複数本(例えば、16本)の六角ボルト16で枠体25eに固定されている。そして、複合積層ゴム支承25の枠体25eの上側には、複数個(図7では、2個)の鋼製のアップリフトストッパ11が、複合積層ゴム支承25の基板25cが浮き上がったときに複合積層ゴム支承25の基板25cに係合してソールプレート5の浮上を抑止するするように付設されている。また、ベースプレート15の下面には、橋台20にベースプレート15を固着するための複数本(例えば、4本)のアンカーボルト17が下向きに螺着されている。さらに、複合積層ゴム支承25の基板25cおよびベースプレート15には、円筒状のせん断キー19が嵌合しており、せん断キー19の上側には、複合積層ゴム支承25の基板25cとの間に、隙間C1に等しい隙間C2が形成されている。
Further, as shown in FIG. 7, a square plate-
水平荷重弾性支持装置1は以上のような構成を有するので、温度変化に伴う橋梁10の伸縮や地震、強風などによって水平荷重弾性支持装置1に水平荷重が作用すると、この水平荷重はせん断キー9、19を介して複合積層ゴム支承25に伝わる。そして、複合積層ゴム支承25は、そのせん断変形によって水平荷重を緩和する。したがって、水平荷重弾性支持装置1は所定のダンパー機能を発揮する。
Since the horizontal load
また、この水平荷重弾性支持装置1に鉛直荷重がかかった場合、複合積層ゴム支承25の枠体25eが沈み込む。このとき、複合積層ゴム支承25の枠体25eと基板25cとの間には弾性層25dが介在しており、この弾性層25dがそのせん断変形によって鉛直荷重を吸収するため、複合積層ゴム支承25の基板25cが沈み込む事態は生じない。ここで、複合積層ゴム支承25の基板25cおよびせん断キー9とソールプレート5との間には所定の隙間C1、C2が形成されているので、弾性層25dのせん断変形は支障なく行われる。したがって、水平荷重弾性支持装置1は、地震時や強風時に所定のダンパー機能を発揮することができる。
Further, when a vertical load is applied to the horizontal load
さらに、橋梁10が地震や強風などによって上揚力を受けた場合には、アップリフトストッパ11によってソールプレート5、ひいては橋梁10の浮き上がりを阻止することができる。その結果、橋梁10の脱落を未然に防止し、地震などに対する安全性を高めることが可能となる。
Further, when the
<その他の実施形態>
なお、上述した第1および第2の実施形態においては、基板3cが積層ゴム支承2の上部の鋼板2bに固定されるとともに、枠体3aがソールプレート5に固定された上沓3について説明したが、基板3cをソールプレート5に固定するとともに、枠体3aを積層ゴム支承2の上部の鋼板2bに固定することもできる。
<Other embodiments>
In the first and second embodiments described above, the
なお、上述した第3の実施形態においては、基板13cが積層ゴム支承2の下部の鋼板2bに固定されるとともに、枠体13aがベースプレート15に固定された下沓13について説明したが、基板13cをベースプレート15に固定するとともに、枠体13aを積層ゴム支承2の下部の鋼板2bに固定することもできる。
In the above-described third embodiment, the
なお、上述した各実施形態においては、正方形板状の基板3c、13c、23c、25cに正方形枠状の枠体3a、13a、23e、25eを組み合わせた上沓3または複合積層ゴム支承23、25について説明したが、基板3c、13c、23c、25cや枠体3a、13a、23e、25eの形状は、これに限るわけではない。例えば、基板3c、13c、23c、25cの形状を円形にしたり、枠体3a、13a、23e、25eの形状を多角形枠状にしたりすることも可能である。
In each of the above-described embodiments, the
なお、上述した各実施形態においては、積層ゴム支承2または複合積層ゴム支承23、25を採用する場合について説明したが、鉛プラグ入り積層ゴム支承や高減衰ゴム支承を代用することもできる。
In each of the above-described embodiments, the case where the
なお、上述した各実施形態においては、上部構造がコンクリート製の橋梁10で、下部構造がコンクリート製の橋台20である場合について説明した。しかし、上部構造がコンクリート製の橋梁で、下部構造がコンクリート製の橋脚である場合に本発明を適用することもできる。また、上部構造が鋼製の橋梁で、下部構造がコンクリート製の橋台または橋脚である場合に本発明を適用することも可能である。さらに、上部構造が建物で、下部構造が基礎である場合に本発明を適用することもできる。
In each of the above-described embodiments, the case where the upper structure is the
1……水平荷重弾性支持装置
2……積層ゴム支承
3……上沓(荷重吸収部材)
3a……枠体
3b……弾性層
3c……基板
5……ソールプレート
9、19……せん断キー
10……橋梁(上部構造)
11……アップリフトストッパ
13……下沓(荷重吸収部材)
13a……枠体
13b……弾性層
13c……基板
15……ベースプレート
20……橋台(下部構造)
23、25……複合積層ゴム支承(荷重吸収部材)
C1、C2……隙間
F1……鉛直荷重
1 …… Horizontal load
3a:
11 ……
13a ……
23, 25 ... Composite laminated rubber bearing (load absorbing member)
C1, C2 …… Gap F1 …… Vertical load
Claims (3)
前記上部構造からの鉛直荷重を吸収する荷重吸収部材が組み込まれていることを特徴とする水平荷重弾性支持装置。 In the horizontal load elastic support device installed between the superstructure and the substructure,
A horizontal load elastic support device, wherein a load absorbing member for absorbing a vertical load from the upper structure is incorporated.
前記基板および前記枠体は、一方が前記上部構造側に、他方が前記下部構造側に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の水平荷重弾性支持装置。 The load absorbing member is a frame body that is elastically supported on the outer periphery of the substrate via an elastic layer,
2. The horizontal load elastic support device according to claim 1, wherein one of the substrate and the frame is attached to the upper structure side, and the other is attached to the lower structure side.
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