JP2009174249A - Reinforcing structure and reinforcing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、既存のコンクリート部材の補強構造および補強方法に関する。 The present invention relates to a reinforcing structure and a reinforcing method for an existing concrete member.
現在、戸建住宅の基礎は、せん断補強筋が配筋された一体の鉄筋コンクリート造基礎とすることが基本とされている。
しかしながら、既存の建物の基礎の中には、古い建築基準法に基づいて構築されたことなどにより、無筋コンクリートの基礎や、正しく配筋されていないコンクリート基礎が多く存在している。このような建物の基礎に対しては、所望の耐震性を確保するために、補強を行う必要がある。
At present, the foundation of detached houses is basically a reinforced concrete foundation with shear reinforcement bars.
However, among the foundations of existing buildings, there are many unfounded concrete foundations and concrete foundations that are not properly arranged due to the construction based on the old Building Standard Law. It is necessary to reinforce such building foundations in order to ensure the desired earthquake resistance.
従来、建物の基礎の補強方法として、鉄筋コンクリートを増し打ちすることにより、部材の断面積を増加させて、せん断耐力の増強を図る場合がある。 Conventionally, as a method for reinforcing a foundation of a building, there is a case where the cross-sectional area of a member is increased by increasing the strength of shear strength by hitting reinforced concrete.
増し打ちコンクリートによる補強構造は、既設部分(既存のコンクリート部材)と新設部分(増し打ちコンクリート部分)との一体化を図るためのアンカーの設置、鉄筋の配筋、型枠の設置、コンクリートの打設、コンクリートの養生、により構築されるものであって、その施工に手間と時間がかかるという問題点を有していた。 Reinforced structure with reinforced concrete consists of installation of anchors to integrate the existing part (existing concrete member) and the new part (reinforced concrete part), rebar reinforcement, formwork installation, concrete placement However, it was constructed by concrete curing, and had the problem that it took time and labor to perform the construction.
そのため、従来、簡易な施工により構築することが可能で工期および工費を削減することが可能な補強構造として、ポリマーセメントモルタルを用いて補強する工法が開示されている。 Therefore, conventionally, a method of reinforcement using polymer cement mortar has been disclosed as a reinforcing structure that can be constructed by simple construction and can reduce the work period and cost.
例えば特許文献1には、図5に示すように、建物基礎110の補強構造101として、既存の建物基礎110の立ち上がり部111に沿った補強筋121の配筋とポリマーセメントモルタルの塗着とを行うことで、この立ち上がり部111の断面形状を拡幅し、せん断耐力の増強を図るものが開示されている。
なお、ポリマーセメントモルタルを利用した補強構造は、戸建住宅の基礎(建物基礎110)に限らず、あらゆるコンクリート造部材の補強に採用されている。
In addition, the reinforcement structure using a polymer cement mortar is employ | adopted for the reinforcement of not only the foundation (building foundation 110) of a detached house but all concrete members.
ところが、前記従来の補強構造101は、比較的高価なポリマーセメントモルタルを使用するため、補強面積が広い場合には費用が嵩む場合があるという問題点を有していた。
However, since the
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、簡易かつ安価に優れた補強効果を得ることを可能としたコンクリート部材の補強構造および補強方法を提案することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to propose a reinforcing structure and a reinforcing method for a concrete member that can obtain an excellent reinforcing effect simply and inexpensively. .
このような課題を解決するために本発明の補強構造は、既存コンクリート部材と、前記既存コンクリート部材の表面に配筋された補強筋と、前記補強筋を内部に含んだ状態で前記既存コンクリート部材の表面に塗着されたポリマーセメントモルタルと、を備えるものであって、前記既存コンクリート部材の前記表面には、前記補強筋に対応した位置に該補強筋の鉄筋径の1/2以上の深さからなる溝が形成されており、前記溝に断面の一部が挿入された状態で前記補強筋が配筋されていることを特徴としている。 In order to solve such problems, the reinforcing structure of the present invention includes an existing concrete member, a reinforcing bar arranged on the surface of the existing concrete member, and the existing concrete member in a state including the reinforcing bar therein. A polymer cement mortar coated on the surface of the existing concrete member, the surface of the existing concrete member having a depth of 1/2 or more of the reinforcing bar diameter at a position corresponding to the reinforcing bar. A groove is formed, and the reinforcing bar is arranged in a state where a part of the cross section is inserted into the groove.
かかる補強構造によれば、補強筋が溝に埋設されることで、補強筋に必要な被り厚を確保したまま、塗着するポリマーセメントモルタルの厚みを小さくすることが可能となる。そのため、全体のポリマーセメントモルタルの使用量を削減することで、材料費の低減化を図ることができる。
また、既存コンクリート部材の表面に溝が形成されていることにより、ポリマーセメントモルタルと既存コンクリート部材の表面との接着面積が大きくなるため、より優れた付着効果を得ることができる。
According to such a reinforcing structure, it is possible to reduce the thickness of the polymer cement mortar to be applied while securing the covering thickness necessary for the reinforcing bar by embedding the reinforcing bar in the groove. Therefore, the material cost can be reduced by reducing the amount of the entire polymer cement mortar used.
Moreover, since the adhesion area of the polymer cement mortar and the surface of the existing concrete member becomes large because the groove is formed on the surface of the existing concrete member, a more excellent adhesion effect can be obtained.
また、本発明の補強方法は、既存コンクリート部材の表面に溝を形成する工程と、前記溝に沿って補強筋を配筋する工程と、前記溝が充填されるとともに前記補強筋が埋設されるように前記既存コンクリート部材の表面にポリマーセメントモルタルを塗り付ける工程と、を備えており、前記補強筋を、前記溝に断面の一部が挿入された状態で配筋することを特徴としている。 Further, the reinforcing method of the present invention includes a step of forming a groove on the surface of an existing concrete member, a step of arranging reinforcing bars along the groove, the groove is filled and the reinforcing bar is embedded. And a step of applying polymer cement mortar to the surface of the existing concrete member, and the reinforcing bar is arranged in a state where a part of the cross section is inserted into the groove.
かかる補強方法によれば、簡易な施工により既存コンクリート部材の耐震性を向上させることが可能となる。 According to such a reinforcing method, it is possible to improve the earthquake resistance of the existing concrete member by simple construction.
本発明の補強構造および補強方法によれば、簡易かつ安価に優れた補強効果を得ることが可能である。 According to the reinforcing structure and the reinforcing method of the present invention, it is possible to obtain an excellent reinforcing effect simply and inexpensively.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。
ここで、図1は第1の実施の形態にかかる補強構造を示す斜視図であって、図2は図1に示す補強構造の拡大断面図である。図3(a)および(b)は第1の実施の形態にかかる補強方法の各工程を示す斜視図である。図4は第2の実施の形態にかかる補強構造を示す斜視図である。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements, and duplicate descriptions are omitted.
Here, FIG. 1 is a perspective view showing the reinforcing structure according to the first embodiment, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of the reinforcing structure shown in FIG. FIGS. 3A and 3B are perspective views showing respective steps of the reinforcing method according to the first embodiment. FIG. 4 is a perspective view showing a reinforcing structure according to the second embodiment.
<第1の実施の形態>
第1の実施の形態では、図1に示すように、既存の低層住宅基礎(以下、単に「建物基礎」という)10を補強する補強構造1について説明する。
<First Embodiment>
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, a reinforcing structure 1 that reinforces an existing low-rise housing foundation (hereinafter simply referred to as “building foundation”) 10 will be described.
補強構造1は、図1に示すように、既存の建物基礎(既存コンクリート部材)10と、建物基礎10の表面に形成される補強部20とにより構成されている。補強部20は、建物基礎10の表面に配筋された補強筋21と、補強筋21を内部に含んだ状態で建物基礎10の表面に所定の厚みにより塗着されたポリマーセメントモルタル22とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the reinforcing structure 1 includes an existing building foundation (existing concrete member) 10 and a reinforcing
建物基礎10は、図1に示すように、立ち上がり部11とフーチング部12とにより断面逆T字状に形成された鉄筋コンクリート造部材である。本実施形態では、立ち上がり部11の表面に補強部20を一体に形成することにより補強を行う。なお、補強構造1の適用が可能な建物基礎10の構成は限定されるものではなく、あらゆるコンクリート造の建物基礎に適用可能である。また、建物基礎10は無筋コンクリート部材であってもよい。
As shown in FIG. 1, the
図1および図2に示すように、立ち上がり部11の表面には、補強筋21(補強主筋21a)に対応して、その長手方向に沿って溝13が上下に2段形成されている。
溝13は、補強筋20(補強主筋21a)の鉄筋径の1/2以上の深さを有し、かつ、補強筋20(補強主筋21a)の鉄筋径Dよりも1cm程度大きい幅(補強主筋21aの上下にそれぞれ5mm程度の隙間が形成される幅)を有して形成されている。なお、溝13の幅は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
As shown in FIGS. 1 and 2, on the surface of the rising
The
なお、本実施形態では、溝13の断面形状を矩形状に形成するものとしたが、例えば半円形状であってもよく、溝13の断面形状は限定されるものではない。また、溝13の幅や深さ等の寸法も限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
In the present embodiment, the cross-sectional shape of the
補強筋21は、補強部20の内部に所定の被り厚Cを確保した状態で埋設される鉄筋である。補強筋21は、立ち上がり部11の長手方向(横方向)に沿って配筋される補強主筋21aと補強主筋21aと直交する方向(縦方向)に配筋されるせん断補強筋21bとを有している。
The reinforcing
図2に示すように、補強主筋21aは、断面の一部(本実施形態では略半分)が、溝13に挿入された状態で配筋されている。一方、せん断補強筋21bは、補強主筋21aの立ち上がり部11と反対側の表面に当接した状態で、補強主筋21aと交差するように配筋されている。
As shown in FIG. 2, the reinforcing
本実施形態では、図2に示すように、補強筋21を、補強主筋21aとせん断補強筋21bとの交差部に配設されたアンカー23を利用して配筋する。なお、アンカー23の構成は限定されるものではないが、本実施形態では後施工アンカーを使用する。また、アンカー23は、必要に応じて使用すればよく、省略することも可能である。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the reinforcing
ポリマーセメントモルタル22は、補強筋21が埋設されるように立ち上がり部11の表面を覆うように塗り付けられている。
The
本実施形態では、補強筋21の被り厚さCとして、せん断補強筋21bの表面から2D(鉄筋径の2倍)以上厚みを確保できる厚さにポリマーセメントモルタル22の厚みを設定している。
また、補強部20は、ポリマーセメントモルタル22を溝13にも充填することで、立ち上がり部11との接合性の向上を図っている。
In the present embodiment, the thickness of the
Moreover, the
本実施形態では、ポリマーセメントモルタル22として、曲げ強さが6N/mm2以上、圧縮強さが20N/mm2以上、接着強さが1N/mm2以上、接着耐久性が1N/mm2以上のものを使用するが、ポリマーセメントモルタル22の強度等は限定されるものではない。
In this embodiment, the
次に、第1の実施の形態に係る補強方法について説明する。
本実施形態に係る補強方法は、溝切り工程と、配筋工程と、塗着工程とを備えている。
Next, a reinforcing method according to the first embodiment will be described.
The reinforcing method according to the present embodiment includes a grooving step, a bar arrangement step, and a coating step.
溝切り工程は、図3(a)に示すように、立ち上がり部11の表面を削ることにより溝13を形成する工程である。
The grooving step is a step of forming the
溝13の形成は図示しない溝切りカッタを利用して行うものとし、立ち上がり11の表面をその長手方向に沿って削ることにより、所定の幅(鉄筋径D+1cm程度)および深さ(鉄筋径D/2)を有した溝13を形成する。なお、溝切りカッタの構成は限定されるものではなく、適宜公知のカッタの中から選定して使用すればよい。
The
配筋工程は、図3(b)に示すように、溝13が形成された立ち上がり部11の表面に沿って補強主筋21aとせん断補強筋21bからなる補強筋21を配筋する工程である。
As shown in FIG. 3B, the reinforcing bar is a step of arranging reinforcing
補強主筋21aは、図2に示すように、溝切り工程において形成された溝13に沿って配筋するものとし、補強主筋21aの断面の略半分が溝13に挿入された状態で配設する。また、本実施形態では、補強主筋21aを溝13の底面から所定の隙間(本実施形態では2mm)を開けた状態で配筋するが、補強主筋21aは溝13の底面に当接していてもよい。
As shown in FIG. 2, the reinforcing
せん断補強筋21bは、図2および図3(b)に示すように、補強主筋21aと交差するように、補強主筋21aに当接した状態で配筋する。本実施形態では溶接鉄筋により鉄筋の強度を低下させることなく補強筋21(補強主筋21aおよびせん断補強筋21b)を組み立てるものとするが、補強筋21に組み立て方法は限定されるものではなく、例えば結束することにより組み立ててもよい。
また、本実施形態では、一端が立ち上がり部11に埋設されたアンカー23を利用して、補強筋21の固定を行う。
As shown in FIGS. 2 and 3 (b), the shear reinforcement bars 21b are arranged in contact with the reinforcement
In the present embodiment, the reinforcing
塗着工程は、補強筋21が配筋された立ち上がり部11の表面に、ポリマーセメントモルタル22を塗り付ける工程であって、溝13を充填するとともに補強筋21が所定の被り厚Cを確保できる厚みとする。
The coating step is a step of applying
なお、本実施形態では、ポリマーセメントモルタル22の塗着を、下地塗り、1層目塗り、2層目塗りの3段階により行うものとするが、ポリマーセメントモルタル22の塗り付け手順は、これに限定されるものではない。
In this embodiment, the application of the
下地塗りは、溝13の充填とともに、立ち上がり部11の表面に2〜3mm程度の厚みでポリマーセメントモルタル22を吹き付ける作業であり、立ち上がり部11と補強部20との接着性の向上を図ることを目的として行う。なお、ポリマーセメントモルタル22の下地塗りは、吹き付けに限定されるものではなく塗りつけることにより行ってもよい。
The undercoating is an operation of spraying the
1層目塗りは、補強筋21が埋まる程度までポリマーセメントモルタル22を塗り付けるものであり、補強筋20の周囲に空洞が生じることがないように行う作業である。
In the first layer coating, the
2層目塗りは、補強部20が設計された厚みを確保できるようにポリマーセメントモルタル22を塗り付けるとともに補強部20の表面の仕上げを行う作業である。
The second layer coating is an operation for applying the
以上、第1の実施の形態に係る補強構造および補強方法によれば、補強主筋21aを溝13に挿入した状態で補強部20の配筋を行うため、ポリマーセメントモルタル22の厚みを薄くすることが可能となる。そのため、比較的高価なポリマーセメントモルタル22の量を減らすことで、費用の削減が可能となる。
As described above, according to the reinforcing structure and the reinforcing method according to the first embodiment, the reinforcing
また、補強部20は、ポリマーセメントモルタル22が溝13にも一体に充填されているため、曲げ応力の伝達性に優れており、高品質な補強を行うことができる。
Further, since the reinforcing
また、溝13により接着面積が増加するため、建物基礎10と補強部20との一体化がより強固に行われる。
Moreover, since the bonding area is increased by the
また、従来の増し厚コンクリートのように、型枠の設置、コンクリートの養生、型枠の撤去等の作業工程を要することなく、簡易に施工を行うことができるため、施工が簡易である。
また、溝13の幅を鉄筋径Dよりも1cm程度大きく形成しているため、溝と補強筋との間に5mmずつ隙間を確保することができ、ポリマーセメント22の溝13への充填性が向上するとともに、補強筋21を溝13に押し込み易くなり、作業性に優れている。
In addition, unlike conventional thickened concrete, construction can be performed easily without the need for work steps such as installation of molds, curing of concrete, and removal of molds.
Moreover, since the width of the
<第2の実施の形態>
第2の実施の形態では、図4に示すように、既存のコンクリート構造物である壁部材30を補強する補強構造2について説明する。
<Second Embodiment>
In 2nd Embodiment, as shown in FIG. 4, the reinforcement structure 2 which reinforces the
補強構造2は、図4に示すように、既存の鉄筋コンクリート造の壁部材(既存コンクリート部材)30と、壁部材30の表面に一体に形成される補強部40とにより構成されている。補強部40は、壁部材30の表面に沿って配筋された補強筋41と、補強筋41を内部に含んだ状態で壁部材30の表面に所定の厚みにより塗着されたポリマーセメントモルタル42とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 4, the reinforcing structure 2 includes an existing reinforced concrete wall member (existing concrete member) 30 and a reinforcing
補強構造2の適用が可能な既存コンクリート部材の構成は壁部材30限定されるものではなく、あらゆるコンクリート造の部材に適用可能である。また、壁部材30は無筋コンクリート部材であってもよい。
The configuration of the existing concrete member to which the reinforcing structure 2 can be applied is not limited to the
図4に示すように、壁部材30の表面には、補強筋41(縦筋41a)に対応して、その縦方向に複数列の溝31,31,…が形成されている。
溝31は、補強筋40(縦筋41a)の鉄筋径の1/2以上の深さを有し、かつ、補強筋40(縦筋41a)の鉄筋径よりも1cm程度大きい幅(縦筋41aの左右にそれぞれ5mm程度の隙間が形成される幅)を有して形成されている。なお、溝31の幅は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
As shown in FIG. 4, a plurality of rows of
The
なお、本実施形態では、溝31の断面形状を矩形状に形成するものとしたが、例えば半円形状であってもよく、溝31の断面形状は限定されるものではない。また、溝31の幅や深さ等の寸法も限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
In the present embodiment, the cross-sectional shape of the
補強筋41は、補強部40の内部に所定の被り厚を確保した状態で埋設される鉄筋である。補強筋41は、縦筋41aと横筋41bとにより格子状に組み立てられている。なお、補強筋41の構成は限定されるものではない。本実施形態では、補強筋41の組立てを、鉄筋の強度を下げることなく溶接鉄筋により行うものとするが、補強筋41の組立て方法は限定されるものではなく、結束により行ってもよい。
The reinforcing bar 41 is a reinforcing bar embedded in the reinforcing
縦筋41aは、断面の一部(本実施形態では半分)が、溝31に挿入された状態で配筋されている(図2参照)。一方、横筋41bは、縦筋41aの壁部材30と反対側の表面に当接した状態で、縦筋41aと交差するように配筋されている。
The
ポリマーセメントモルタル層42は、ポリマーセメントモルタル42を、補強筋41を含んだ状態で壁部材30の表面に塗り付けることにより形成されている。
The polymer cement mortar layer 42 is formed by applying the polymer cement mortar 42 to the surface of the
本実施形態では、補強筋41の被り厚さCとして、横筋41bの表面から2D(鉄筋径の2倍)以上厚みを確保できるように、ポリマーセメントモルタル42の厚みを設定する。
また、補強部40は、ポリマーセメントモルタル42が溝31にも充填されることで壁部材30との接合性の向上が図られている。
In the present embodiment, the thickness of the polymer cement mortar 42 is set as the covering thickness C of the reinforcing bar 41 so as to ensure a thickness of 2D (twice the diameter of the reinforcing bar) or more from the surface of the
Moreover, the
なお、本実施形態で使用するポリマーセメントモルタル42は、第1の実施の形態で示したものと同様なものを使用するため、詳細な説明は省略する。 In addition, since the polymer cement mortar 42 used in this embodiment is the same as that shown in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
また、第2の実施の形態に係るコンクリート構造物の補強構造の施工は、第1の実施の形態で示した補強方法と同様に行うため、詳細な説明は省略する。 Moreover, since the construction of the concrete structure reinforcement structure according to the second embodiment is performed in the same manner as the reinforcement method shown in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
以上、本実施形態に係る補強構造2および補強方法によれば、既存の壁部材の耐震力を、簡易かつ安価に向上させることが可能となる。
また、縦筋41aを溝31に挿入した状態で補強筋41の配筋を行うため、ポリマーセメントモルタル42の厚みを薄くすることが可能となる。そのため、施工面積が広い、壁部材30の補強について、ポリマーセメントモルタル42の使用量を減らすことで、費用の削減を図ることができる。
As mentioned above, according to the reinforcement structure 2 and the reinforcement method which concern on this embodiment, it becomes possible to improve the earthquake resistance of the existing wall member simply and cheaply.
Further, since the reinforcing bars 41 are arranged with the
また、補強構造2によれば、壁部材の耐力を増強させることが可能なため、鉄骨ブレース等のように、開口部を遮蔽することなく既存の構造物を補強することが可能となる。 Moreover, according to the reinforcement structure 2, since the proof stress of a wall member can be increased, it becomes possible to reinforce an existing structure without shielding an opening, such as a steel brace.
この他、第2の実施の形態に係るコンクリート構造物の補強構造による作用効果は、第1の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。 In addition, since the effect by the reinforcement structure of the concrete structure which concerns on 2nd Embodiment is the same as the content shown in 1st Embodiment, detailed description is abbreviate | omitted.
以上、本発明について、好適な実施形態について説明したが、本発明は前記各実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、本発明のコンクリート構造物の補強構造および補強方法が適用可能なコンクリート構造物は、建物基礎や壁部材に限定されるものではなく、例えば既存の梁部材は柱など、あらゆるコンクリート部材に適用可能である。
As mentioned above, although preferred embodiment was described about this invention, this invention is not limited to said each embodiment, A design change is possible suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, the concrete structure to which the reinforcing structure and the reinforcing method of the concrete structure of the present invention can be applied is not limited to a building foundation or a wall member. For example, an existing beam member can be applied to any concrete member such as a column. Is possible.
ポリマーセメントモルタルの塗着方法は限定されるものではなく、適宜公知の手段により行えばよい。 The method for applying the polymer cement mortar is not limited, and may be appropriately performed by known means.
1,2 補強構造
10 建物基礎
11 立ち上がり部
13 溝
20 補強部
21 補強筋
21a 補強主筋
22 ポリマーセメントモルタル
30 壁部材
31 溝
40 補強部
41 補強筋
41a 縦筋
42 ポリマーセメントモルタル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2
Claims (2)
前記既存コンクリート部材の表面に配筋された補強筋と、
前記補強筋を内部に含んだ状態で前記既存コンクリート部材の表面に塗着されたポリマーセメントモルタルと、を備える補強構造であって、
前記既存コンクリート部材の前記表面には、前記補強筋に対応した位置に該補強筋の鉄筋径の1/2以上の深さからなる溝が形成されており、
前記溝に断面の一部が挿入された状態で前記補強筋が配筋されていることを特徴とする、補強構造。 Existing concrete members,
Reinforcing bars arranged on the surface of the existing concrete member;
A polymer cement mortar coated on the surface of the existing concrete member in a state of including the reinforcing bar inside, a reinforcing structure comprising:
On the surface of the existing concrete member, a groove having a depth of 1/2 or more of the reinforcing bar diameter of the reinforcing bar is formed at a position corresponding to the reinforcing bar,
The reinforcing structure is characterized in that the reinforcing bars are arranged in a state where a part of a cross section is inserted into the groove.
前記溝に沿って補強筋を配筋する工程と、
前記溝が充填されるとともに前記補強筋が埋設されるように前記既存コンクリート部材の表面にポリマーセメントモルタルを塗り付ける工程と、を備える補強方法であって、
前記補強筋を、前記溝に断面の一部が挿入された状態で配筋することを特徴とする、補強方法。 Forming a groove on the surface of an existing concrete member;
Arranging reinforcing bars along the grooves;
Applying the polymer cement mortar to the surface of the existing concrete member so that the groove is filled and the reinforcing bar is embedded, and a reinforcing method comprising:
The reinforcing method is characterized by arranging the reinforcing bars in a state where a part of the cross section is inserted into the groove.
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