JP3513734B2 - Dome roof structure - Google Patents
Dome roof structureInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばコンサート
ホール、コンベンションセンター、スタジアム等、ドー
ム状の構造物の屋根に用いて好適なドーム屋根構造に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、スタジアム、多目的ホールあるい
は実験棟などの空間に架設されるドーム状の屋根構造と
して、略同一サイズの複数の梁材を略三角形に組み合わ
せて屋根の構面の骨組みを形成し、その構面に仕上材を
張った単層のラチス構造が用いられている。このような
ドーム屋根構造においては、前記複数の梁材どうしを突
き合わせて接合するジョイント部があるが、このジョイ
ント部において、複数の梁材どうしを所定角度で接合す
るには、ガセットプレートを用いて全ての梁材を一体に
接続する構造や、溶接を用いた構造が一般に適用されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のドーム屋根構造には、以下のような問題
が存在する。ドーム状の屋根は、その構面を全体として
外方に凸となるよう形成するため、ジョイント部におい
ては、複数の梁材が同一平面内で突き合わされるとは限
らず、立体的に突き合わされることが多い。
【０００４】しかも、このジョイント部には複数の部材
が集中するため、ガセットプレート等を用いた構造とす
る場合には、十分の耐力を確保するためガセットプレー
トにある程度の大きさが必要となる一方、ガセットプレ
ートが大きくなってしまうと見栄えが低下する。このた
め、このような構造を主材の耐力がフルに要求されるよ
うな箇所に適用するのは不向きな場合がある。
【０００５】また、梁材どうしを溶接する構造では、言
うまでもなく複数の部材が斜めに集中するため、これら
を所定角度で接合するには高度な製作技術が要求され、
施工に多大な手間とコストがかかるという問題がある。
しかも現場でこのような溶接作業を行っていたのでは、
工期の長期化を招くという問題もある。
【０００６】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、ドーム屋根全体の耐力を確保したうえで、
この屋根のジョイント部での接合作業を容易かつ確実に
行うことができるドーム屋根構造を提供することを課題
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
一方の側に凸となるよう形成されたドーム屋根の構面
が、複数の梁材がラチス状に組まれることによって構成
され、前記梁材どうしを突き合わせて接合する各ジョイ
ント部には、接続すべき全ての梁材に向けて延出するブ
ラケットを一体に有したジョイント部材が配設されて、
該ジョイント部材の各ブラケットと前記各梁材とが接合
されてなり、前記構面の凸形状に合わせてブラケットと
梁材とが接合されるよう、各ブラケットの先端部が、そ
の軸線に対して定められた角度で斜めに形成されている
ドーム屋根構造であって、前記ドーム屋根には、その中
心部から外周部に向けて放射状に延在する複数の弦材が
配設され、各弦材は、前記ジョイント部材の下面側に固
定されていることを特徴としている。
【０００８】
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るドーム屋根構
造の実施の形態の一例を、図１ないし図５を参照して説
明する。
【００１０】図１に示すように、構造物１は、例えば野
球用のスタジアムであり、平面視略円形で、ドーム屋根
２を有した構成となっている。
【００１１】ドーム屋根２は、鉄骨造の骨組み３と、そ
の外側に張設された膜材４とから構成されている。
【００１２】図１および図２に示すように、骨組み３
は、単層の鉄骨製のシェル構造で、その頂部に環状のセ
ンターリング５が配設され、外周部にテンションリング
６が配設され、これらセンターリング５とテンションリ
ング６との間には、センターリング５から放射状に延び
る複数の放射フレーム７，７，…が設けられ、さらに互
いに隣接する放射フレーム７，７間には水平方向に延在
する水平ラチス材（梁材）８と、斜めに延在する斜めラ
チス材（梁材）９とが架設された構成となっている。こ
の骨組み３は、水平ラチス材８と斜めラチス材９とによ
って単層ラチス構造を構成している。
【００１３】図３に示すように、放射フレーム７は、断
面円形の鋼管からなる下弦材（弦材）１５と、断面Ｈ型
の鋼材からなる上弦材１６と、これらの間に架設された
ラチス材１７とからなる平面トラス構造とされている。
この放射フレーム７は、骨組み３の水平ラチス材８およ
び斜めラチス材９によって形成される構面Ａから略直交
するよう設けられている。
【００１４】図３および図４に示すように、水平ラチス
材８と、斜めラチス材９とは、そのジョイント部におい
て、ジョイント部材１９を介して一体に接合されてい
る。
【００１５】このジョイント部材１９は、接合すべき各
水平ラチス材８および斜め材９に向けて延出するブラケ
ット２０，２０，…を一体に有した構成となっている。
なおこれらブラケット２０，２０，…は、同一平面内に
位置するよう配置されている。図５に示すように、各ブ
ラケット２０の先端部は、その軸線と直交する面に対し
て所定角度、例えば４゜程度斜めになるよう形成されて
いる。このように斜めに形成されたブラケット２０の先
端部と、水平ラチス材８あるいは斜めラチス材９とを、
上下のフランジおよびウェブで継手板２１，２２，２３
を介してボルト接合することによって、これらが所定角
度をなして接合されており、これによって構面Ａが外方
に凸となるよう形成されている。
【００１６】ここで、ブラケット２０の上下のフランジ
と、水平ラチス材８あるいは斜めラチス材９の上下のフ
ランジとは、前記所定角度をなして突き合わされるた
め、これらを互いに連結する継手板２１，２２は所定角
度折り曲げられた形態となっている。これら継手板２
１，２２は、予め曲げ加工したものを用いてもよいし、
また平板状のものを用意し、これを水平ラチス材８ある
いは斜めラチス材９とブラケット２０とを接合するに際
して、ボルトを締め込みつつその締め込み力によって継
手板２１，２２を曲げて、水平ラチス材８あるいは斜め
ラチス材９とブラケット２０とのフランジ部に沿うよう
に馴染ませるようにしてもよい。
【００１７】図４および図５に示したように、放射フレ
ーム７の下弦材１５は、前記ジョイント部材１９の下面
側に、取付ブラケット２４を介して固定されている。そ
して、上弦材１６は、構面Ａから上方に所定寸法離間す
るよう配置されており、これによってこの放射フレーム
７は構面Ａから上方側に突出した形態となっている。図
３および図４に示したように、放射フレーム７の両側に
は、一端が上弦材１６に固定され、他端が水平ラチス材
８に固定された座屈防止部材２９，２９が設けられてお
り、これによって放射フレーム７が側方に座屈するのを
防止するようになっている。
【００１８】図３に示したように、このような骨組み３
上に張設された膜材４は、各放射フレーム７の上弦材１
６に沿って山折りされ、かつ互いに隣接する放射フレー
ム７，７間において、センターリング５とテンションリ
ング６（図１参照）との間に所定の張力で張設された押
さえケーブル３２によって谷折りされた構成となってい
る。これにより、図１に示したように、膜材４は、ドー
ム屋根２の周方向に沿って凹凸が交互に連続して形成さ
れた外観をなしている。そして、この膜材４には、透光
性に優れた材料、例えば四フッ化エチレン樹脂コーティ
ングガラス繊維布が用いられている。
【００１９】上述したドーム屋根２の構造では、ドーム
屋根２の構面Ａが、複数の水平ラチス材８、斜めラチス
材９がラチス状に組まれることによって構成され、水平
ラチス材８、斜めラチス材９には、ブラケット２０を有
したジョイント部材１９が配設され、各ブラケット２０
と水平ラチス材８あるいは斜めラチス材９とが接合され
た構成となっている。そして、構面Ａの凸形状を構成す
るため、各ブラケット２０の先端部が定められた角度で
斜めに形成された構成とした。このように構面Ａの凸形
状を構成するために、ジョイント部材１９を立体的に形
成する必要がないので、その製作も容易に行うことがで
きる。しかも、このようなジョイント部材１９を用いる
ことによって、ジョイント部の標準化、部材のユニット
化を図ることができ、現場におけるドーム屋根２の架設
工事を効率化して、工期の短縮化を図ることができる。
【００２０】また、ドーム屋根２の中心部から外周部に
向けて放射状に延在する複数の放射フレーム７が配設さ
れ、放射フレーム７の下弦材１５がジョイント部材１９
の下面側に固定された構成となっている。このようにし
て、放射フレーム７の下弦材１５と、構面Ａを形成する
水平ラチス材８、斜めラチス材９とをずらして配置する
ことにより、ジョイント部材１９に集中する部材の数を
減らして、ジョイント部材１９の大きさを小さくするこ
とができ、骨組み３の見栄えを向上させることができ
る。しかも、放射フレーム７の下弦材１５が独立して連
続することになるので、軸力の伝達を円滑に行うことが
できる
【００２１】さらに、構面Ａから突出させたトラス構造
の放射フレーム７がいわばリブとして機能し、従来に比
較して、ドーム屋根２の面外剛性を高めて、全体座屈性
能を向上させ構造安全性を高めることができる。
【００２２】加えて、放射フレーム７の両側に、座屈止
め部材２９が設けられた構成となっている。これによ
り、膜材４のテンション等により、放射フレーム７が横
方向に座屈するのを防止することができる。
【００２３】なお、上記実施の形態において、野球場用
のスタジアムを例として用いたが、構造物１の用途、形
状はもちろんのこと、ドーム屋根２の平面形状等につい
ても何ら限定するものではない。また、構面Ａを構成す
る水平ラチス材８、斜めラチス材９の組み方については
上記の形態に限定するものではなく、他の組み方におい
ても同様に適用することが可能である。さらに、放射フ
レーム７については、平面的なトラス構造に限らず、立
体トラス構造等、他の構造を採用することも可能であ
る。また、各種仕上材との組み合わせにおいては、これ
を構面Ａから下方側に突出させた構成とすることもでき
る。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係るド
ーム屋根構造によれば、ドーム屋根の構面を、複数の梁
材をラチス状に組むことによって構成し、梁材のジョイ
ント部には、接続すべき全ての梁材に向けて延出するブ
ラケットを有したジョイント部材を配設し、ジョイント
部材の各ブラケットと各梁材とを接合する構成とし、構
面の凸形状に合わせてブラケットと梁材とが接合される
よう、各ブラケットの先端部を定められた角度で斜めに
形成する構成とした。このようにして、ブラケットの先
端部が斜めに形成されたジョイント部材を用いて梁材を
接合することによって、一方の側に凸となった構面を形
成することができる。このときに、ジョイント部材を立
体的に構成する必要がないので、その製作も容易に行う
ことができる。しかも、このようなジョイント部材を用
いることによって、ジョイント部の標準化、部材のユニ
ット化を図ることができ、現場におけるドーム屋根の架
設工事を効率化して、工期の短縮化を図ることができ
る。
【００２５】また、ドーム屋根の中心部から外周部に向
けて放射状に延在する複数の弦材を配設し、各弦材をジ
ョイント部材の下面側に固定する構成とした。このよう
に、放射状の弦材と構面を形成する梁材とをずらして配
置することにより、ジョイント部材に集中する部材の数
を減らして、ジョイント部材の大きさを小さくすること
ができ、見栄えを向上させることができる。しかも、放
射状の弦材を独立させることにより、軸力の伝達を円滑
に行うことができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dome roof structure suitable for use as a roof of a dome-shaped structure such as a concert hall, a convention center, and a stadium. . In recent years, as a dome-shaped roof structure installed in a space such as a stadium, a multipurpose hall or an experimental building, a plurality of beams of substantially the same size are combined in a substantially triangular shape to form a roof. A single-layer lattice structure in which a frame is formed and a finishing material is stretched on its surface is used. In such a dome roof structure, there is a joint portion that joins the plurality of beam members by abutting each other.In this joint portion, in order to join the plurality of beam members at a predetermined angle, a gusset plate is used. Generally, a structure in which all the beam members are integrally connected or a structure using welding is generally applied. However, the conventional dome roof structure as described above has the following problems. Since the dome-shaped roof is formed so that its entire construction surface is convex outward, at the joint, a plurality of beams are not necessarily butted in the same plane, but are three-dimensionally butted. Often. In addition, since a plurality of members are concentrated at the joint portion, when a structure using a gusset plate or the like is used, the gusset plate needs to have a certain size in order to secure sufficient strength. However, the appearance is degraded when the gusset plate becomes large. For this reason, it may not be suitable to apply such a structure to a place where the proof stress of the main material is fully required. In a structure in which beams are welded to each other, it goes without saying that a plurality of members are concentrated obliquely, and a high-level manufacturing technique is required to join them at a predetermined angle.
There is a problem that a lot of labor and cost are required for construction.
Moreover, if such welding work was performed on site,
There is also a problem that the construction period is prolonged. The present invention has been made in consideration of the above points, and has been made in consideration of ensuring the proof strength of the entire dome roof.
An object of the present invention is to provide a dome roof structure capable of easily and reliably performing a joining operation at a joint portion of the roof. Means for Solving the Problems The invention according to claim 1 is:
The construction surface of the dome roof, which is formed to be convex on one side, is formed by assembling a plurality of beams in a lattice shape, and is connected to each joint part that butt-joins the beams. A joint member integrally having a bracket extending toward all the beam materials to be provided is arranged,
Each bracket of the joint member is joined to the beam material, and the tip of each bracket is positioned with respect to its axis so that the bracket and the beam material are joined according to the convex shape of the construction surface. Obliquely formed at a specified angle
A dome roof structure, wherein the dome roof includes
A plurality of chords extending radially from the core to the outer periphery
And each chord member is fixed to the lower surface side of the joint member.
It is characterized by being specified. An embodiment of a dome roof structure according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. As shown in FIG. 1, a structure 1 is, for example, a stadium for baseball, has a substantially circular shape in plan view, and has a dome roof 2. The dome roof 2 is composed of a steel frame 3 and a membrane member 4 stretched on the outside thereof. As shown in FIG. 1 and FIG.
Is a shell structure made of a single-layer steel frame. An annular center ring 5 is provided on the top of the shell structure, and a tension ring 6 is provided on the outer peripheral portion. Between these center rings 5 and the tension ring 6, A plurality of radial frames 7, 7, ... extending radially from the center ring 5 are provided. Further, a horizontal lattice member (beam member) 8 extending in the horizontal direction is provided between the radial frames 7, 7 adjacent to each other. It has a configuration in which an oblique lattice material (beam material) 9 extending is erected. The frame 3 has a single-layer lattice structure including a horizontal lattice member 8 and an oblique lattice member 9. As shown in FIG. 3, the radiating frame 7 includes a lower chord (chord) 15 made of a steel pipe having a circular cross section, an upper chord 16 made of a steel material having an H-shaped cross section, and a lattice installed between them. It has a planar truss structure composed of a material 17.
The radiating frame 7 is provided so as to be substantially orthogonal to the plane A formed by the horizontal lattice member 8 and the oblique lattice member 9 of the frame 3. As shown in FIGS. 3 and 4, the horizontal lattice member 8 and the diagonal lattice member 9 are integrally joined at a joint portion thereof via a joint member 19. The joint member 19 integrally has brackets 20, 20,... Extending toward the horizontal lattice members 8 and the oblique members 9 to be joined.
Are arranged so as to be located on the same plane. As shown in FIG. 5, the tip of each bracket 20 is formed so as to be inclined at a predetermined angle, for example, about 4 ° with respect to a plane perpendicular to the axis. The tip of the bracket 20 formed obliquely in this way and the horizontal lattice member 8 or the diagonal lattice member 9 are
Joint plates 21, 22, 23 with upper and lower flanges and webs
These are joined at a predetermined angle by bolt joining via the through hole, whereby the construction surface A is formed so as to protrude outward. Here, the upper and lower flanges of the bracket 20 and the upper and lower flanges of the horizontal lattice member 8 or the oblique lattice member 9 are butted at the above-mentioned predetermined angle. Reference numeral 22 denotes a form bent at a predetermined angle. These joint plates 2
For 1 and 22, those that have been bent in advance may be used,
Further, when a flat plate is prepared and this is to be joined to the horizontal lattice member 8 or the oblique lattice member 9 and the bracket 20, the joint plates 21 and 22 are bent by the tightening force while tightening the bolt, and the horizontal lattice member is bent. You may make it fit along the flange part of the material 8 or the slant lattice material 9 and the bracket 20. As shown in FIGS. 4 and 5, the lower chord member 15 of the radiation frame 7 is fixed to the lower surface of the joint member 19 via a mounting bracket 24. The upper chord member 16 is disposed above the construction surface A so as to be spaced apart from the construction surface A by a predetermined dimension, so that the radiation frame 7 projects upward from the construction surface A. As shown in FIGS. 3 and 4, buckling prevention members 29, 29 having one end fixed to the upper chord member 16 and the other end fixed to the horizontal lattice member 8 are provided on both sides of the radiation frame 7. This prevents the radiation frame 7 from buckling laterally. As shown in FIG. 3, such a skeleton 3
The film material 4 stretched on the upper chord material 1 of each radiation frame 7
6, and a valley fold is formed between the radiating frames 7, 7 adjacent to each other by a holding cable 32 stretched with a predetermined tension between the center ring 5 and the tension ring 6 (see FIG. 1). It is the configuration that was done. Thereby, as shown in FIG. 1, the film material 4 has an appearance in which irregularities are continuously formed alternately along the circumferential direction of the dome roof 2. The film material 4 is made of a material having excellent translucency, for example, a glass fiber cloth coated with an ethylene tetrafluoride resin. In the structure of the dome roof 2 described above, the construction surface A of the dome roof 2 is formed by assembling a plurality of horizontal lattice members 8 and diagonal lattice members 9 in a lattice shape. A joint member 19 having a bracket 20 is disposed on the material 9.
And the horizontal lattice member 8 or the oblique lattice member 9 are joined. Then, in order to form the convex shape of the construction surface A, the distal end portion of each bracket 20 is formed obliquely at a predetermined angle. Since the joint member 19 does not need to be formed three-dimensionally in order to form the convex shape of the surface A in this manner, the joint member 19 can be easily manufactured. Moreover, by using such a joint member 19, standardization of the joint portion and unitization of the member can be achieved, the construction work of the dome roof 2 at the site can be made more efficient, and the construction period can be shortened. . A plurality of radiating frames 7 are provided extending radially from the center of the dome roof 2 to the outer periphery thereof.
Is fixed to the lower surface side of. In this way, by displacing the lower chord material 15 of the radiating frame 7 and the horizontal lattice members 8 and the oblique lattice members 9 forming the construction surface A, the number of members concentrated on the joint member 19 is reduced. Thus, the size of the joint member 19 can be reduced, and the appearance of the framework 3 can be improved. In addition, since the lower chord members 15 of the radiating frame 7 are continuously formed independently, the transmission of the axial force can be performed smoothly. In other words, it functions as a rib, so that the out-of-plane rigidity of the dome roof 2 can be increased as compared with the related art, so that the overall buckling performance can be improved and the structural safety can be improved. In addition, buckling prevention members 29 are provided on both sides of the radiation frame 7. Thereby, it is possible to prevent the radiation frame 7 from buckling in the lateral direction due to the tension of the film material 4 or the like. In the above embodiment, a stadium for a baseball stadium is used as an example. However, the use and shape of the structure 1 and the plane shape of the dome roof 2 are not limited at all. . Further, the method of assembling the horizontal lattice member 8 and the oblique lattice member 9 constituting the construction surface A is not limited to the above-described embodiment, and the same can be applied to other methods. Further, the radiation frame 7 is not limited to a planar truss structure, and it is also possible to adopt another structure such as a three-dimensional truss structure. Further, in combination with various finishing materials, it may be configured to protrude downward from the construction surface A. As described above, according to the dome roof structure of the first aspect, the dome roof structure is formed by assembling a plurality of beams in a lattice shape. In the joint part, a joint member having a bracket extending toward all the beam members to be connected is provided, and each bracket of the joint member and each beam member are joined, and the convex shape of the structural surface The tip of each bracket is formed obliquely at a predetermined angle so that the bracket and the beam member are joined in accordance with. In this manner, by joining the beam members using the joint member in which the front end of the bracket is formed obliquely, it is possible to form a construction surface that is convex on one side. At this time, since it is not necessary to form the joint member three-dimensionally, it can be easily manufactured. In addition, by using such a joint member, standardization of the joint portion and unitization of the member can be achieved, construction work of the dome roof at the site can be made more efficient, and the construction period can be shortened. Further, a plurality of chords extending radially from the center of the dome roof toward the outer periphery are provided, and each chord is fixed to the lower surface side of the joint member. In this way, by displacing the radial chord material and the beam material forming the structure, the number of members concentrated on the joint member can be reduced, and the size of the joint member can be reduced, and the appearance can be improved. Can be improved. Moreover, by making the radial chord members independent, the transmission of the axial force can be performed smoothly.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るドーム屋根構造を適用した構造物
の一例を示す概略構成図である。
【図２】同構造物の骨組みを示す側面図である。
【図３】同構造物の屋根の一部を示す立断面図である。
【図４】同構造物の骨組みの一部を示す平面図および立
断面図である。
【図５】図４の側断面図である。
【符号の説明】
２ ドーム屋根
８ 水平ラチス材（梁材）
９ 斜めラチス材（梁材）
１５ 下弦材（弦材）
１９ ジョイント部材
２０ ブラケット
Ａ 構面BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a structure to which a dome roof structure according to the present invention is applied. FIG. 2 is a side view showing a skeleton of the structure. FIG. 3 is an elevational sectional view showing a part of a roof of the structure. FIG. 4 is a plan view and a vertical sectional view showing a part of a skeleton of the structure. FIG. 5 is a side sectional view of FIG. 4; [Description of Signs] 2 Dome roof 8 Horizontal lattice material (beam material) 9 Diagonal lattice material (beam material) 15 Lower chord material (chord material) 19 Joint member 20 Bracket A Construction surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 幹雄 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建 設株式会社内 (56)参考文献 実公 昭52−43845（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E04B 7/00 - 7/24 E04B 1/19 E04B 1/32 E04B 1/58 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Mikio Shimizu 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (56) Reference Jikken Sho 52-43845 (JP, Y1) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) E04B 7/ 00-7/24 E04B 1/19 E04B 1/32 E04B 1/58
Claims (1)
ム屋根の構面が、複数の梁材がラチス状に組まれること
によって構成され、前記梁材どうしを突き合わせて接合
する各ジョイント部には、接続すべき全ての梁材に向け
て延出するブラケットを一体に有したジョイント部材が
配設されて、該ジョイント部材の各ブラケットと前記各
梁材とが接合されてなり、前記構面の凸形状に合わせて
ブラケットと梁材とが接合されるよう、各ブラケットの
先端部が、その軸線に対して定められた角度で斜めに形
成されているドーム屋根構造であって、 前記ドーム屋根には、その中心部から外周部に向けて放
射状に延在する複数の弦材が配設され、各弦材は、前記
ジョイント部材の下面側に固定されていることを特徴と
するドーム屋根構造。 (57) [Claim 1] The construction surface of a dome roof formed so as to be convex on one side is formed by assembling a plurality of beams in a lattice shape. A joint member integrally having a bracket extending toward all the beam members to be connected is provided at each joint portion for joining and joining the joint members, and each bracket of the joint member and each of the beam members are provided. And the tip of each bracket is formed obliquely at a predetermined angle with respect to its axis so that the bracket and the beam are joined in accordance with the convex shape of the construction surface. A dome roof structure, in which the dome roof is radiated from the center to the outer periphery.
A plurality of chords extending radially are provided, and each chord is
It is fixed to the lower side of the joint member.
Dome roof structure.
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1996
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| JPH09268693A (en) | 1997-10-14 |
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