JP5091361B1 - 床用エキスパンションジョイントの床カバー材支持装置、床カバー材の取り付け方法及び床用エキスパンションジョイント - Google Patents

床用エキスパンションジョイントの床カバー材支持装置、床カバー材の取り付け方法及び床用エキスパンションジョイント Download PDF

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Abstract

【課題】床用エキスパンションジョイントの床カバー材を、その端部を躯体に回転自在に支持して、他側の躯体が上下何れの方向に相対変位しても床カバー材の端部との接合が確実に維持されるように構成する。
【解決手段】床カバー材5を支持する支持装置6を、躯体2の凹面部21a内にリング形の係合部61dの開口面を間隙長さ方向に向けて固定される躯体側係合部材61と、リング形の係合部62bを床カバー材5の端部51から突出させて固定される床カバー材側係合部材62と、並設された両係合部61d、62bの開口面に軸部63aを挿通して連結するボルトナット63、64とにより構成し、床カバー材5の端部51を回転自在に支持して躯体2に連結する。
【選択図】図2

Description

本発明は、建築物に設けられた躯体と躯体の間隙を閉鎖して両躯体の床面を接合する床用エキスパンションジョイントに係り、両躯体の鉛直方向の相対変位に追従する機能を備えた構造のものに関する。
地震などの震動による躯体の鉛直方向の変位に追従する接合部を備えた床用エキスパンションジョイントとして、躯体間の間隙を塞ぐ床カバー材の一側の端部を、当該端部が接合する側の躯体にコイルバネが巻かれたボルトを介して連結し、間隙を挟む他側の躯体が上方へ相対変位した際に、前記コイルバネの下方への弾圧付勢力を床カバー材に作用せしめ、これにより床カバー材の他側の端部が前記相対変位する躯体の上面に押し付けられて接合し、且つその状態のまま躯体に追従して上方へ変位するように設けられた構成のものが知られている(例えば特許文献1参照)。
他の床用エキスパンションジョイントとして、図10に示されるように、間隙に面する一側の躯体の端部に、上面にナット101が固定された支持金具102を取り付ける一方、床カバー材100の端部にブロック状の支持部材103を枢支ピン104、104により回転自在に取り付け、この支持部材103をボルト105でナット101の上方に固定することにより床カバー材100を支持金具102に連結し、間隙を挟む他側の躯体が上方へ相対変位した際に、これに接合する床カバー材100の他側の端部が前記枢支ピン104、104を支点として上方へ回転変位するように設けられた構成のものが知られている(例えば特許文献2参照)。
また、図11に示されるように、間隙110の長さ方向に沿って配置された軸部材111を一側の躯体112の端部から間隙110内に突出させて取り付け、この軸部材111に床カバー材113の端部に設けた支持部材114を通して連結することで、床カバー材113が軸部材111周りで回転変位するように設けられた構成のものが知られている(例えば特許文献3参照)。
特開2005−325611号公報 特開2007−132157号公報 特開2010−229787号公報
従来の床用エキスパンションジョイントのうち、床カバー材をコイルバネで下方へ弾圧付勢する構成のものは、床カバー材の他端部が躯体の変位に追従して一度でも上方へ変位したならばコイルバネが伸びきってしまい、地震が発生して上下の振動が何度か続いたような場合にはコイルバネが伸びきって床カバー材の位置を保持する機能が低下するという問題がある。また、この構成のものは、床カバー材の他端部の可動領域は上方に限定され、当該他端部が接合する躯体の下方への相対変位に追従できないという問題がある。
図10に示された構成のものは、床カバー材100に間隙の長さ方向の荷重が加わった場合に、その荷重が支持部材103を介してナット101に伝わり、ナット101の支持金具102との接続部に応力が集中してナット101が支持金具102から外れてしまい易いという問題がある。地震発生時の躯体の変動は、間隙の幅方向、長さ方向又は鉛直方向の各方向を組み合わせた全範囲に生じ、何れの方向から荷重を受けても破損し難い構造である必要がある。また、この構成のものも、床カバー材100の端部の可動領域が上方への変位に限定され、躯体の下方への相対変位に追従できないという問題がある。
また、図11に示された構成のものは、床カバー材113の端部が上下何れにも変位可能であるものの、軸部材111を間隙110内に突出させて取り付ける必要があるので施工がし難く、また、地震の際に床カバー材113に間隙110の長さ方向の荷重が加わったり床カバー材113の上面に下向きの大きな荷重が加わったりして、躯体112の端面の軸部材111との接続部に応力が集中して躯体112から軸部材111が外れると、軸部材111もろとも床カバー材113が間隙110の中に脱落する虞があるという構造上の問題がある。
本発明は従来技術の有するこのような問題点に鑑み、床用エキスパンションジョイントの床カバー材を、その一側の端部を躯体に回転自在に支持して、他側の躯体が上下何れの方向に相対変位しても床カバー材の端部との接合が確実に維持されるように構成し、何れの方向の荷重を受けても取り外れ難く、且つ簡単な作業により取り付けることができるようにすることを課題とする。
前記課題を解決するため本発明は、躯体と躯体の間隙に床カバー材を取り付けて両躯体の床面を接合する床用エキスパンションジョイントの床カバー材支持装置において、リング形の係合部を備えていて前記一側の躯体上の間隙に面する端部に設けられた凹面部内に前記係合部の開口面を間隙長さ方向に向けて固定される躯体側係合部材と、リング形の係合部を備えていて前記床カバー材の端部から前記係合部を突出させて床カバー材に固定される床カバー材側係合部材と、前記凹面部上で前記躯体側係合部材の係合部とこれに並設させた前記床カバー材側係合部材の係合部とを両係合部の開口面に軸部を挿通して連結するボルトナットと、を備えた構成を有することを特徴とする。
これによれば、床カバー材の端部に設けられた床カバー材側係合部材と、間隙を挟む一側の躯体端部の凹面部に設けられた躯体側係合部材を、両部材の係合部にボルトの軸部を挿通し、軸部端部をナットにより締結することで、床カバー材は、その端部が両係合部材を介して前記一側の躯体端部の凹面部に連結して支持されるとともに他方の端部を他側の躯体端部に接合させて間隙上に取り付けられる。
躯体側係合部材は、その係合部の開口面を間隙長さ方向に向けて前記凹面部上に取り付けられており、これに床カバー材の端部に取り付けられた床カバー材側係合部材を並設し、両係合部をボルトナットで締結した状態でボルトの軸部は間隙長さ方向と平行な配置となり、この軸部を支点として床カバー材が回転自在に支持されるので、他側の躯体が上下何れかの方向に相対変位した場合に、これに追従して床カバー材が前記ボルトの軸部を支点として回転し、相対変位する躯体と床カバー材の端部との接合状態を確実に維持することができる。
前記構成の支持装置において、躯体側係合部材の係合部と床カバー材側係合部材の係合部を、両係合部の開口面に適宜な長さのスペーサ管を被せたボルトの軸部を挿通し、スペーサ管の両端でボルトナットを締結することにより、当該スペーサ管の周面に沿って変位可能に連結した構成を有することが好ましい。
ボルトの軸部にスペーサ管を被せ、このスペーサ管の周面に両係合部材の係合部を係合することで、床カバー材がボルトの軸部周りに回転する際の接触抵抗が少なくなり、両係合部材の係合部がスペーサ管の周面を滑動して床カバー材をスムーズに回転させることができる。また、スペーサ管の両端でボルトナットを締結することで取り付け操作性が良好となり、スペーサ管の周面上で両係合部材が適宜な間隔を開けて係合されていれば、仮に地震の際に床カバー材が間隙長さ方向の荷重を受けても、前記係合位置に適宜な配置間隔があることにより、荷重が直ちに床カバー材の端部から凹面部の支持装置へと伝わることはなく、前記荷重を受けることによる支持装置の破損を防止することができる。
前記構成の支持装置において、躯体側係合部材と床カバー材側係合部材は、ボルトの軸部が挿通可能なリング形の係合部とこの係合部を躯体端部の凹面部又は床カバー材に一体に固定する部位を備えた部材をいう。係合部の形状は、例えばリング状やC字状、鈎状など、その開口面にボルトの軸部を挿通して前記軸部の外周に確実に係合し且つナットを外さない限り軸部から抜けることのない形状であることが好ましい。係合部とこれを固定する部位は、一体の部材に設けられていても、複数の部材に設けられていても何れでもよい。
前記構成の支持装置において、躯体側係合部材は、前記凹面部に固定される台座の上面に支持板を上方に突出させて取り付け、この支持板に係合部であるリング体をその外周面を前記台座上面に接合させて取り付けた構成に設けることができる。
台座の上面にリング体の外周面を接合させて躯体側係合部材が構成してあれば、床カバー材の荷重がリング体から直接台座に伝わって凹面部で受けることとなり、部材の接続部分に荷重による応力が集中して部材を破損に至らしめるようなことはない。
また、床カバー材側係合部材は、床カバー材の端部下面に固定される支持板に、係合部であるリング体を取り付けた構成に設けることができる。さらに、前記リング体をアイボルト又はアイナットを用いて構成することができる。
また、前記構成の支持装置を用いた本発明の床カバー材の取り付け方法は、
間隙に面する一側の躯体端部に設けられた凹面部上に前記躯体側係合部材を構成する台座を固定する工程と、
床カバー材の端部下面に床カバー材側係合部材を構成する支持板を固定する工程と、
前記床カバー材の端部に固定された支持板にリング体を取り付けるとともに、このリング体に、前記躯体側係合部材を構成する支持板に取り付けられたリング体をボルトナット及びスペーサ管を用いて連結する工程と、
前記連結された両リング体が端部に取り付けられた前記床カバー材を両躯体間に架け渡す工程と、
前記一側の躯体端部に設けられた凹面部上で、前記床カバー材の端部に取り付けられた躯体側係合部材のリング体の支持板を台座の上面に締着固定することにより前記リング体を台座上に取り付ける工程と、を有することを特徴とする。
本発明の床用エキスパンションジョイントは、前記構成の支持装置により、間隙を挟む躯体と躯体の間に架け渡された床カバー材が支持された構成を有することを特徴とする。
本発明の床カバー材の支持装置は、特殊な形状や寸法で形成された部材を用いることなく、標準品として市場に流通している金属板や形材、ボルトナットなどを用いて低廉な加工コストで作製可能である。また、床カバー材の取り付けも、一側の躯体における凹面部上での取り付け操作によって簡易な手順により行うことができ、これにより床カバー材を回転自在に支持して構成される床用エキスパンションジョイントの施工コストの低廉化を実現することができる。
本発明の一実施形態の床用エキスパンションジョイントの縦断面図である。 図1に示された床カバー材を支持する支持装置の拡大断面図である。 図3の概略上面図である。 図2の支持装置の構成部材を展開した外観図である。 図2の支持装置を構成する躯体側係合部材と床カバー材側係合部材の側面図である。 床カバー材と躯体凹面部における支持装置の取り付け位置を示した床カバー材及び躯体凹面部の側面図と上面図である。 図2の支持装置を用いて床カバー材を取り付ける工程を説明するための図である。 支持装置による床カバー材の回転機能を説明するための図である。 図1の床用エキスパンションジョイントにおける躯体の相対変位が生じた際の動作を説明するための図である。 従来の床カバー材支持装置の一例を説明するための図である。 従来の床カバー材支持装置の他の例を説明するための図である。
本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の一実施形態の床用エキスパンションジョイントの縦断面を示しており、図示されるように、この床用エキスパンションジョイント1は、例えば免震構造の躯体2と非免震構造の躯体3の間の間隙4に、両躯体2、3に跨るように床カバー材5が取り付けられて両躯体2、3の床面21、31を床カバー材5で接合するとともに、床カバー材5の一側の端部51を支持装置6で回転自在に支持して躯体2に連結し、躯体3が躯体2に対して上下何れの方向に相対変位してもこれに追従して床カバー材5が前記端部51側を支点に回転することで、躯体3の床面31と床カバー材5の他側の端部52との接合が確実に維持されるように構成してある。
詳しくは、図2〜図5に示されるように、床カバー材5は、例えばステンレス鋼板からなる本体カバー上に縞鋼板を一体に重ねた積層板を用い、これを間隙4の全体を覆う長さ及び間隙4の幅の2倍よりも若干大きな幅の寸法に設定して形成されており、躯体2に接合する側の端部51には後述する床カバー材側係合部材62が固定してある。
支持装置6は、図4に示されるように、躯体2の端部に固定される躯体側係合部材61、床カバー材5の端部51に固定される床カバー材側係合部材62、ボルト63とナット64、スペーサ管65及びワッシャ66により構成されている。
躯体側係合部材61は、溝形鋼からなる台座61aの上面にアングル材からなる支持板61bを上方に突出させてボルトナット61cにより固定し、台座61aの上方でリング体であるアイボルト61dを、その開口面を台座61aの上面に対して垂直に交差させ、且つその外周面を台座61aの上面に接合させて、つまり台座61a上にアイボルト61dの外周面が載るように配置し、前記支持板61bに形成された通孔にアイボルト61dの軸部を通しナット締めにより固定して、台座61a上にアイボルト61dを一体に取り付けて形成してある。
床カバー材側合部材62は、アングル材からなる支持板62aの外面に、前記アイボルト61dと同寸のリング体であるアイボルト62bをその開口面を当該支持板62aの側面に対して垂直縦向きに交差させて配置し、前記支持板62aに形成された通孔にアイボルト62bの軸部を通しナット締めにより固定して、支持板62aにアイボルト62bを一体に取り付けて形成してある。
支持装置6は、両係合部材61、62を互いにアイボルト61d、62bが並設するように配置した状態で、両アイボルト61d、62bの開口面に、ワッシャ66とスペーサ管65を嵌め込んだボルト63の軸部63aを挿通し、軸部63aの端部にワッシャ66を介してナット64を螺合してスペーサ管65の両端でボルトナット63、64を締結することにより組み立てられ、これによりスペーサ管65を介して両アイボルト61d、62bがボルト63の軸部63aの外周に係合し、前記躯体側係合部材61の台座61a上で床カバー材側係合部材62が前記軸部63aを支点としてその周りに回転変位可能に支持されるように構成してある。
支持装置6の躯体側係合部材61は、その台座61aの側面に取り付け片を溶接固着した状態で、躯体2上の間隙4に面する端部に設けられた凹面部21aの上面に設置され、前記取り付け片の上面からアンカーボルトを凹面部21a内に打ち込むなどして当該凹面部21a上に固定される。このとき、アイボルト61dが凹面部21a内に納まるように、つまりアイボルト61dの上端が凹面部21aよりも上方へ突出しないように設定され、また、アイボルト61dの開口面が間隙4の長さ方向を向くように台座61aの固定位置が調整される。
また、床カバー材側係合部材62は、支持板62aの他側面を床カバー材5の端部51の下面に溶接固着して固定され、この固定された支持板62aに、アイボルト62bが前記のように配置されて取り付けられる。このとき、図2に示されるように、アイボルト62bを支持板62aに取り付けた状態で、アイボルト62bの半周面が床カバー材5の端部51よりも外方に突出するように、支持板62aの固定位置が調整される。
なお、図6に示されるように、躯体側係合部材61は躯体2の凹面部21a上に複数個が所定の間隔を開け、且つ各アイボルト61dの開口面の中心が間隙4の長手方向に沿った同一直線上に揃うように配置して取り付けられる。
また、床カバー材側係合部材62は、床カバー材5を両躯体2、3に架け渡した際に前記躯体側係合部材61のアイボルト61dにアイボルト62bが並設するように、前記各躯体側係合部材61の取り付け位置に位置対応させて、床カバー材5の端部51に複数個が取り付けられる。
これらの部材により構成される本形態の床用エキスパンションジョイント1は、以下の施工手順により取り付けることができる。
先ず、両躯体2、3の端部の下地を形成した後、図7(A)に示されるように、躯体2の凹面部21a上に躯体側係合部材61を構成する台座61aを固定する。このとき、台座61a上には支持板61bを連結するためのボルト61cを突出させておく。
凹面部21a上に複数の台座61aを固定するにあたり、各台座61aに取り付けられるアイボルト61dの向きを揃えるため、台座61a上にアイボルト61dが取り付けられている状態で各台座61aを固定するようにしてもよい。この場合、台座61aを固定した後、各台座61aの上面からアイボルト61dが取り付けられた支持板61bを取り外しておく。
また、床カバー材5の端部51には、床カバー材側係合部材62を構成する支持板62aを溶接固着する。
次いで、床カバー材5の端部51に固定された支持板62aにアイボルト62bを締着固定して一体に取り付けるとともに、このアイボルト62bに躯体側係合部材61を構成するアイボルト61dを、ボルトナット63、64を用いて連結する。アイボルト61dは支持板61bに取り付けられた状態で連結する。
アイボルト61dとアイボルト62bの連結は、前記のように両アイボルト61d、62bの開口面に、ワッシャ66とスペーサ管65を嵌め込んだボルト63の軸部63aを挿通し、軸部63aの端部にワッシャ66を介してナット64を螺合してスペーサ管65の両端でボルトナット63、64を締結することにより行われる。
次いで、前記連結された両アイボルト61d、62bが端部51に取り付けられた床カバー材5を、両躯体2、3間に架け渡して取り付ける。
そして、図7(B)に示されるように、躯体2の凹面部21a上で、アイボルト61dとともに床カバー材5の端部51に取り付けられた支持板61bを、前記台座61aの上面に接合し、且つ支持板61bに形成された通孔に前記ボルト61cを通しナットにより締着固定して、前記連結状態のアイボルト61dを台座61a上に固定する。
その後、図7(C)に示されるように、凹面部21上に取り付けられた躯体側係合部材61に曲げアングル材7を差し込んでナット締めにより固定し、その後、凹面部21a内における曲げアングル材7で仕切られた、躯体2中央側の空隙部分にモルタルを充填する。
そして、モルタル硬化後、同図(D)に示されるように、前記曲げアングル材7の上面に、への字見切り材8をビス留めして凹面部21aの上部隙間を閉鎖することで床用エキスパンションジョイント1の施工が完了する。
このように構成された本形態の床用エキスパンションジョイント1によれば、間隙4を覆って両躯体2、3に跨るように床カバー材5が取り付けられ、床カバー材5を介して両躯体2、3の床面21、31を接合するとともに、図8に示されるように、床カバー材5の端部51が躯体2の凹面部21a上で支持装置6を介して間隙長さ方向に沿った軸(ボルト63の軸部63a)を支点として回転自在に支持され、躯体3が躯体2に対して上下何れの方向に相対変位したとしても、これに追従して床カバー材5が前記軸を支点に回転することで変位を吸収し、躯体3の床面31と床カバー材5の端部52との接合を確実に維持することが可能である。
すなわち、図9を用いてその機能を説明すれば、同図(A)に示された床カバー材5の当初の取り付け位置において、先ず、間隙4の両側で躯体2、3が間隙4の長さ方向(Y方向;図面手前から奥行きに至る方向)に沿って相対変位した場合、躯体3の床面31に載せた床カバー材5の端部52が変位に追従して床面31上をスライドすることで前記Y方向の変位を吸収する。
同図(B)、(C)に示されるように、間隙4の両側で躯体2、3が間隙4の幅方向(X方向)に沿って間隙4を狭める向又は拡げる方向に相対変位した場合、前記と同様に、躯体3の床面31に載せた床カバー材5の端部52が変位に追従して床面31上をスライドすることで前記X方向の変位を吸収する。
また、同図(D)に示されるように、躯体2、3がX方向に沿って間隙4を狭めつつ、鉛直方向(Z方向)に沿って躯体3側が上方に相対変位した場合は、躯体3の床面31が床カバー材5の下面を上方へ押し上げる変動に追従して、床カバー材5が前記支持装置6のボルト63の軸部63aを支点として上方に回転することで、前記両方向の変位を吸収することができる。
さらに、同図(E)に示されるように、躯体2、3がX方向に沿って間隙4を狭めつつ、鉛直方向(Z方向)に沿って躯体3側が下方に相対変位した場合には、躯体3の床面31が降下する変動に追従して、床カバー材5が前記支持装置6のボルト63の軸部63aを支点として下方に回転することで、降下する躯体3の床面31と床カバー材5の端部52の接合状態を維持したまま、前記両方向の変位を吸収することができる。
地震発生時に躯体2、3に発生する変位は、前記X方向、Y方向及びZ方向の各方向を組み合わせた全範囲に生じるが、本形態の床用エキスパンションジョイント1は、床カバー材5の可動領域をX方向、Y方向及びZ方向の全方向に設けてあるので、躯体2、3が何れの方向に相対変位しても、変位に追従して床カバー材5がスライドし或いは回転することで変位を吸収し、躯体2、3の間に隙間を生じさせることなく間隙4を床カバー材5で確実に閉鎖することが可能である。
なお、図示した床用エキスパンションジョイント1や支持装置6の構成及びその施工手順は、本発明の実施形態の一例を示すものであり、本発明はこれに限定されず、他の適宜な形態で構成し、他の手順によって施工することが可能である。
支持装置6の躯体側係合部材61と床カバー材側係合部材62は、係合部を構成するリング体であるアイボルト61d、62bの代わりにアイナットを用いてもよく、係合部の開口面が他の形状のもの、例えばC字形や鈎形などの係合部材を用いてもよい。アイナットやアイボルトなどの標準品である係合部材単体で前記両係合部材61、62を構成し、これを直に躯体3の凹面部21aや床カバー材5に取り付けてもよい。
これら変形例と前記実施の形態の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。
1 床用エキスパンションジョイント、2,3 躯体、21a 凹面部、4 間隙、5 床カバー材、6 支持装置、61 躯体側係合部材、62 床カバー材側係合部材、61d,62b アイボルト(リング体)、63 ボルト、63a 軸部、64 ナット、65 スペーサ管、7 曲げアングル材、8 への字見切り材

Claims (7)

  1. 躯体と躯体の間隙に床カバー材を取り付けて両躯体の床面を接合する床用エキスパンションジョイントの床カバー材支持装置において、
    リング形の係合部を備えていて前記一側の躯体上の間隙に面する端部に設けられた凹面部内に前記係合部の開口面を間隙長さ方向に向けて固定される躯体側係合部材と、
    リング形の係合部を備えていて前記床カバー材の端部から前記係合部を突出させて床カバー材に固定される床カバー材側係合部材と、
    前記凹面部上で前記躯体側係合部材の係合部とこれに並設させた前記床カバー材側係合部材の係合部とを両係合部の開口面に軸部を挿通して連結するボルトナットと、
    を備えた構成を有することを特徴とする床カバー材支持装置。
  2. 躯体側係合部材の係合部と床カバー材側係合部材の係合部を、両係合部の開口面に適宜な長さのスペーサ管を被せたボルトの軸部を挿通し、スペーサ管の両端でボルトナットを締結することにより、当該スペーサ管の周面に沿って変位可能に連結した構成を有することを特徴とする請求項1に記載の床カバー材支持装置。
  3. 躯体側係合部材は、前記凹面部に固定される台座の上面に支持板を上方に突出させて取り付け、この支持板に係合部であるリング体をその外周面を前記台座上面に接合させて取り付けた構成を有する請求項1又は2に記載の床カバー材支持装置。
  4. 床カバー材側係合部材は、床カバー材の端部下面に固定される支持板に、係合部であるリング体を取り付けた構成を有する請求項1〜3の何れかに記載の床カバー材支持装置。
  5. リング体がアイボルト又はアイナットにより構成された請求項3又は4に記載の床カバー材支持装置。
  6. 床用エキスパンションジョイントの床カバー材を、請求項4又は5に記載の支持装置を用いて躯体と躯体の間隙に取り付ける方法において、
    間隙に面する一側の躯体端部に設けられた凹面部上に前記躯体側係合部材を構成する台座を固定する工程と、
    床カバー材の端部下面に床カバー材側係合部材を構成する支持板を固定する工程と、
    前記床カバー材の端部に固定された支持板にリング体を取り付けるとともに、このリング体に、前記躯体側係合部材を構成する支持板に取り付けられたリング体をボルトナット及びスペーサ管を用いて連結する工程と、
    前記連結された両リング体が端部に取り付けられた前記床カバー材を両躯体間に架け渡す工程と、
    前記一側の躯体端部に設けられた凹面部上で、前記床カバー材の端部に取り付けられた躯体側係合部材のリング体の支持板を台座の上面に締着固定することにより前記リング体を台座上に取り付ける工程と、
    を有することを特徴とする床カバー材の取り付け方法。
  7. 請求項1〜5の何れかに記載の床カバー材支持装置により、間隙を挟む躯体と躯体の間に架け渡された床カバー材が支持された構成を有することを特徴とする床用エキスパンションジョイント。


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