JP6855365B2 - Underground structure of new building - Google Patents

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Description

本発明は、既存地下躯体で囲まれた内部側や既存地下躯体の上方側に設ける新設建物の地下構造に関する。 The present invention relates to an underground structure of a new building provided on the inner side surrounded by the existing underground skeleton or on the upper side of the existing underground skeleton.

既存建物を新設建物に建て替えるに際し、既存建物の基礎躯体を部分的に残して新設建物を構築することが行われている。
例えば、特許文献1には、既存杭に支持された既存構造物が既存杭および既存杭の上に配設された既存基礎スラブを残して撤去され、残された既存基礎スラブの上に埋め戻し材が敷設されて、埋め戻し材の上に新設構造物の基礎の新設マットスラブが配設されることにより構築された新設構造物が開示されている。
特許文献1に開示されたような構成においては、既存構造物の地下外壁は撤去されている。しかし、既存構造物の地下外壁を、例えば山留め材として利用するため、あるいは新設建物の構造の一部として利用するため、残す場合がある。
When rebuilding an existing building into a new building, the new building is being constructed by partially leaving the foundation frame of the existing building.
For example, in Patent Document 1, the existing structure supported by the existing pile is removed leaving the existing pile and the existing foundation slab arranged on the existing pile, and backfilled on the remaining existing foundation slab. The new structure constructed by laying the material and arranging the new mat slab of the foundation of the new structure on the backfill material is disclosed.
In the configuration as disclosed in Patent Document 1, the underground outer wall of the existing structure has been removed. However, the underground outer wall of the existing structure may be left in order to be used, for example, as a retaining material or as a part of the structure of a new building.

特許文献2には、既存建物のうち少なくとも既存杭を残して既存建物を撤去し、その撤去した既存建物の跡に新設建物を構築する建物構築方法で、新設建物の重量を既存杭に伝達するために多数の長尺部材により構成された骨組構造体を使用し、その骨組構造体を既存杭の上に設置して、その骨組構造体の上に新設建物を構築する建物構築方法が開示されている。
また、既存建物は、再利用可能であれば、既存杭に加えて、既存基礎梁、既存底板、既存外壁を残して撤去することが開示されている。
特許文献3には、既存地下構造物を一部解体して地下外壁及び地下底盤を残し、これら地下外壁及び地下底盤に充填材を充填して基礎地盤を構築し、この基礎地盤上に新築建物の地下構造を構築する構成が開示されている。
Patent Document 2 describes a building construction method in which an existing building is removed while leaving at least an existing pile among the existing buildings, and a new building is constructed on the site of the removed existing building, and the weight of the new building is transmitted to the existing pile. Therefore, a building construction method is disclosed in which a skeleton structure composed of a large number of long members is used, the skeleton structure is installed on an existing pile, and a new building is constructed on the skeleton structure. ing.
Further, it is disclosed that the existing building will be removed while leaving the existing foundation beam, the existing bottom plate, and the existing outer wall in addition to the existing pile if it can be reused.
In Patent Document 3, the existing underground structure is partially dismantled to leave the underground outer wall and the underground basement, and the underground outer wall and the underground bottom are filled with a filler to construct the foundation ground, and a new building is constructed on the foundation ground. The configuration for constructing the underground structure of is disclosed.

特許文献2、3に開示されたような構成では、新設の地下構造が負担する鉛直荷重が、既存の地下外壁に伝達されることがある。既存の地下外壁は、必ずしも鉛直荷重を負担することを想定して設けられているとは限らない。このため、地下外壁が負担できる鉛直荷重を考慮しつつ、新設の建物を設計しなければならず、その設計作業が複雑となる。 In the configuration disclosed in Patent Documents 2 and 3, the vertical load borne by the newly constructed underground structure may be transmitted to the existing underground outer wall. The existing underground outer wall is not always provided on the assumption that it will bear the vertical load. For this reason, it is necessary to design a new building while considering the vertical load that can be borne by the underground outer wall, which complicates the design work.

特開2010−121372号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-121372 特開2006−161476号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-161476 特開2015−34436号公報JP-A-2015-34436

本発明の目的は、複雑な設計作業が不要な、既存地下躯体を利用した新設建物の地下構造を提供することである。 An object of the present invention is to provide an underground structure of a new building using an existing underground skeleton, which does not require complicated design work.

本発明者らは、既存地下躯体を利用した新設建物の地下構造として、既存地下外壁を山留め壁に利用しつつ、既存地下外壁の上端面と新設地下躯体との間を分離するとともに、既存地下躯体(既存地下外壁または既存耐圧盤)と新設地下躯体とを接合鋼材で連結することで、既存地下外壁を構造部材として設計する必要がなく、かつ地震発生時には、新設地下躯体に連結された既存地下躯体の躯体重量をカウンターウェイトとして利用できる点に着眼し、本発明に至った。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の新設建物の地下構造は、既存地下躯体で囲まれた内部側、又は当該既存地下躯体の上方側に、新設地下躯体が設けられた新設建物の地下構造であって、前記既存地下躯体は、既存地下外壁と、既存耐圧盤とを含んで構成され、前記既存地下外壁の上端面と、該上端面の上方に位置する前記新設地下躯体との間には、隙間、又は緩衝材が設けられていることを特徴とする。
このような構成によれば、既存地下外壁の上端面と新設地下躯体との間に、剛性ゼロの隙間、または低剛性の緩衝材が設けられ、既存地下外壁と新設地下躯体が力学的に分離されているために、新設建物を構成する上部構造体の鉛直荷重が既存地下外壁に伝達されることはなく、新設建物が新設地下躯体のみで支持される。このため、新設建物の設計を行う際に、既存地下外壁は新設建物の鉛直荷重の負担を考慮せずに設計作業を行うことができ、複雑な設計作業が不要である。
また、施工時においては、既存地下外壁を山留め壁として利用することができるので、新設地下躯体を構築する際に山留め壁を新たに設ける必要はなく、建設費用を低減でき、作業日数を短縮できる。
As an underground structure of a new building using an existing underground skeleton, the present inventors use the existing underground outer wall as a retaining wall, separate the upper end surface of the existing underground outer wall from the new underground skeleton, and the existing underground. By connecting the skeleton (existing underground outer wall or existing pressure plate) and the new underground skeleton with a bonded steel material, it is not necessary to design the existing underground outer wall as a structural member, and in the event of an earthquake, the existing underground skeleton is connected to the new underground skeleton. The present invention was made by focusing on the fact that the weight of the underground skeleton can be used as a counter weight.
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, the underground structure of the new building of the present invention is an underground structure of a new building in which a new underground skeleton is provided on the inner side surrounded by the existing underground skeleton or on the upper side of the existing underground skeleton. The underground skeleton is configured to include an existing underground outer wall and an existing pressure plate, and there is a gap or buffer between the upper end surface of the existing underground outer wall and the new underground skeleton located above the upper end surface. It is characterized in that a material is provided.
According to such a configuration, a gap with zero rigidity or a low-rigidity cushioning material is provided between the upper end surface of the existing underground outer wall and the new underground skeleton, and the existing underground outer wall and the new underground skeleton are mechanically separated. Therefore, the vertical load of the superstructure constituting the new building is not transmitted to the existing underground outer wall, and the new building is supported only by the new underground skeleton. Therefore, when designing a new building, the existing underground outer wall can be designed without considering the burden of the vertical load of the new building, and complicated design work is not required.
In addition, since the existing underground outer wall can be used as a retaining wall at the time of construction, it is not necessary to newly install a retaining wall when constructing a new underground skeleton, the construction cost can be reduced, and the number of working days can be shortened. ..

本発明の一態様においては、本発明の新設建物の地下構造は、前記既存地下外壁の内部側側面と前記新設地下躯体との間には、隙間、又は緩衝材が設けられている。
このような構成によれば、既存地下外壁の内部側側面と新設地下躯体との間に、隙間又は緩衝材が設けられていることで、既存地下外壁と新設地下躯体との間で新設建物の鉛直荷重等が伝達されることはなく、既存地下外壁を非構造部材として比較的容易に設計することができる。
In one aspect of the present invention, in the underground structure of the new building of the present invention, a gap or a cushioning material is provided between the inner side surface of the existing underground outer wall and the new underground skeleton.
According to such a configuration, a gap or a cushioning material is provided between the inner side surface of the existing underground outer wall and the new underground skeleton, so that the new underground skeleton can be connected to the existing underground outer wall. No vertical load or the like is transmitted, and the existing underground outer wall can be designed relatively easily as a non-structural member.

本発明の一態様においては、本発明の新設建物の地下構造は、前記既存地下外壁と前記新設地下躯体との間、及び前記既存耐圧盤と前記新設地下躯体との間には接合鋼材が設置され、当該接合鋼材を介して前記既存地下躯体と前記新設地下躯体が接合されている。
このような構成によれば、接合鋼材を介して既存地下躯体と新設地下躯体が接合されているので、既存地下外壁と既存耐圧盤を含む既存地下躯体の自重を、新設地下躯体のカウンターウェイトとして利用できる。また、接合鋼材を介して新設地下躯体と既存地下外壁、または既存耐圧盤が接合されていることで、地震発生時に建物脚部に生じる転倒モーメントに対して、接合鋼材が引抜き抵抗材として機能するとともに、新設地下躯体と既存耐圧盤との水平接合面においては支圧抵抗力が作用して抵抗モーメントが形成され、建物の回転を抑制させることができる。その結果、新設建物の耐震性を高めることができる。
In one aspect of the present invention, in the underground structure of the new building of the present invention, a bonded steel material is installed between the existing underground outer wall and the new underground skeleton, and between the existing pressure plate and the new underground skeleton. Then, the existing underground skeleton and the new underground skeleton are joined via the joined steel material.
According to such a configuration, the existing underground skeleton and the new underground skeleton are joined via the bonded steel material, so that the weight of the existing underground skeleton including the existing underground outer wall and the existing pressure plate can be used as the counterweight of the new underground skeleton. Available. In addition, since the new underground skeleton is joined to the existing underground outer wall or the existing pressure plate via the joined steel material, the joined steel material functions as a pull-out resistance material against the overturning moment generated at the building leg when an earthquake occurs. At the same time, a bearing resistance force acts on the horizontal joint surface between the new underground skeleton and the existing pressure plate to form a resistance moment, which can suppress the rotation of the building. As a result, the seismic resistance of new buildings can be improved.

本発明によれば、複雑な設計作業が不要な、既存地下躯体を利用した新設建物の地下構造を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide an underground structure of a new building using an existing underground skeleton, which does not require complicated design work.

本発明の第一実施形態にかかる新設建物の全体構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the new building which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1の新設建物の地下構造部の一部を示す部分拡大断面図である。It is a partially enlarged sectional view which shows a part of the underground structure part of the new building of FIG. 上記第一実施形態にかかる新設建物の、抵抗機構の説明図である。It is explanatory drawing of the resistance mechanism of the new building which concerns on the said 1st Embodiment. 本発明の第二実施形態にかかる新設建物の全体構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the new building which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図4の新設建物の地下構造部の一部を示す部分拡大断面図である。It is a partially enlarged sectional view which shows a part of the underground structure part of the new building of FIG. 本発明の第二実施形態にかかる新設建物の変形例の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the modification of the new building which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

本発明は、既存地下外壁と新設地下躯体との間に隙間や緩衝材を設けて、力学的に分離するとともに、既存地下躯体(既存地下外壁、既存耐圧盤)と新設地下躯体を接合鋼材で連結させた新設建物の地下構造である。第一実施形態は、既存耐圧盤の上面に新設地下躯体が設けられた直接基礎形式による新設建物の地下構造である(図1〜図2)。第二実施形態やその変形例は、既存杭や新設杭を備えた杭基礎形式による新設建物の地下構造である(図4〜図6)。
以下、添付図面を参照して、本発明による新設建物の地下構造を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
In the present invention, a gap or a cushioning material is provided between the existing underground outer wall and the new underground skeleton to mechanically separate the existing underground skeleton (existing underground outer wall, existing pressure plate) and the new underground skeleton with a bonded steel material. It is the underground structure of the new building that was connected. The first embodiment is an underground structure of a new building in a direct foundation type in which a new underground skeleton is provided on the upper surface of an existing pressure plate (FIGS. 1 to 2). The second embodiment and its modification are underground structures of a new building in the form of a pile foundation provided with existing piles and new piles (FIGS. 4 to 6).
Hereinafter, with reference to the attached drawings, a mode for carrying out the underground structure of the new building according to the present invention will be described with reference to the drawings.

[第一実施形態]
本発明の第一実施形態にかかる新設建物の全体構成を示す断面図を図1に示す。図1の新設建物の地下構造部の一部を示す部分拡大断面図を図2に示す。
図1、図2に示されるように、新設建物1Aは、地下構造部(新設建物の地下構造)10Aと、上部構造部20と、を備える。
上部構造部20は、地下構造部10A上に設けられている。上部構造部20は、複数本の上部柱21と、互いに隣り合う上部柱21間に架設された上部梁22とを備えている。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a cross-sectional view showing the overall configuration of the new building according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a partially enlarged cross-sectional view showing a part of the underground structure of the new building of FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, the new building 1A includes an underground structure portion (underground structure of the new building) 10A and a superstructure portion 20.
The superstructure portion 20 is provided on the underground structure portion 10A. The superstructure portion 20 includes a plurality of upper pillars 21 and upper beams 22 erected between the upper pillars 21 adjacent to each other.

地下構造部10Aは、図1、及び図2に示すように、既存地下躯体30と、新設地下躯体11Aと、前記既存地下躯体と前記新設地下躯体との間に設ける隙間S1、S2、又は緩衝材41、42から構成されている。
既存地下躯体30は、既存建物の基礎部の少なくとも一部であり、新設建物1Aの構築に先立って、既存建物(図示無し)を取り壊す際に、地盤G中に残すことによって構成される。
既存地下躯体30は、地盤G上に形成された既存耐圧盤31と、既存耐圧盤31の外周部から上方に向かって立ち上がる既存地下外壁32と、を備える。既存地下外壁32の外周面32fは、周囲の地盤Gに接している。
これら既存耐圧盤31及び既存地下外壁32は、鉄筋コンクリート造等により形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the underground structure portion 10A has a gap S1, S2, or a buffer provided between the existing underground skeleton 30, the new underground skeleton 11A, and the existing underground skeleton and the new underground skeleton. It is composed of materials 41 and 42.
The existing underground skeleton 30 is at least a part of the foundation of the existing building, and is configured to be left in the ground G when the existing building (not shown) is demolished prior to the construction of the new building 1A.
The existing underground skeleton 30 includes an existing pressure plate 31 formed on the ground G and an existing underground outer wall 32 rising upward from the outer peripheral portion of the existing pressure plate 31. The outer peripheral surface 32f of the existing underground outer wall 32 is in contact with the surrounding ground G.
The existing pressure plate 31 and the existing underground outer wall 32 are formed of a reinforced concrete structure or the like.

新設地下躯体11Aは、既存地下躯体30で囲まれた内部側に設けられている。新設地下躯体11Aは、新設耐圧盤12と、新設地下外壁13と、下部柱14と、基礎梁15と、を備える。
新設耐圧盤12は、既存耐圧盤31上に、所定の厚さで形成されている。なお、新設耐圧盤12は、既存耐圧盤31上に均し所定の厚さで設けたコンクリート9上に形成してもよい。
新設地下外壁13は、新設耐圧盤12の外周部から上方に向かって立ち上がるよう形成されている。これにより、新設地下躯体11Aは、既存地下躯体30の上方側に設けられている。
これら新設耐圧盤12及び新設地下外壁13は、鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造等によって形成される。
下部柱14は、新設耐圧盤12から鉛直上方に向かって延びている。基礎梁15は、互いに隣り合う下部柱14及び新設地下外壁13との間に架設されている。
The new underground skeleton 11A is provided on the inner side surrounded by the existing underground skeleton 30. The new underground skeleton 11A includes a new pressure plate 12, a new underground outer wall 13, a lower column 14, and a foundation beam 15.
The new pressure plate 12 is formed on the existing pressure plate 31 with a predetermined thickness. The new pressure plate 12 may be formed on the concrete 9 provided on the existing pressure plate 31 with a predetermined thickness.
The new underground outer wall 13 is formed so as to rise upward from the outer peripheral portion of the new pressure plate 12. As a result, the new underground skeleton 11A is provided on the upper side of the existing underground skeleton 30.
The new pressure plate 12 and the new underground outer wall 13 are formed of a reinforced concrete structure, a steel-framed reinforced concrete structure, or the like.
The lower pillar 14 extends vertically upward from the newly installed pressure plate 12. The foundation beam 15 is erected between the lower pillar 14 adjacent to each other and the new underground outer wall 13.

新設地下外壁13は、図2に示すように、既存地下外壁32の上端面32tよりも、上方に突出するように形成する。新設地下外壁13は、既存地下外壁32の上端面32tよりも上方に、外周側に張り出す張り出し部13wを有している。この張り出し部13wは、例えば新設地下躯体11Aの外周部に位置する外周基礎梁15wによって形成することができる。
既存地下外壁32の上端面32tと、上端面32tの上方に位置する新設地下外壁13の張り出し部13wの下面13bとの間には、上下方向に隙間S1が形成されている。
また、新設地下外壁13の外周面13fと、既存地下外壁32の内部側側面32gとの間には、水平方向に所定寸法の隙間S2が形成されている。
隙間S1及びS2には、例えばポリプロピレン等の発泡性フォーム材等からなる緩衝材41、42が充填されていてもよい。また、隙間S1、S2に、土砂や構造材として期待することのない低強度コンクリート(例えば、ラップルコンクリート)を配置してもよい
。上述のような構成により、新設地下外壁13で負担する鉛直荷重は、既存地下外壁32に伝達されないようになっている。
As shown in FIG. 2, the new underground outer wall 13 is formed so as to project upward from the upper end surface 32t of the existing underground outer wall 32. The new underground outer wall 13 has an overhanging portion 13w that projects toward the outer peripheral side above the upper end surface 32t of the existing underground outer wall 32. The overhanging portion 13w can be formed by, for example, an outer peripheral foundation beam 15w located on the outer peripheral portion of the new underground skeleton 11A.
A gap S1 is formed in the vertical direction between the upper end surface 32t of the existing underground outer wall 32 and the lower surface 13b of the overhanging portion 13w of the new underground outer wall 13 located above the upper end surface 32t.
Further, a gap S2 having a predetermined size is formed in the horizontal direction between the outer peripheral surface 13f of the new underground outer wall 13 and the inner side surface 32g of the existing underground outer wall 32.
The gaps S1 and S2 may be filled with cushioning materials 41 and 42 made of, for example, a foaming foam material such as polypropylene. Further, low-strength concrete (for example, lapple concrete), which is not expected as earth and sand or a structural material, may be arranged in the gaps S1 and S2. With the above configuration, the vertical load borne by the new underground outer wall 13 is not transmitted to the existing underground outer wall 32.

既存地下外壁32と新設地下躯体11Aとの間には、図2に示すように、接着系の後施工アンカー筋等からなる接合鋼材51が設けられている。接合鋼材51は、水平方向に延び、その一端が既存地下外壁32に打ち込まれ、他端が新設地下躯体11Aの新設地下外壁13に埋設されている。接合鋼材51は、上下方向及び水平方向に適宜間隔をあけて複数本が設けられている。ここで、接合鋼材51は、新設地下外壁13で負担する鉛直荷重を既存地下外壁32に伝達しない程度の本数、材料で設けられている。
既存耐圧盤31と新設地下躯体11Aとの間には、接着系の後施工アンカー筋等からなる接合鋼材52が設けられている。接合鋼材52は、上下方向に延び、その下端が既存耐圧盤31に打ち込まれ、上端が新設地下躯体11Aの新設耐圧盤12に埋設されている。接合鋼材52は、水平面内で互いに直交する2方向(例えば、図2の紙面に沿った方向と、図2の紙面に直交する方向)にそれぞれ適宜間隔をあけて複数本が設けられている。
As shown in FIG. 2, a joint steel material 51 made of an adhesive post-construction anchor bar or the like is provided between the existing underground outer wall 32 and the new underground skeleton 11A. The bonded steel material 51 extends in the horizontal direction, one end thereof is driven into the existing underground outer wall 32, and the other end is buried in the new underground outer wall 13 of the new underground skeleton 11A. A plurality of joined steel materials 51 are provided at appropriate intervals in the vertical direction and the horizontal direction. Here, the bonded steel material 51 is provided with a number and materials such that the vertical load borne by the new underground outer wall 13 is not transmitted to the existing underground outer wall 32.
A bonded steel material 52 made of an adhesive post-construction anchor bar or the like is provided between the existing pressure plate 31 and the new underground skeleton 11A. The bonded steel material 52 extends in the vertical direction, the lower end thereof is driven into the existing pressure plate 31, and the upper end is embedded in the new pressure plate 12 of the new underground skeleton 11A. A plurality of joined steel materials 52 are provided at appropriate intervals in two directions orthogonal to each other in the horizontal plane (for example, a direction along the paper surface of FIG. 2 and a direction orthogonal to the paper surface of FIG. 2).

このような新設建物1Aを構築するには、まず、既存建物(図示無し)を、既存地下躯体30を地盤G中に残して解体、撤去する。
その後、既存地下躯体30で囲まれた内部側に、新設地下躯体11Aを設ける。このときには、既存地下躯体30の既存地下外壁32が山留め壁として機能し、周囲の地盤Gが既存地下外壁で囲まれた内部側に流れこまないように周囲の地盤を固めることができる。
新設地下躯体11Aの構築後、新設地下躯体11A上に上部構造部20を構築することで、新設建物1Aの施工が完了する。
In order to construct such a new building 1A, first, the existing building (not shown) is dismantled and removed leaving the existing underground skeleton 30 in the ground G.
After that, a new underground skeleton 11A is provided on the inner side surrounded by the existing underground skeleton 30. At this time, the existing underground outer wall 32 of the existing underground skeleton 30 functions as a retaining wall, and the surrounding ground can be solidified so that the surrounding ground G does not flow into the inner side surrounded by the existing underground outer wall.
After the construction of the new underground skeleton 11A, the construction of the new building 1A is completed by constructing the superstructure portion 20 on the new underground skeleton 11A.

次に、本第一実施形態の新設建物の地下構造の抵抗機構を説明する。
本第一実施形態は、既存地下躯体30を構成する既存耐圧盤31と既存地下外壁32を残置させた状態で、既存耐圧盤31の上面に新設耐圧盤12を設けるとともに、既存地下外壁32の内部側側面32gに添わせて新設地下外壁13が構築された新設建物1Aの地下構造10Aである。また、既存地下外壁32と新設地下外壁13との間に隙間S1、S2や緩衝材41、42を設けて、力学的に分離するとともに、既存地下外壁32と新設地下外壁13、及び既存耐圧盤31と新設耐圧盤12とが接合鋼材51、52で連結されている。
図3に、本第一実施形態の新設建物の地下構造の抵抗機構の模式図を示す。
本第一実施形態の新設建物の地下構造では、図3に示すように、地震発生時に建物脚部に生じる転倒モーメントOMに対して、既存耐圧盤31と新設耐圧盤12との間では、接合鋼材52が引抜き抵抗力を負担し、双方の水平接合面では支圧抵抗力が作用して、その偶力機構によって抵抗モーメントRMが形成されることで、建物1Aの転倒を防止する。
具体的には、既存耐圧盤31と新設耐圧盤12との間に設ける接合鋼材52は、図2に示すように、建物1Aを平面視した際の短辺方向Wの両側端部に集中的に配置し、その接合鋼材52を、水平面内において端辺方向Wに直交する建物の長辺方向Lに沿って設ける。ここでいう建物1Aの短辺方向Wの両側端部とは、建物脚部に作用する転倒モーメントOMに対して、接合鋼材52に引抜き抵抗力を効率的に負担させるためには、建物1Aの短辺方向Wの中央付近を建物の回転中心線と捉えた場合、建物1Aの短辺方向Wの建物端面から建物内部側に建物1Aの短辺長さの1/3以下に相当する区間となる。
Next, the resistance mechanism of the underground structure of the new building of the first embodiment will be described.
In the first embodiment, the existing pressure plate 31 and the existing underground outer wall 32 constituting the existing underground skeleton 30 are left behind, and the new pressure plate 12 is provided on the upper surface of the existing pressure plate 31, and the existing underground outer wall 32 is provided. It is an underground structure 10A of a new building 1A in which a new underground outer wall 13 is constructed along the inner side surface 32g. Further, gaps S1 and S2 and cushioning materials 41 and 42 are provided between the existing underground outer wall 32 and the new underground outer wall 13 to mechanically separate the existing underground outer wall 32, the new underground outer wall 13, and the existing pressure plate. 31 and the newly installed pressure plate 12 are connected by the bonded steel materials 51 and 52.
FIG. 3 shows a schematic view of the resistance mechanism of the underground structure of the new building of the first embodiment.
In the underground structure of the new building of the first embodiment, as shown in FIG. 3, the existing pressure plate 31 and the new pressure plate 12 are joined to the overturning moment OM generated at the building leg when an earthquake occurs. The steel material 52 bears the pull-out resistance force, and the bearing resistance force acts on both horizontal joint surfaces, and the couple force mechanism forms a resistance moment RM to prevent the building 1A from tipping over.
Specifically, the bonded steel material 52 provided between the existing pressure plate 31 and the new pressure plate 12 is concentrated on both end portions in the short side direction W when the building 1A is viewed in a plan view, as shown in FIG. 52 is provided along the long side direction L of the building orthogonal to the end side direction W in the horizontal plane. The both end portions of the building 1A in the short side direction W are referred to as the building 1A in order to efficiently bear the pull-out resistance force on the bonded steel material 52 against the overturning moment OM acting on the building leg. When the vicinity of the center of the short side direction W is regarded as the rotation center line of the building, the section corresponding to 1/3 or less of the short side length of the building 1A from the building end face in the short side direction W of the building 1A to the inside of the building. Become.

上述したような新設建物1Aの地下構造では、図2に示すように、既存地下躯体30で囲まれた内部側、及び既存地下躯体30の上方側に、新設地下躯体11Aが設けられている。既存地下躯体30は、既存地下外壁32と、既存耐圧盤31とを含んで構成され、既存地下外壁32の上端面32tと、上端面32tの上方に位置する新設地下躯体11Aとの間には、隙間S1又は緩衝材41が設けられている。
このような構成によれば、既存地下外壁32の上端面32tと新設地下躯体11Aとの間に、剛性ゼロの隙間S1、または低剛性の緩衝材41が設けられ、既存地下外壁32と新設地下躯体11Aが力学的に分離されているために、新設建物1Aを構成する上部構造体20の鉛直荷重が既存地下外壁32に伝達されることはなく、新設建物1Aが新設地下躯体11Aのみで支持される。このため、新設建物1Aの設計を行う際に、既存地下外壁32は新設建物1Aの鉛直荷重の負担を考慮せずに設計作業を行うことができ、複雑な設計作業が不要である。
また、施工時においては、既存地下外壁32を山留め壁として利用することができるので、新設地下躯体を構築する際に山留め壁を設ける必要はなく、建設費用を低減でき、作業日数を短縮できる。
したがって、複雑な設計作業が不要な、既存地下躯体30を利用した新設建物1Aの地下構造部10Aを提供することが可能となる。
In the underground structure of the new building 1A as described above, as shown in FIG. 2, the new underground skeleton 11A is provided on the inner side surrounded by the existing underground skeleton 30 and on the upper side of the existing underground skeleton 30. The existing underground skeleton 30 includes an existing underground outer wall 32 and an existing pressure plate 31, and is located between the upper end surface 32t of the existing underground outer wall 32 and the new underground skeleton 11A located above the upper end surface 32t. , The gap S1 or the cushioning material 41 is provided.
According to such a configuration, a gap S1 having zero rigidity or a low-rigidity cushioning material 41 is provided between the upper end surface 32t of the existing underground outer wall 32 and the new underground skeleton 11A, and the existing underground outer wall 32 and the new underground are provided. Since the skeleton 11A is mechanically separated, the vertical load of the superstructure 20 constituting the new building 1A is not transmitted to the existing underground outer wall 32, and the new building 1A is supported only by the new underground skeleton 11A. Will be done. Therefore, when designing the new building 1A, the existing underground outer wall 32 can be designed without considering the load of the vertical load of the new building 1A, and complicated design work is not required.
Further, at the time of construction, since the existing underground outer wall 32 can be used as a retaining wall, it is not necessary to provide a retaining wall when constructing a new underground skeleton, the construction cost can be reduced, and the number of working days can be shortened.
Therefore, it is possible to provide the underground structure portion 10A of the new building 1A using the existing underground skeleton 30, which does not require complicated design work.

新設建物1Aの地下構造部10Aにおいて、既存地下外壁32の内部側側面32gと新設地下躯体11Aとの間には、隙間S2、又は緩衝材42が設けられている。
このような構成によれば、既存地下外壁32の内部側側面32gと新設地下躯体11Aとの間には、隙間S2又は緩衝材42が設けられていることで、既存地下外壁32と新設地下躯体11Aとの間で新設建物1Aの鉛直荷重等が伝達されることはなく、既存地下外壁32を非構造部材として比較的容易に設計することができる。
In the underground structure portion 10A of the new building 1A, a gap S2 or a cushioning material 42 is provided between the inner side surface 32g of the existing underground outer wall 32 and the new underground skeleton 11A.
According to such a configuration, the gap S2 or the cushioning material 42 is provided between the inner side surface 32 g of the existing underground outer wall 32 and the new underground skeleton 11A, so that the existing underground outer wall 32 and the new underground skeleton are provided. The vertical load of the new building 1A is not transmitted to and from 11A, and the existing underground outer wall 32 can be relatively easily designed as a non-structural member.

新設建物1Aの地下構造部10Aにおいて、既存地下外壁32と新設地下躯体11Aとの間、及び既存耐圧盤31と新設地下躯体11Aとの間には接合鋼材51、52が設置され、接合鋼材51、52を介して既存地下躯体30と新設地下躯体11Aが接合されている。
このような構成によれば、接合鋼材51、52を介して既存地下躯体30と新設地下躯体11Aが接合されているので、既存地下外壁32と既存耐圧盤31を含む既存地下躯体30の自重を、新設地下躯体11Aのカウンターウェイトとして利用できる。また、接合鋼材51、52を介して新設地下躯体11Aと既存地下外壁32、または既存耐圧盤31が接合されていることで、地震発生時に建物脚部に生じる転倒モーメントOMに対して、接合鋼材51、52が引抜き抵抗材として機能するとともに、新設地下躯体11Aと既存耐圧盤31との水平接合面においては支圧抵抗力が作用して抵抗モーメントRMが形成され、建物1Aの回転を抑制させることができる。その結果、新設建物1Aの耐震性を高めることができる。
In the underground structure portion 10A of the new building 1A, joining steel materials 51 and 52 are installed between the existing underground outer wall 32 and the new underground skeleton 11A, and between the existing pressure plate 31 and the new underground skeleton 11A. , 52, the existing underground skeleton 30 and the new underground skeleton 11A are joined.
According to such a configuration, since the existing underground skeleton 30 and the new underground skeleton 11A are joined via the bonded steel materials 51 and 52, the weight of the existing underground skeleton 30 including the existing underground outer wall 32 and the existing pressure plate 31 can be reduced. , Can be used as a counterweight for the new underground skeleton 11A. Further, since the new underground skeleton 11A and the existing underground outer wall 32 or the existing pressure plate 31 are joined via the joined steel materials 51 and 52, the joined steel material is opposed to the overturning moment OM generated in the building leg when an earthquake occurs. 51 and 52 function as pull-out resistance materials, and a bearing resistance force acts on the horizontal joint surface between the new underground skeleton 11A and the existing pressure plate 31 to form a resistance moment RM, which suppresses the rotation of the building 1A. be able to. As a result, the seismic resistance of the new building 1A can be improved.

[第二実施形態]
次に、本発明の新設建物の地下構造の第二実施形態について説明する。なお、以下に示す第二実施形態は、上記第一実施形態で示した新設建物の地下構造に対し、基礎杭を備えている点のみが異なる。したがって、以下の説明においては、上記第一実施形態に対する差異部分を中心に説明し、上記第一実施形態と共通する構成については、図中に同符号を付してその説明を省略する。
本発明の第二実施形態にかかる新設建物の全体構成を示す断面図を図4に示す。図4の新設建物の地下構造部の一部を示す部分拡大断面図を図5に示す。なお、図5においては、既存耐圧盤31と新設耐圧盤12との間の均しコンクリート9の図示を省略している。
新設建物1Bは、図4、図5に示すように、地下構造部(地下構造)10Bと、上部構造部20と、を備える。また、地下構造部10Bは、既存地下躯体30と、新設地下躯体11Bと、から構成されている。
既存地下躯体30は、既存耐圧盤31と、既存地下外壁32と、既存基礎杭35と、を備える。既存基礎杭35は、既存建物の基礎部の少なくとも一部であり、既存建物(図示無し)を取り壊す際に、既存耐圧盤31及び既存地下外壁32とともに、地盤G中に残すことによって構成される。
既存基礎杭35は、杭頭部35tが、より詳細には杭上部の杭体外周面が、既存耐圧盤31に接合されている。既存基礎杭35と既存耐圧盤31とは、図示しない接合筋等を介して接合することもできる。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the underground structure of the new building of the present invention will be described. The second embodiment shown below differs from the underground structure of the new building shown in the first embodiment only in that it is provided with foundation piles. Therefore, in the following description, the differences from the first embodiment will be mainly described, and the same reference numerals will be given to the configurations common to the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
FIG. 4 shows a cross-sectional view showing the overall configuration of the new building according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a partially enlarged cross-sectional view showing a part of the underground structure portion of the new building of FIG. In FIG. 5, the leveling concrete 9 between the existing pressure plate 31 and the new pressure plate 12 is not shown.
As shown in FIGS. 4 and 5, the new building 1B includes an underground structure portion (underground structure) 10B and an upper structure portion 20. Further, the underground structure portion 10B is composed of an existing underground skeleton 30 and a new underground skeleton 11B.
The existing underground skeleton 30 includes an existing pressure plate 31, an existing underground outer wall 32, and an existing foundation pile 35. The existing foundation pile 35 is at least a part of the foundation portion of the existing building, and is configured to be left in the ground G together with the existing pressure plate 31 and the existing underground outer wall 32 when the existing building (not shown) is demolished. ..
In the existing foundation pile 35, the pile head 35t and, more specifically, the outer peripheral surface of the pile body at the upper part of the pile are joined to the existing pressure plate 31. The existing foundation pile 35 and the existing pressure plate 31 can also be joined via a joint bar (not shown).

新設地下躯体11Bは、図4に示すように既存地下躯体30で囲まれた内部側に設けられている。新設地下躯体11Bは、新設耐圧盤12と、新設地下外壁13と、下部柱14と、基礎梁15と、を備える。既存地下外壁32と新設地下躯体11Bとの間、及び既存耐圧盤31と新設地下躯体11Bとの間には、上記第一実施形態と同様、接合鋼材51、52(図2参照)が設置されている。
新設耐圧盤12は、図5に示すように、下端面に凹部12sが上方に向けて窪むように形成され、既存基礎杭35の杭頭部35tとの間に、水平方向及び上下方向に所定寸法の隙間S3を隔てて設けられる。この隙間S3には、例えばポリプロピレン等の発泡性フォーム材等からなる緩衝材43が充填されていてもよい。
As shown in FIG. 4, the new underground skeleton 11B is provided on the inner side surrounded by the existing underground skeleton 30. The new underground skeleton 11B includes a new pressure plate 12, a new underground outer wall 13, a lower column 14, and a foundation beam 15. Joint steel materials 51 and 52 (see FIG. 2) are installed between the existing underground outer wall 32 and the new underground skeleton 11B, and between the existing pressure plate 31 and the new underground skeleton 11B, as in the first embodiment. ing.
As shown in FIG. 5, the new pressure plate 12 is formed so that the recess 12s is recessed upward on the lower end surface, and has predetermined dimensions in the horizontal direction and the vertical direction between the recess 12s and the pile head 35t of the existing foundation pile 35. The gap S3 is provided. The gap S3 may be filled with a cushioning material 43 made of, for example, a foaming foam material such as polypropylene.

上記第一実施形態の新設建物1Aと同様、新設地下躯体11Bは、既存地下外壁32の上端面との間に、隙間S1又は緩衝材41を介して設けられている。また、既存地下外壁32の内部側側面と新設地下躯体11Bとの間には、隙間S2又は緩衝材42が設けられている。これにより、新設建物1Bの設計を行う際に、既存地下外壁32による鉛直荷重の負担を考慮せずに設計作業を行うことができ、設計作業の複雑化を抑えることができる。
また、既存基礎杭35についても、図5に示すように、新設地下躯体11Bの新設耐圧盤12との間に、隙間S3又は緩衝材43を介して設けられている。これにより、新設建物1Bの設計を行う際に、既存基礎杭35による鉛直荷重の負担を考慮せずに設計作業を行うことができ、設計作業の複雑化を抑えることができる。
上述に示すような第二実施形態の構成によれば、新設地下躯体11Bを構成する新設耐圧盤12と既存基礎杭35との間に隙間S3、または緩衝材43が設けられ、新設耐圧盤12と既存基礎杭35が力学的に分離されていることで、新設建物1Bの鉛直荷重は既存基礎杭35に伝達されることはなく、新設耐圧盤12からその下面側の既存耐圧盤31を通して、当該既存耐圧盤31の直下地盤に伝達される。既存基礎杭35は、新設建物1Bの鉛直荷重は支持しないものの、地震発生時に新設耐圧盤12を含む新設地下躯体11Bが水平方向に移動し、既存基礎杭35と新設耐圧盤12との間の隙間空間が狭まり、新設耐圧盤12が既存基礎杭に接する変形領域に至った際には、既存基礎杭35が新設建物1Bの水平抵抗材として機能して、新設建物1Bの構造安全性を高めることができる。
Similar to the new building 1A of the first embodiment, the new underground skeleton 11B is provided between the new underground skeleton 11B and the upper end surface of the existing underground outer wall 32 via a gap S1 or a cushioning material 41. Further, a gap S2 or a cushioning material 42 is provided between the inner side surface of the existing underground outer wall 32 and the new underground skeleton 11B. As a result, when designing the new building 1B, the design work can be performed without considering the load of the vertical load due to the existing underground outer wall 32, and the complexity of the design work can be suppressed.
Further, as shown in FIG. 5, the existing foundation pile 35 is also provided between the new underground skeleton 11B and the new pressure plate 12 via a gap S3 or a cushioning material 43. As a result, when designing the new building 1B, the design work can be performed without considering the load of the vertical load due to the existing foundation pile 35, and the complexity of the design work can be suppressed.
According to the configuration of the second embodiment as described above, a gap S3 or a cushioning material 43 is provided between the new pressure plate 12 constituting the new underground skeleton 11B and the existing foundation pile 35, and the new pressure plate 12 is provided. And the existing foundation pile 35 are mechanically separated, so that the vertical load of the new building 1B is not transmitted to the existing foundation pile 35, and the new pressure plate 12 passes through the existing pressure plate 31 on the lower surface side thereof. It is transmitted to the direct base plate of the existing pressure plate 31. Although the existing foundation pile 35 does not support the vertical load of the new building 1B, the new underground skeleton 11B including the new pressure plate 12 moves in the horizontal direction when an earthquake occurs, and the existing foundation pile 35 and the new pressure plate 12 are separated from each other. When the gap space is narrowed and the new pressure plate 12 reaches a deformed area in contact with the existing foundation pile, the existing foundation pile 35 functions as a horizontal resistance material for the new building 1B and enhances the structural safety of the new building 1B. be able to.

(第二実施形態の変形例)
なお、本発明の新設建物の地下構造は、図面を参照して説明した上述の第二実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、新設地下躯体11Bに、既存基礎杭35を設けるようにしたが、これに限らない。
本発明の第二実施形態にかかる新設建物の変形例の構成を示す断面図を図6に示す。新設建物1Cの地下構造部(地下構造)10Cは、既存地下躯体30と、新設地下躯体11Cと、から構成されている。
新設地下躯体11Cは、新設基礎杭18を備える。新設基礎杭18は、その杭頭部18tが、新設地下躯体11Cに一体に接合されている。新設基礎杭18と新設地下躯体11Cとは、図示しない接合筋等を介して接合することもできる。新設基礎杭18は、既存耐圧盤31に形成された貫通孔31hとの間に、所定寸法の隙間S4を隔てて形成されている。この隙間S4には、例えばポリプロピレン等の発泡性フォーム材等からなる緩衝材44が充填されていてもよい。
上述に示すような第二実施形態の変形例の構成によれば、既存耐圧盤31と新設基礎杭18との間に隙間S4、または緩衝材44が設けられ、既存耐圧盤31と新設基礎杭18が力学的に分離されていることで、地震発生時以外の通常時には既存耐圧盤31から新設基礎杭18に力が伝達されることはなく、地震発生時に既存耐圧盤31が新設基礎杭18に接する変形領域に至った際には、既存耐圧盤31と新設耐圧盤12が共に新設基礎杭18と接する状態となり、既存耐圧盤31が新設建物1Cの水平抵抗材として機能して、新設建物1Cの構造安全性を高めることができる。
(Modified example of the second embodiment)
The underground structure of the new building of the present invention is not limited to the above-mentioned second embodiment described with reference to the drawings, and various modifications can be considered within the technical scope thereof.
For example, in the above embodiment, the existing foundation pile 35 is provided in the new underground skeleton 11B, but the present invention is not limited to this.
FIG. 6 shows a cross-sectional view showing the configuration of a modified example of the new building according to the second embodiment of the present invention. The underground structure portion (underground structure) 10C of the new building 1C is composed of an existing underground skeleton 30 and a new underground skeleton 11C.
The new underground skeleton 11C includes a new foundation pile 18. The pile head 18t of the new foundation pile 18 is integrally joined to the new underground skeleton 11C. The new foundation pile 18 and the new underground skeleton 11C can also be joined via a joint bar (not shown). The new foundation pile 18 is formed with a gap S4 having a predetermined size separated from the through hole 31h formed in the existing pressure plate 31. The gap S4 may be filled with a cushioning material 44 made of, for example, a foaming foam material such as polypropylene.
According to the configuration of the modified example of the second embodiment as described above, a gap S4 or a cushioning material 44 is provided between the existing pressure plate 31 and the new foundation pile 18, and the existing pressure plate 31 and the new foundation pile 18 are provided. Since the 18 is mechanically separated, the force is not transmitted from the existing pressure plate 31 to the new foundation pile 18 during normal times other than when an earthquake occurs, and the existing pressure plate 31 is transferred to the new foundation pile 18 when an earthquake occurs. When the deformation region is reached, the existing pressure plate 31 and the new pressure plate 12 are both in contact with the new foundation pile 18, and the existing pressure plate 31 functions as a horizontal resistance material for the new building 1C to form a new building. The structural safety of 1C can be enhanced.

(その他の変形例)
また、新設建物の地下構造部は、上記第二実施形態で示した既存基礎杭35と、第二実施形態の変形例で示した新設基礎杭18との双方を備えるようにしてもよい。その場合、既存基礎杭35は図5に示した構造とし、新設基礎杭18とその周辺の構成は図6に示す構造を採用する。
また、上記第二実施形態における既存基礎杭35と新設耐圧盤12との間の凹部、及び、上記第二実施形態の変形例における、新設基礎杭18が挿通する既存耐圧盤31の貫通孔部分には、隙間、または緩衝材が設けられていたが、これに替えて、構造材として期待することのない低強度コンクリートを配置してもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
(Other variants)
Further, the underground structure portion of the new building may include both the existing foundation pile 35 shown in the second embodiment and the new foundation pile 18 shown in the modified example of the second embodiment. In that case, the existing foundation pile 35 has the structure shown in FIG. 5, and the structure of the new foundation pile 18 and its surroundings adopts the structure shown in FIG.
Further, a recess between the existing foundation pile 35 and the new pressure plate 12 in the second embodiment, and a through hole portion of the existing pressure plate 31 through which the new foundation pile 18 is inserted in the modified example of the second embodiment. Was provided with a gap or a cushioning material, but instead of this, low-strength concrete, which is not expected as a structural material, may be arranged.
In addition to this, as long as the gist of the present invention is not deviated, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate.

1A、1B、1C 新設建物 31h 貫通孔
9 均しコンリート 31 既存耐圧盤
10A、10B、10C 地下構造部 32 既存地下外壁
(新設建物の地下構造) 32g 内部側側面
11A、11B、11C 新設地下躯体 32t 上端面
12 新設耐圧盤 35 既存基礎杭
18 新設基礎杭 41、42 緩衝材
20 上部構造部 51、52 接合鋼材
30 既存地下躯体 S1、S2、S3、S4 隙間
1A, 1B, 1C New building 31h Through hole 9 Leveling concrete 31 Existing pressure plate 10A, 10B, 10C Underground structure 32 Existing underground outer wall
(Underground structure of new building) 32g Internal side side surface 11A, 11B, 11C New underground skeleton 32t Upper end surface 12 New pressure board 35 Existing foundation pile 18 New foundation pile 41, 42 Cushioning material 20 Upper structure part 51, 52 Joint steel material 30 Existing Underground skeleton S1, S2, S3, S4 Gap

Claims (3)

既存地下躯体で囲まれた内部側、及び上方側に、新設地下躯体が設けられた新設建物の地下構造であって、
前記既存地下躯体は、既存地下外壁と、既存耐圧盤とを含んで構成され、
前記新設地下躯体は、前記既存耐圧盤の上面に設ける新設耐圧盤と、前記既存地下外壁の内部側側面に添わせて構築される新設地下外壁を備え、
前記既存地下外壁の上端面と、該上端面の上方に位置する前記新設地下外壁との間、及び前記既存地下外壁の前記内部側側面と前記新設地下外壁との間には、隙間、又は緩衝材が設けられていることを特徴とする新設建物の地下構造。
It is the underground structure of a new building with a new underground skeleton on the inner side and upper side surrounded by the existing underground skeleton.
The existing underground skeleton is configured to include an existing underground outer wall and an existing pressure plate.
The new underground skeleton includes a new pressure plate provided on the upper surface of the existing pressure plate and a new underground outer wall constructed along the inner side surface of the existing underground outer wall.
A gap or cushioning is provided between the upper end surface of the existing underground outer wall and the new underground outer wall located above the upper end surface, and between the inner side surface of the existing underground outer wall and the new underground outer wall. The underground structure of a new building, which is characterized by being provided with materials.
前記既存地下外壁と前記新設地下外壁との間、及び前記既存耐圧盤と前記新設耐圧盤との間には接合鋼材が設置され、当該接合鋼材を介して前記既存地下躯体と前記新設地下躯体が接合されていることを特徴とする請求項1、又は請求項2に記載の新設建物の地下構造。 A bonded steel material is installed between the existing underground outer wall and the new underground outer wall, and between the existing pressure plate and the new pressure plate, and the existing underground skeleton and the new underground skeleton are connected through the bonded steel material. The underground structure of the new building according to claim 1 or 2, wherein the new building is joined. 前記既存地下躯体は、さらに既存基礎杭を備え、The existing underground skeleton is further equipped with existing foundation piles.
当該既存基礎杭の杭上部は前記既存耐圧盤に接合されるとともに、前記既存基礎杭の杭頭部は前記既存耐圧盤から上方に突出しており、The upper part of the pile of the existing foundation pile is joined to the existing pressure plate, and the pile head of the existing foundation pile protrudes upward from the existing pressure plate.
前記新設耐圧盤の下端面には、前記既存基礎杭の杭頭部を覆うように上方に向けて窪むように凹部が形成され、On the lower end surface of the newly installed pressure plate, a recess is formed so as to be recessed upward so as to cover the pile head of the existing foundation pile.
前記新設耐圧盤の凹部と前記既存基礎杭の杭頭部との間には、隙間または緩衝材が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の新設建物の地下構造。The underground structure of a new building according to claim 1 or 2, wherein a gap or a cushioning material is provided between the recess of the new pressure plate and the pile head of the existing foundation pile.
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