KR20110004670U - 나사 스커트를 구비한 접시머리형 커튼월 체결용 너트 및 이를 사용한 스틸 커튼월 결합구조 - Google Patents
나사 스커트를 구비한 접시머리형 커튼월 체결용 너트 및 이를 사용한 스틸 커튼월 결합구조 Download PDFInfo
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Abstract
스틸 커튼월의 수직부재인 멀리언 바(M-bar)와 수평부재인 트랜섬 바(T-bar)를 결합하는데 사용되는 나사 스커트를 구비한 접시머리형 커튼월 체결용 너트 및 이를 사용한 스틸 커튼월 결합구조가 개시된다.
접시머리형 너트는 그 머리부가 상협하광(上狹下廣)의 납작한 접시머리 형상이어서 상방으로의 돌출높이는 낮지만 머리부의 바닥면적이 커져 결합플레이트를 압압하는 면적이 넓어짐으로써 체결력이 커진다.
너트 자체의 미감이 좋아지고, 너트가 체결되는 삽입공의 형상이 길이 방향으로 긴 슬롯형상으로 바뀌더라도 그 슬롯을 충분히 가리어 볼트-너트 체결부위의 미감도 좋아지며, 아울러 M-bar와 T-bar의 결합에 의해 이루어지는 프레임의 각 모듈단위의 수평변위에 대응하는 변위 추종성을 갖게 하여 구조적인 측면에서 유익하다.
커튼월, 스틸커튼월, 변위, 변위 흡수, 볼트, 너트, 멀리언, 트랜섬,
Description
본 고안은 스틸 커튼월의 수직부재인 멀리언 바(mullion bar, 이하 M-bar)와 수평부재인 트랜섬 바(transom bar, 이하 T-bar)를 결합하는데 사용되는 나사 스커트를 구비한 접시머리형 커튼월 체결용 너트 및 이를 사용한 스틸 커튼월 결합구조에 관한 것이다.
건축물에서 단순히 칸막이 구실만 할 뿐 수직하중(荷重)을 지지하지 않는 외벽을 커튼월(curtain wall), 비내력(非耐力) 칸막이벽 또는 장막벽(帳幕壁)이라고 한다. 커튼월은 건물 바깥쪽의 비,바람,소음,열 등이 건물 안쪽으로 들어오는 것을 차단하는 기능을 갖는 외벽으로서, 가볍고, 부품 또는 유닛의 모듈화 공장생산이 가능하여 그 품질을 균일화할 수 있으며, 공기를 단축할 수 있고, 특히 외장용(外裝用)으로서 건물외관의 아름다움을 꾀할 수 있는 등의 이유로 고층 또는 초고층건축물의 등장과 함께 현대건축물에서 널리 사용되고 있다.
커튼월 뼈대의 재질은 주로 알루미늄 또는 스틸이며, 판재의 재질은 금속, 유리, 블록, 합성수지, 프리캐스트 콘크리트 등이다. 스틸월 설계시 온도변화나 건물의 자중, 지진, 풍하중 등에 따른 수평하중에 의한 건물의 횡방향 거동을 흡수하기 위한 구성이 고려되는데, 본 고안의 일 특징은 건물의 횡방향 거동을 흡수하기 위한 것과 관련한다.
일반적으로 M-bar 방식의 커튼월은, 커튼월의 기본 뼈대로서 M-bar를 사용하는 방식을 말하는데, 이 방식은 건축물 구조체인 슬라브에 앵커를 매립하고 이 앵커에 M-bar를 수직하게 매달아 고정한 후, 이 M-bar에 대해 상하방향으로 소정의 간격을 두어 복수개의 T-bar를 수평하게 결합하여 격자상의 커튼월 뼈대(커튼월 프레임)을 만든 다음, 이 프레임에 유리 등의 커튼월 판넬을 부착하여 완성하는 방식이다.
커튼월 프레임을 이루기 위한 M-bar와 T-bar를 상호 결합하는 기술구성은 다종 다양한데, 그 한 예로서, M-bar 및 T-bar 각각에 고정된 연결플레이트를 매개로 볼트-너트를 사용하여 M-bar와 T-bar를 결합하는 것이 있다. 종래 이 방식에 따른 커튼월은 건물 실내에서 실외를 바라볼 때 M-bar와 T-bar의 결합부위에 사용된 일반적인 둥근머리 너트가 투박하게 그대로 노출되기 때문에 미감이 떨어지고, 너트머리 저면이 연결 플레이트면에 대하여 가하는 압압(押壓)면적이 적은 한편 M-bar와 T-bar를 연결하기 위한 볼트-너트 간의 체결력도 너트의 돌출머리 내에 형성된 나사에 의존할 수밖에 없었기 때문에, 그 체결력이 크지 않은 문제가 있었다. 또한 이러한 종래 통상의 볼트-너트 결합방식에서는 현장시공에서 단지 M-bar와 T- bar 결합시의 시공오차(장착오차)를 흡수하기 위한 정도의 미미한 공차(tolerance)나 여유(clearance) 만을 고려하는 정도였지, 적극적으로 구조적인 측면에서 M-bar와 T-bar의 결합에 의해 이루어지는 각 격자단위(모듈단위) 프레임 부재의 수평변위에 대응하는 변위 추종성을 가질 정도의 충분한 크기에는 미치지 못했다.
본 고안은 이처럼 종래 커튼월의 뼈대를 이루는 M-bar와 T-bar를 상호 결합하는 것과 관련하여, 특히 스틸 커튼월의 스틸재 M-bar와 스틸재 T-bar를 종래처럼 볼트와 너트를 사용하여 상호 연결함에 있어서, 너트의 형상을 변경함으로써 볼트-너트의 결합력을 높이는 한편, 겉으로 드러나는 너트 외관의 미감을 좋게 하고, 나아가 커튼월 프레임 부재의 수평변위에 대응하는 변위 추종성을 갖게 하는 스틸 커튼월 결합구조를 제공하는 것이다.
본 고안은 다음과 같은 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
1. 스틸 커튼월의 스틸재 M-bar와 스틸재 T-bar를 종래처럼 볼트와 너트를 사용하여 상호 연결함에 있어서, 너트의 형상을 변경함으로써 연결플레이트에 대한 볼트-너트간의 결합력을 증진한다.
2. 스틸 커튼월의 스틸재 M-bar와 스틸재 T-bar를 종래처럼 볼트와 너트를 사용하여 상호 연결함에 있어서, 너트의 형상을 변경함으로써 겉으로 드러나는 너트 머리의 돌출크기를 줄이는 한편 너트가 체결되는 삽입공의 형상이 길이 방향으로 긴 슬롯형상으로 바뀌더라도 그 슬롯을 충분히 가리어 너트 및 볼트-너트 체결부위의 미감을 증진한다.
3. 스틸 커튼월의 스틸재 M-bar와 스틸재 T-bar를 종래처럼 볼트와 너트를 사용하여 상호 연결함에 있어서, 너트의 형상을 변경함과 아울러 그 삽입공의 형상을 슬롯(長孔)형상으로 변경함으로써 구조적인 측면에서 M-bar와 T-bar의 결합에 의해 이루어지는 프레임의 각 모듈단위의 수평변위에 대응하는 변위 추종성을 좋게 한다.
전술한 목적 및 효과를 달성하기 위하여, 본 고안은, 상부면의 직경보다 하부면이 직경이 더 큰 상협하광(上狹下廣)형 접시머리부와, 이 접시머리부의 하부면으로부터 수직하게 동심(同心)으로 뻗는, 내주면에 내나사가 형성된 원통형 스커트 부를 구비하여 이루어진, 스틸 커튼월의 멀리언 바와 트랜섬 바를 결합하는데 사용되는 접시머리형 커튼월 체결용 너트가 제시된다.
또한 전술한 목적 및 효과를 달성하기 위하여, 본 고안은, M-bar 및 T-bar에 고정된 각 연결플레이트를 매개로 볼트-너트를 사용하여 M-bar와 T-bar를 결합하는 스틸커튼월의 결합구조에 있어서, 상기 연결플레이트에 형성된 볼트-너트 삽입용 슬롯은 가로방향으로 긴 타원형상이며, 상기 슬롯에는, 상부면의 직경보다 하부면의 직경이 더 큰 상협하광(上狹下廣)형 접시머리부와 이 접시머리부의 하부면으로부터 수직하게 동심(同心)으로 뻗는, 내주면에 내나사가 형성된 원통형 스커트부를 구비하여 이루어진 접시머리형 커튼월 체결용 너트 및 볼트가 삽입되어 M-bar와 T-bar를 결합하는 스틸커튼월의 결합구조가 제시된다.
본 고안은 전술한 바와 같은 목적 및 이를 달성하기 위한 기술수단에 의해 스틸 커튼월의 스틸재 M-bar와 스틸재 T-bar를 종래처럼 볼트와 너트를 사용하여 상호 연결함에 있어서, 너트머리의 형상을 변경하여 연결플레이트에 대한 볼트-너트간의 결합력을 높이는 한편 너트의 미감을 좋게 하고 또한 너트머리의 바닥으로부터 내주면에 볼트 결합용 나사가 형성된 스커트를 형성하는 한편 너트가 체결되는 장착홈을 변위추종성을 갖도록 슬롯홈(장공(長孔))으로 길게 형성하여 구조적인 측면에서 M-bar와 T-bar의 결합에 의해 이루어지는 프레임의 각 모듈단위의 수평변위에 대응하는 변위 추종성이 좋아지는 효과를 갖는다.
도 1은 종래 M-bar 방식의 커튼월의 일 예를 간략화하여 개념적으로 도시한 부분 사시도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, M-bar 방식의 커튼월은 건물 구조체인 상,하 슬라브(1)에 패스너(2)를 통해 복수의 M-bar(11)가 소정의 간격을 두어 수직하게 고정되고(여기서 M-bar의 단면 형상은 도시한 것과 같이 단면이 사각형인 것에 국한되지 않고 다종다양한데 도 1의 M-bar는 그 일 예시로서 도시한 것이다), 이 M-bar(11)에 소정의 높이 차를 두어 복수개의 T-bar(12)가 수평방향으로 결합되어 대체로 격자상의 커튼월 프레임(10)이 형성됨으로써 복수개의 단위공간이 형성되며, 각 단위공간에 창호용 샤시(13)와 패널(14)이 장착되어 이루어진다.
도 2는 종래 Mㅡbar(11)와 T-bar(12)가 볼트(40), 너트(50)에 의해 체결되어 결합되는 것을 도시한 부분 사시도이다. Mㅡbar(11)와 T-bar(12)는 이들이 서로 결합되기 위하여 맞대어지는 실내측 모서리에 각각 볼트 접합용 연결 플레이트(20)(30)가 부착되어 있어서(예컨대, 미리 공장에서 용접되어), Mㅡbar(11)와 T-bar(12)는 상기 두 볼트 접합용 연결플레이트(20)(30)를 상하 결합위치를 맞추어 포개어 맞댄 후 그 위치맞춤된 볼트 삽입공(21)(31)에 볼트와 너트를 체결함으로써 결합되었다.
도 3은 도 2에 도시한 전술한 바의 종래 Mㅡbar(11)와 T-bar(12)가 종래의 볼트(40) 및 둥근 머리 너트(50)에 의해 체결되어 결합되는 부분을 실내측에서 실외측을 향하여 바라볼 때의 입면도로서, 이 도면에 의해 알 수 있듯이 Mㅡbar(11)와 T-bar(12)는 볼트(40) 및 너트(50)의 조임에 의해 서로 면접촉되어 마찰력에 의해 지지되는 두 연결플레이트(20)(30)에 의해 결합된다. 종래 이러한 방식의 Mㅡ bar(11)와 T-bar(12) 간의 볼트, 너트 체결에 있어서는 접합되는 두 연결플레이트(20)(30) 간의 조립의 편의를 위하여 그 플레이트에 뚫린 볼트 삽입공(clearance hole)(21)(31)은 통상적으로 허용되는 정도(예컨대 볼트 직경 + 몇mm)의 공차(tolerance)를 가진다.
도 4는 전술한 종래 Mㅡbar(11)와 T-bar(12)를 체결할 때에 사용한 종래의 볼트(40) 및 둥근머리 너트(50)의 체결상태 확대 단면도로서, 볼트(40)와 너트(50)가 체결될 때 너트에 대하여 나사결합이 이루어지는 볼트의 나사부 삽입깊이는 둥근머리 너트의 내주면에 형성된 나사의 깊이(H)로 한정되며, 볼트와 너트가 체결됨으로써 결합플레이트(20)(30)를 가압하는 압압(押壓) 면적은 둥근머리 너트의 바닥면적(S)에 의해 결정된다.
따라서 종래 도 4에 도시한 바와 같은 형상의 볼트(40) 및 둥근머리 너트(50)를 사용할 경우 너트(50)가 결합플레이트(20)에 닿는 면적이 작기 때문에 결합력이 작으며, 또한 볼트(40)의 외나사가 결합되는 너트(50)의 내나사가 너트의 육각머리부의 내부에 형성되기 때문에, 이러한 너트의 나사부의 높이(H)를 깊게 할 경우 육각머리부의 상부에 형성되는 둥근머리부는 그만큼 더 외부(상부)로 돌출할 수밖에 없어서 투박하여 미감을 해친다.
도 5는 본 고안에 따른 스틸 커튼월용 볼트 및 너트의 단면도이고 도 6은 그 체결상태의 단면도이다. 이들 도면에 의해 알 수 있듯이, 본 고안에 따른 스틸 커튼월용 볼트(40) 및 너트(50)는 특히 그 너트의 형상을 개선한 것으로서, 상부면(51)의 직경(D1)보다 하부면(52)이 직경(D2)이 더 큰(D2 〉D1) 상협하광(上狹下 廣)형 접시머리부(53)와, 이 접시머리부의 하부면(52)으로부터 수직하게 동심(同心)으로 뻗는, 내주면에 내나사(54)가 형성된 원통형 스커트부(55)를 구비하여 이루어진 접시머리형 너트인 것을 특징으로 하며, 볼트(40)는 상기 접시머리형 너트의 스커트부(55) 내나사(54)에 결합된다.
본 고안에 따른 접시머리형 너트(50)는 그 너트의 머리부가 종래 둥근머리 너트와 달리 상부로 돌출하기 않고 납작하게 형성됨으로써 그 외관이 개선되는 한편, 종래 둥근머리 너트의 머리부 내에 형성된 내나사 대신에 접시머리부의 하부면(52)으로부터 수직하게 동심(同心)으로 뻗는 스커트부의 내주면에 나사가 형성된것으로서, 상기 스커트의 길이, 즉 내나사가 형성되는 높이의 조절이 자유로워 그만큼 볼트 체결력의 크기를 가변하는 것이 종래 둥근머리 너트보다 자유롭다.
본 고안에 따른 너트의 상기 접시머리부(53)의 하부면(52)은 결합플레이트(20)에 대한 충분한 가압면적(접지면적)을 확보하기 위하여 그 직경(D2)의 크기가 전술한 스커트 외경(D3)의 크기보다 충분히 큰 것을 일 특징으로 하는데, 바람직하게는 전술한 접시머리부의 하부면 직경(D2)의 크기가 전술한 스커트 외경(D3)의 크기보다 1.5 배 내지 2.5배이다.(D2=(1.5-2.5)xD3). 1.5배보다 작을 경우에는 가압력의 크기가 충분하지 못할 수 있으며 2.5배보다 클 경우에는 가압력은 포화이면서 재료량이 많아지게 되어 경제적이지 못하다.
또한 본 고안에 따른 전술한 접시머리형 너트(50)의 접시머리부(53)를 상협하광 형상으로 하고 그 하부면 직경의 크기(D2)를 스커트 외경(D3)보다 충분히 크게 하는 또다른 기술적 이유는 다음과 같다.
즉, 본 고안에 따른 스틸 커튼월용 볼트 및 너트는 그 볼트 너트로 스틸 커튼월의 스틸재 M-bar(11)와 스틸재 T-bar(12)를 상호 연결함에 있어서, 너트가 체결되는 종래 삽입공(21)(31)의 형상을 도 8(a)(b)(c)에 도시한 것처럼 횡방향으로 길게 뚫린 슬롯(60)형상으로 하여 이 슬롯에 삽입된 너트의 스커트부(55)가 그 슬롯(60) 내에서 슬롯의 길이방향을 따라 이동할 수 있도록 함으로써 바람이나 지진 등의 횡압력에 따른 건물구조체의 수평거동시 모듈단위별로 그 횡방향 거동을 효과적으로 흡수할 수 있도록 하는 것을 또다른 일 특징으로 하는데, 이 때 건물의 수평변위에 따른 볼트-너트의 슬롯 내 결합위치의 변동에 관계없이, 상기 접시머리형 너트의 접시머리부(53)의 바닥부(52)는 슬롯의 길이가 길더라도(예컨대, 너트 스커트부 직경(D3)의 2배 이상이 되더라도) 항상 그 슬롯(60)을 충분히 가리면서 충분한 압압력을 작용할 수 있도록 하기 위함이다. 본 고안의 이러한 특징에 의해 접시머리형 머리부의 하부면(52)의 직경(D2)은, 너트의 스커트부(55)가 슬롯의 좌측단(도 8a)에서 우측단(도 8b)으로 이동하는 궤적 내의 어느 위치에 있든지(도 8c) 항상 그 슬롯이 외부로 드러나지 않도록 그 슬롯 전체를 모두 덮는 크기인 것이 바람직하다. 본 고안은 이러한 구조에 의해, 종래 머리부의 바닥면적이 작은 통상의 둥근머리 너트를 사용할 경우에는 이처럼 횡방향으로 길게 뚫린 슬롯을 채용할 경우 연결플레이트에 대한 너트의 압압면적이 충분하지 않아 구조적으로 불안정한 한편 슬롯이 가려지지 않고 그대로 드러나게 되어 외관을 해치는 것과는 달리, 항상 슬롯을 가리면서도 능동적으로 수평변위에 추종할 수 있어서 구조적으로 안정하며 또한 미관적으로 우수하다.
이상의 설명과 도면은 본 고안의 일 예시에 불과하며, 실용신안등록청구범위에 의해 파악되는 고안의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자가 변경할 수 있는 균등범위 내의 것은 모두 본원고안에 해당하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래 M-bar 방식의 커튼월 프레임 구성의 일 예를 간략화하여 개념적으로 도시한 부분 사시도이다.
도 2는 Mㅡbar와 T-bar가 종래 볼트 및 둥근머리 너트에 의해 체결되어 결합되는 것을 도시한 부분 사시도이다.
도 3은 Mㅡbar와 T-bar가 종래 볼트 및 둥근 머리 너트에 의해 체결되어 결합되는 부분을 실내측에서 실외측을 향하여 바라볼 때의 입면도이다.
도 4는 Mㅡbar와 T-bar를 결합하기 위하여 종래 볼트와 둥근머리 너트를 사용하여 결합플에이트를 겹합하는 부분확대 단면도이다.
도 5는 본 고안에 따른 스틸 커튼월 체결용 볼트 및 접시머리형 너트 및 볼트의 단면도이다.
도 6본 고안에 따른 은 스틸 커튼월 체결용 볼트 및 접시머리형 너트의 체결상태의 단면도이다.
도 7은 본 고안에 따른 스틸 커튼월 체결용 접시머리형 너트의 결합플레이트에 형성된 슬롯에 대한 체결상태 확대 단면도이다.
도 8(a) 내지 8(c)는 본 고안에 따른 스틸 커튼월 체결용 접시머리형 너트의 결합플레이트에 형성된 슬롯에 대한 위치관계를 도시한 평면도이다.
<주요부분에 대한 도면부호의 설명>
11: 멀리언 바(M-bar) 12 : 트랜섬 바(T-bar)
20, 30 : 결합플레이트 21, 31: 볼트 너트 삽입공
40: 볼트 50 : 너트
51: 접시머리형 너트의 머리부 상부면
52 : 접시머리형 너트의 머리부 하부면
53 : 접시머리형 너트의 머리부
54 : 접시머리형 너트의 스커트부 내주면 나사
55: 접시머리형 너트의 스커트부
D1: 접시머리형 너트의 머리부 상부면의 직경
D2: 접시머리형 너트의 머리부 하부면의 직경
D3: 접시머리형 너트의 스커트부 외경
H : 종래 둥근머리 너트의 머리부 내주면에 형성된 나사부의 높이
S: 종래 둥근머리 너트의 머리부 바닥면적
Claims (4)
- 상부면(51)의 직경(D1)보다 하부면(52)이 직경(D2)이 더 큰(D2 〉D1) 상협하광(上狹下廣)형 접시머리부(53)와; 그리고,이 접시머리부의 하부면(52)으로부터 수직하게 동심(同心)으로 뻗는, 내주면에 볼트 체결용 내나사(54)가 형성된 원통형 스커트부(55)를 구비하여 이루어진, 스틸 커튼월의 멀리언 바(11)와 트랜섬 바(12)를 결합하는데 사용되는 접시머리형 커튼월 체결용 너트
- 멀리언 바(11) 및 트랜섬 바(12)에 고정된 각 연결플레이트(20)(30)를 매개로 볼트(40)-너트(50)를 사용하여 멀리언 바(11)와 트랜섬 바(12)를 결합하는 스틸커튼월의 결합구조에 있어서,상기 연결플레이트(20)(30)에 형성된 볼트-너트 삽입용 슬롯(60)은 가로방향으로 긴 타원형상이며,상기 슬롯(60)에는, 상부면(51)의 직경(D1)보다 하부면(52)이 직경(D2)이 더 큰(D2 〉D1) 상협하광(上狹下廣)형 접시머리부(53)와 이 접시머리부의 하부면(52)으로부터 수직하게 동심(同心)으로 뻗는, 내주면에 볼트 체결용 내나사(54)가 형성된 원통형 스커트부(55)를 구비하여 이루어진 접시머리형 커튼월 체결용 너트 및 볼트가 삽입되어 스틸 커튼월의 멀리언 바(11)와 트랜섬 바(12)를 결합하는 스틸커튼월의 결합구조.
- 청구항 2에서,접시머리형 너트의 머리부의 하부면(52)의 직경(D2)은 원통형 스커트부(55)의 외경(D3)의 1.5 배 내지 2.5배 범위인 것을 특징으로 하는 스틸커튼월의 결합구조
- 청구항 2 또는 청구항 3에서,상기 접시머리형 머리부의 하부면(52)의 직경(D2)은, 그 너트의 스커트부가 상기 슬롯의 좌측단에서 우측단으로 이동하는 궤적 내의 어느 위치에 있든지 항상 상기 슬롯이 외부로 드러나지 않도록 그 슬롯 전체를 덮는 크기인 것을 특징으로 하는 스틸커튼월의 결합구조.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2020090014334U KR20110004670U (ko) | 2009-11-04 | 2009-11-04 | 나사 스커트를 구비한 접시머리형 커튼월 체결용 너트 및 이를 사용한 스틸 커튼월 결합구조 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2020090014334U KR20110004670U (ko) | 2009-11-04 | 2009-11-04 | 나사 스커트를 구비한 접시머리형 커튼월 체결용 너트 및 이를 사용한 스틸 커튼월 결합구조 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110004670U true KR20110004670U (ko) | 2011-05-12 |
Family
ID=49294250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2020090014334U KR20110004670U (ko) | 2009-11-04 | 2009-11-04 | 나사 스커트를 구비한 접시머리형 커튼월 체결용 너트 및 이를 사용한 스틸 커튼월 결합구조 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20110004670U (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103290962A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-09-11 | 江苏鸿升装饰工程有限公司 | 一种建筑幕墙石材干挂结构 |
-
2009
- 2009-11-04 KR KR2020090014334U patent/KR20110004670U/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103290962A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-09-11 | 江苏鸿升装饰工程有限公司 | 一种建筑幕墙石材干挂结构 |
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