KR20200006427A - 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조 - Google Patents

보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조 Download PDF

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KR20200006427A
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Abstract

본 발명은 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중공 슬래브 상호 간의 이음부에 연결철물을 매입하고 보강철물을 접합하도록 구성하여 중공 슬래브의 이음부에서의 처짐에 의한 휨성능, 전단성능을 개선 및 내화성능을 향상시키도록 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 폭방향으로 인접하게 배치되며, 폭방향 양측에 각각 정착철물이 돌출하여 매입되는 중공 슬래브와; 수평 보강부와, 수직 보강부로 이루어져, 수직 보강부가 양측의 중공 슬래브와 중공 슬래브의 이음부의 사이에 삽입되며 수평 보강부가 양측의 중공 슬래브와 중공 슬래브의 정착철물에 용접되어 구성되는 보강철물;을 포함하여 이루어진다.

Description

보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조{Hollow Core Slab Joint Structure Using Reinforcement Member}
본 발명은 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중공 슬래브 상호 간의 이음부에 연결철물을 매입하고 보강철물을 접합하도록 구성하여 중공 슬래브의 이음부에서의 처짐에 의한 휨성능, 전단성능을 개선 및 내화성능을 향상시키도록 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조에 관한 것이다.
중공 슬래브(Hollow Core Slab)는 공장 제작하는 프리캐스트 콘크리트(Precast Concrete)이며, 제작 시 프리스트레스를 도입하여 제작한다. 이와 같은 중공 슬래브는 두께별로 내부에 중공이 형성되며, 중공과 중공 사이에 강연선을 배치하여 프리스트레스를 도입하도록 하며, 일반적인 중공 슬래브는 공장제작 제품 상부에 덧침 콘크리트 슬래브를 100mm이상 타설하도록 하여 슬래브의 강성과 일체성을 갖도록 한다.
법정내화구조는 건축법에서 지정한 것으로 별도의 내화보강(뿜칠 또는 페인트, 보드 등 적용)을 실시하지 않고 구조부재 자체로 인정되는 것이다. 이와 같은 법정내화구조 중 슬래브는 콘크리트 두께가 100mm 이상을 기준으로 하므로, 중공 슬래브 상부에 덧침 콘크리트를 100mm 이상 타설하면 법정 내화구조가 된다. 만일 덧침 콘크리트를 타설하지 않는다면, 중공 슬래브 내부의 중공으로 인해 전단면이 동일하게 100mm 이상의 콘크리트 두께를 확보하지 못하므로 법정 내화구조가 되지 않기 때문에 별도의 내화구조인증을 받아야 한다.
중공 슬래브는 단위 폭 1,200mm 로 생산되고, 단위 폭간의 연결은 이음부에 모르타르 등을 타설하여 일체화시키는데 이 부분의 조이스트 연결부가 화재 시 취약하여 내화성능이 저하될 우려가 있다.
특히, 슬래브 상부에 콘크리트를 타설하는 것은 공기와 원가에 큰 손실을 초래하며, 주차장의 경우에는 활하중(Live Load)이 3.0kN/m2 로 작아서 중공 슬래브 상부에는 덧침 콘크리트가 없이 적용이 가능하지만, 주차장용 중공 슬래브의 상부에 덧침 콘크리트를 타설하지 않는다면 법정내화구조가 되지 않으며, 조이스트 부분에서 크랙이 발생하여 사용성 저하의 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제1449708호 "전단보강용 철근을 이용한 덧침 콘크리트와의 일체성 향상 및 중공슬래브의 전단내력 향상구조 및 이를 이용한 시공방법"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 '프리캐스트 콘크리트로 제작되며 길이방향으로 관통되고 폭 방향으로 적어도 하나 이상의 중공(H)을 갖으며, 상기 중공(H)을 회피하여 다수 개의 강연선이 배치되는 중공슬래브(S); 상기 중공슬래브(S)와 인접한 중공슬래브(S)가 너비방향으로 배치되어 형성된 중공슬래브(S) 상호간의 이격된 공간 하단에 연결되고, 양단부가 갈고리 모양으로 형성된 갈고리부(122)가 구비되는 하부판재(100); 및, 상기 하부판재(100)의 상부에 부착되어 설치되는 전단보강용 철근(200);을 포함하여 구성되되, 상기 하부판재(100)는 철판(120) 또는 PC판재(140)로 이루어지고, 인접한 중공슬래브(S) 사이에 중공슬래브(S)의 길이방향으로 연속되게 연결되며, 상기 전단보강용 철근(200)이 부착된 상기 하부판재(100)가 설치된 후 상기 중공슬래브(S) 상부에 덧침 콘크리트(300)가 타설되고, 상기 갈고리부(122)는 양측에 위치된 중공슬래브(S) 하단의 절곡된 부분에 양단이 걸쳐져 설치되는 것을 특징으로 하는 전단보강용 철근을 이용한 덧침 콘크리트와의 일체성 향상 및 중공슬래브의 전단내력 향상구조'를 제안한다.
그러나 상기 배경기술은 중공슬래브(S) 간의 이격공간이 필요하며 설치가 어렵고 이음부에서의 처짐에 의한 휨성능을 개선할 수 없는 문제점이 있었다.
특허등록 제1449708호 "전단보강용 철근을 이용한 덧침 콘크리트와의 일체성 향상 및 중공슬래브의 전단내력 향상구조 및 이를 이용한 시공방법"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 중공 슬래브 상호 간의 이음부에 연결철물을 매입하고 보강철물을 접합하도록 구성하여 중공 슬래브의 이음부에서의 처짐에 의한 휨성능 개선과 이음부에서 발생할 수 있는 전단성능을 개선할 수 있으며, 이음부에서의 크랙 발생을 방지하여 내화성능도 향상시킬 수 있는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 폭방향으로 인접하게 배치되며, 폭방향 양측에 각각 정착철물이 돌출하여 매입되는 중공 슬래브와; 수평 보강부와, 수직 보강부로 이루어져, 수직 보강부가 양측의 중공 슬래브와 중공 슬래브의 이음부의 사이에 삽입되며 수평 보강부가 양측의 중공 슬래브와 중공 슬래브의 정착철물에 용접되어 구성되는 보강철물;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조를 제공하고자 한다.
또한, 중공 슬래브는 길이방향 일정간격마다 상부면이 절삭되어 포켓부가 형성되고, 정착철물이 포켓부에서 노출되도록 매입되어 구성되며, 보강철물은 수직 보강부가 중공 슬래브와 중공 슬래브의 이음부의 상부에서 하부로 삽입되도록 구성하고, 수평 보강부가 각각 양측의 포켓부에서 돌출된 정착철물에 접합되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조를 제공하고자 한다.
또한, 정착철물은 중공 슬래브의 하부면에 노출되도록 매입되며, 보강철물은 수직 보강부가 중공 슬래브와 중공 슬래브의 이음부의 하부에서 상부로 삽입되도록 구성하고, 수평 보강부가 중공 슬래브의 하부면에 노출된 정착철물에 접합되는 것을 특징으로 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조를 제공하고자 한다.
또한, 보강철물은 수직 보강부에 복수의 관통공이 통공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조를 제공하고자 한다.
또한, 보강철물은 수직 보강부의 관통공의 양측에 관통공이 통공된 보강판이 접합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조를 제공하고자 한다.
또한, 보강철물은 수직 보강부의 일측면에 별도의 덧판을 수직 보강부의 높이보다 높게 돌출되도록 덧대어 볼트로 수직 보강부와 덧판을 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조를 제공하고자 한다.
또한, 보강철물은 수직 보강부의 상부에 수직 보강부와 직교하도록 별도의 끼움판이 끼워져 구성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조를 제공하고자 한다.
또한, 보강철물은 수직 보강부의 일정 높이에 양측으로 돌출되도록 보강근이 접합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조를 제공하고자 한다.
또한, 보강철물은 수직 보강부의 일측면의 폭방향 양측에 돌출되어 구성되어 보강근이 수직 보강부의 폭방향으로 끼워지도록 삽입고정부가 돌출하여 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조를 제공하고자 한다.
본 발명의 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조는 중공 슬래브 상호 간의 이음부에 연결철물을 매입하고 보강철물을 접합하도록 구성하여 중공 슬래브의 이음부에서의 처짐에 의한 휨성능 개선과 이음부에서 발생할 수 있는 전단성능을 개선할 수 있으며, 이음부에서의 크랙 발생을 방지하여 내화성능도 향상시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조의 제1 실시예의 단면도 및 평면도이다.
도 2는 본 발명의 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조의 제2 실시예의 단면도 및 저면도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 보강철물의 다양한 실시예를 도시한 사시도 및 단면도이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조의 제1 실시예의 단면도 및 평면도이도, 도 2는 본 발명의 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조의 제2 실시예의 단면도 및 저면도이다.
본 발명의 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조는 중공 슬래브(10)의 폭방향 양측에 각각 연결철물(11)을 매입하여 구성하고, 중공 슬래브(10)와 중공 슬래브(10)의 폭방향 이음시에 연결철물(11)이 마주보도록 위치하여 보강철물(20)을 중공 슬래브(10)의 이음부에 끼워서 양측 중공 슬래브(10)의 연결철물(11)을 상호 접합하도록 함으로써, 중공 슬래브(10)의 이음부에서의 처짐에 의한 휨성능, 전단성능을 개선 및 내화성능을 향상시키도록 하는 보강하도록 하는 것이다.
중공 슬래브(10)는 두께별로 내부에 중공(16)이 형성되며, 중공(16)과 중공(16) 사이에 강연선을 배치하여 프리스트레스를 도입하도록 한다. 도시된 도면에서는 강연선은 편의상 도시하지 않았다.
중공 슬래브(10)는 폭방향으로 인접하게 배치되며, 폭방향 양측에 각각 정착철물(11)이 돌출하여 매입되고, 수평 보강부(21)와 수직 보강부(22)로 이루어지는 보강철물(20)이 수직 보강부(22)가 양측의 중공 슬래브(10)와 중공 슬래브(10)의 이음부의 사이에 삽입되어 수평 보강부(21)가 양측의 중공 슬래브(10)와 중공 슬래브(10)의 정착철물(11)에 접합되어 구성되도록 한다.
본 발명의 제1 실시예와 제2 실시예는 모두 중공 슬래브(10)와 중공 슬래브(10)의 폭방향 이음시에 연결철물(11)이 마주보도록 위치하여 보강철물(20)을 중공 슬래브(10)의 이음부에 끼워서 양측 중공 슬래브(10)의 연결철물(11)을 상호 접합하도록 하는데, 제1 실시예는 도 1에서와 같이, 중공 슬래브(10)의 이음부에서 보강철물(20)을 상부에서 하부로 삽입하여 접합하며, 제2 실시예는 도 2에서와 같이, 중공 슬래브(10)의 이음부에서 보강철물(20)을 하부에서 상부로 삽입하여 접합하도록 한다.
본 발명의 제1 실시예는 도 1에서와 같이, 중공 슬래브(10)가 폭방향으로 인접하게 배치되는데, 중공 슬래브(10)에는 중공 슬래브(10) 높이의 상부에 위치하도록 미리 정착철물(11)이 매입되어 구성된다.
정착철물(11)은 도시된 바와 같이, 일측이 중공 슬래브(10)에 매입되도록 하고 타측은 중공 슬래브(10)의 폭방향 외측으로 돌출되도록 한다.
도 1a에서와 같이, 보강철물(20)은 수직 보강부(22)가 중공 슬래브(10)와 중공 슬래브(10)의 이음부의 상부에서 하부로 삽입되도록 구성하고, 수평 보강부(21)에서 수직 보강부(22) 양측의 하부면이 각각 외부로 돌출된 정착철물(11)에 안착되어 용접 등 공지의 다양한 방법으로 접합되도록 할 수 있다.
특히, 중공 슬래브(10)는 도 1에서와 같이, 길이방향 일정간격마다 상부면이 일정크기로 절삭되어 포켓부(12)가 형성되도록 하고, 정착철물(11)이 포켓부(12)에서 노출되도록 매입되어 구성되도록 하여, 수평 보강부(21)가 각각 양측의 포켓부(12)에서 돌출된 정착철물(11)에 접합되도록 하여, 정착철물(11) 및 보강철물(20)의 접합작업을 용이하게 하도록 할 수 있으며, 포켓부(12)에 후타설 콘크리트가 충전되도록 하여 수직 보강부(22)가 충분히 매입되어 정착되도록 할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예는 도 2에서와 같이, 정착철물(11)은 중공 슬래브(10)의 하부면에 노출되도록 매입되며, 보강철물(20)은 수직 보강부(22)가 중공 슬래브(10)와 중공 슬래브(10)의 이음부의 하부에서 상부로 삽입되도록 구성하고, 수평 보강부(22)가 중공 슬래브(10)의 하부면에 노출된 정착철물(11)에 용접 등 공지의 다양한 방법으로 접합되도록 할 수 있다.
정착철물(11)은 도 1에서와 같이, 철근과 같은 선재(線材)를 절곡하여 형성하도록 할 수 있으며, 이외에도 도 2에서와 같이, 판재로 이루어질 수도 있으며, 이외에도 앵글, 판재에 앵글을 접합한 형태, 판재에 스터드를 접합한 형태, 리바(Re-bar) 등 다양한 형상으로 이루어지도록 할 수 있다.
이와 같은 정착철물(11)은 필요시에 중공 슬래브(10) 내부에서 정착을 위하여 별도의 정착철근(미도시)이 접합되어 구성될 수도 있다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 보강철물의 다양한 실시예를 도시한 사시도 및 단면도이다.
보강철물(20)은 일정 크기 판형상의 수평 보강부(21)와 수평 보강부(21)의 중앙부에서 직각방향으로 형성되는 판 형상의 수직 보강부(22)로 이루어져 T형상으로 이루어지며, 특히, 도 3 내지 도 7에서와 같이 수직 보강부(22)에 추가 구성하여 중공 슬래브(10)와 중공 슬래브(10)의 이음부에 콘크리트 타설시에 콘크리트와의 부착력을 높이도록 할 수 있다.
도 3에서와 같이, 보강철물(20)은 수직 보강부(22)에 복수의 관통공(221)이 통공되어 형성되도록 하여 수직 보강부(22)의 양측의 콘크리트가 연통되어 부착력을 높이도록 할 수 있으며, 도 4에서와 같이, 보강철물(20)은 수직 보강부(22)의 관통공(221)의 양측에 관통공(227)이 통공된 보강판(27)이 관통공(221)(227)이 일치되도록 용접 등 공지의 다양한 방법으로 접합되도록 하여 보강판(27) 자체가 전단연결재로서의 역할을 하도록 할 수도 있다.
또한, 도 5에서와 같이, 보강철물(20)은 수직 보강부(22)의 일측면에 별도의 덧판(23)을 수직 보강부(22)의 높이보다 높게 돌출되도록 덧대어 볼트(231)로 수직 보강부(22)와 덧판(23)을 결합되도록 하여, 수직 보강부(22)와 덧판(23)이 단차가 나도록 하여 콘크리트와의 부착력을 높이면서 볼트(231)가 전단연결재의 기능을 하도록 할 수 있는 것이다.
또한, 도 6에서와 같이, 보강철물(20)은 수직 보강부(22)의 상부에 수직 보강부(22)와 직교하도록 별도의 끼움판(25)이 끼워져 용접 등 공지의 다양한 방법으로 접합하도록 할 수도 있고, 도 7에서와 같이, 보강철물(20)은 수직 보강부(22)의 일정 높이에 양측으로 돌출되도록 보강근(26)이 접합되도록 하여 보강근(26)이 중공 슬래브(10)의 이음부에 타설되는 콘트리트에 매입되어 정착되도록 할 수 있다.
이때, 보강근(26)은 수직 보강부(22)에 용접 등의 방법으로 접합되도록 할 수 있으며, 도시된 바와 같이, 수직 보강부(22)의 일측면의 폭방향 양측에 돌출되어 구성되도록 삽입고정부(226)가 돌출하여 형성되도록 하고, 삽입고정부(226)에는 보강근(26)이 보강근(26)이 수직 보강부(22)의 폭방향으로 끼워지도록 별도의 관통구가 형성되어 보강근(26)이 끼워져 구성되도록 할 수도 있다.
상기와 같은 본 발명의 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조는 중공 슬래브 상호 간의 이음부에 연결철물을 매입하고 보강철물을 접합하도록 구성하여 중공 슬래브의 이음부에서의 처짐에 의한 휨성능 개선과 이음부에서 발생할 수 있는 전단성능을 개선할 수 있으며, 이음부에서의 크랙 발생을 방지하여 내화성능도 향상시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10 : 중공 슬래브
11 : 정착철물
12 : 포켓부
20 : 보강철물
21 : 수평 보강부
22 : 수직 보강부
221 : 관통공
227 : 관통공
23 : 덧판
25 : 끼움판
26 : 보강근
27 : 보강판

Claims (9)

  1. 폭방향으로 인접하게 배치되며, 폭방향 양측에 각각 정착철물(11)이 돌출하여 매입되는 중공 슬래브(10)와;
    수평 보강부(21)와, 수직 보강부(22)로 이루어져,
    수직 보강부(22)가 양측의 중공 슬래브(10)와 중공 슬래브(10)의 이음부의 사이에 삽입되며 수평 보강부(21)가 양측의 중공 슬래브(10)와 중공 슬래브(10)의 정착철물(11)에 용접되어 구성되는 보강철물(20);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    중공 슬래브(10)는 길이방향 일정간격마다 상부면이 절삭되어 포켓부(12)가 형성되고,
    정착철물(11)이 포켓부(12)에서 노출되도록 매입되어 구성되며,
    보강철물(20)은 수직 보강부(22)가 중공 슬래브(10)와 중공 슬래브(10)의 이음부의 상부에서 하부로 삽입되도록 구성하고, 수평 보강부(21)가 각각 양측의 포켓부(12)에서 돌출된 정착철물(11)에 접합되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조.
  3. 청구항 1에 있어서,
    정착철물(11)은 중공 슬래브(10)의 하부면에 노출되도록 매입되며,
    보강철물(20)은 수직 보강부(22)가 중공 슬래브(10)와 중공 슬래브(10)의 이음부의 하부에서 상부로 삽입되도록 구성하고,
    수평 보강부(22)가 중공 슬래브(10)의 하부면에 노출된 정착철물(11)에 접합되는 것을 특징으로 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조.
  4. 청구항 1에 있어서,
    보강철물(20)은 수직 보강부(22)에 복수의 관통공(221)이 통공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조.
  5. 청구항 4에 있어서,
    보강철물(20)은 수직 보강부(22)의 관통공(221)의 양측에 관통공(227)이 통공된 보강판(27)이 접합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조.
  6. 청구항 1에 있어서,
    보강철물(20)은 수직 보강부(22)의 일측면에 별도의 덧판(23)을 수직 보강부(22)의 높이보다 높게 돌출되도록 덧대어 볼트(231)로 수직 보강부(22)와 덧판(23)을 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조.
  7. 청구항 1에 있어서,
    보강철물(20)은 수직 보강부(22)의 상부에 수직 보강부(22)와 직교하도록 별도의 끼움판(25)이 끼워져 구성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조.
  8. 청구항 1에 있어서,
    보강철물(20)은 수직 보강부(22)의 일정 높이에 양측으로 돌출되도록 보강근(26)이 접합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조.
  9. 청구항 8에 있어서,
    보강철물(20)은 수직 보강부(22)의 일측면의 폭방향 양측에 돌출되어 구성되어 보강근(26)이 수직 보강부(22)의 폭방향으로 끼워지도록 삽입고정부(226)가 돌출하여 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 보강철물을 이용한 주차장용 중공슬래브 이음부 구조.
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