(57)【要約】【課題】外周架構を簡単な構造とすることでコストの低減が図れ、建物の実質的な有効面積を拡大させることができる。【解決手段】建物１は、断面形状が長方形状をなしていてその長辺方向を外壁面に対して直交する方向に向けた複数のＰＣ細柱３、３、…を、外周架構に離間間隔をもって配列させ、ＰＣ細柱３と建物１の内部に備えたコアウォールとを鉄骨梁４で連結させた構成となっている。ＰＣ細柱３は、建物１の２層分の長さ寸法をなし、横方向に隣り合うＰＣ細柱３、３どうしが１層分だけ上下方向にずれた状態で千鳥配置されるとともに、水平繋ぎ材をなすＰＣバルコニー版６によって連結されている。鉄骨梁４は、ＰＣ細柱の配列方向に延びる定規梁７を介してＰＣ細柱３に接合している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の内部にコアウォールを備えて主架構とした建物構造であって、
断面形状が長方形状をなしていてその長辺方向を外壁面に対して直交する方向に向けた複数のプレキャストコンクリート製のＰＣ細柱を、外周架構に離間間隔をもって配列させ、
前記ＰＣ細柱と前記コアウォールとを鉄骨梁で連結させた構成であることを特徴とする建物構造。
【請求項２】
前記ＰＣ細柱は、建物の２層分の長さ寸法をなし、横方向に隣り合う前記ＰＣ細柱どうしが１層分だけ上下方向にずれた状態で千鳥配置されていることを特徴とする請求項１に記載の建物構造。
【請求項３】
横方向に隣り合う前記ＰＣ細柱どうしは、水平繋ぎ材で連結されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の建物構造。
【請求項４】
前記水平繋ぎ材は、ＰＣバルコニー版であることを特徴とする請求項３に記載の建物構造。
【請求項５】
複数の前記ＰＣ細柱は、これらＰＣ細柱の配列方向に延びる定規梁によって連結されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の建物構造。
【請求項６】
前記ＰＣ細柱に設けられた前記定規梁には、前記鉄骨梁が接合されていることを特徴とする請求項５に記載の建物構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の内部にコアウォールを備えて主架構とした建物構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄筋コンクリート造のコアウォール（以下、「ＲＣコアウォール」とする）を主架構とした建物構造では、主たる建物の荷重は柱およびコアウォールが負担し、事務所ビル等では外周架構は鉄骨造としている場合が多い。このように外周架構を鉄骨造とする場合の外装材には、プレキャストコンクリート版（ＰＣ版）を化粧材として使用していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、柱を立設した後、横連窓を構成するガラスカーテンウォールと、その上部に連なって直上階の腰壁となるプレキャストコンクリート製のＰＣカーテンウォールとからなる外壁ユニットを柱に取り付け、外壁ユニットに一体に設けられた梁上に直上階の床スラブを施工して構築される建物について記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１６４７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような従来の外周鉄骨架構と外装ＰＣ版との組み合わせによる構造の建物では、外装ＰＣ版の重量が大きく、建物の構造体としての負担が増大するうえ、建物のコストが大きくなることから、その点で改良の余地があった。
また、従来の構造では、建物の室内空間の外周部に柱型があり、室内空間としての有効面積域とレイアウト計画が制約されるといった欠点があった。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、外周架構を簡単な構造とすることで、コストの低減が図れる建物構造を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、建物の実質的な有効面積を拡大させることができる建物構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る建物構造では、建物の内部にコアウォールを備えて主架構とした建物構造であって、断面形状が長方形状をなしていてその長辺方向を外壁面に対して直交する方向に向けた複数のプレキャストコンクリート製のＰＣ細柱を、外周架構に離間間隔をもって配列させ、ＰＣ細柱とコアウォールとを鉄骨梁で連結させた構成であることを特徴としている。
【０００７】
本発明では、外周架構を構成する複数のＰＣ細柱が建物の軸力を負担する構造であり、建物に作用する鉛直荷重の一部をこれらＰＣ細柱に受けもたせることができる。すなわち、建物の鉛直荷重はコアウォールとＰＣ細柱とで受けもつ構造となり、ＰＣ細柱自体が仕上げ材となるので、従来のように外周鉄骨架構と外装プレキャストコンクリート版（外装ＰＣ版）との組み合わせ構造のように重量の大きな外装ＰＣ版を不要にすることができる。そして、ＰＣ細柱が建物外壁、すなわち外周架構を構成しており、建物内に柱が存在しないので、室内空間を有効利用することができる。
しかも、建物の外壁面からＰＣ細柱が突出しており、鉛直方向に延びるルーバー機能をもたせることが可能であることから、日射を遮蔽する効果が得られ、室内の空調エネルギーの消費量を低減させることができる。
【０００８】
また、本発明に係る建物構造では、ＰＣ細柱は、建物の２層分の長さ寸法をなし、横方向に隣り合うＰＣ細柱どうしが１層分だけ上下方向にずれた状態で千鳥配置されていることが好ましい。
【０００９】
本発明では、一層毎に上下に千鳥配置されるＰＣ細柱に合わせて、例えばＰＣ細柱の柱頭部に鉄骨梁を接合する構造とすることで、その鉄骨梁もまた層毎に水平方向にずれた状態で千鳥配置となるため、各層（各階）に配置される鉄骨梁の本数を低減した簡単な構造となり、コストの低減を図ることが可能となる。しかも、これら床荷重を受ける鉄骨梁を千鳥配置にすることで、複数のＰＣ細柱に作用する鉛直荷重（建物の軸力）を均等化させて受けもたせることができ、安定した構造を実現することができる。
【００１０】
また、本発明に係る建物構造では、横方向に隣り合うＰＣ細柱どうしは、水平繋ぎ材で連結されていることが好ましい。
【００１１】
本発明では、横方向に隣り合うＰＣ細柱どうしが水平繋ぎ材によって互いに支持された構造となるので、ＰＣ細柱の座屈を抑えることができ、外周架構の剛性を高めることができる。
【００１２】
また、本発明に係る建物構造では、水平繋ぎ材は、ＰＣバルコニー版であることが好ましい。
【００１３】
本発明では、ＰＣバルコニー版を水平繋ぎ材として用いた簡単な構造となるので、コストの低減を図ることができる。さらに、ＰＣバルコニー版が水平方向に延びるルーバー機能をなすことから、日射を遮蔽することが可能となり、室内の空調エネルギーの消費量を低減させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る建物構造では、複数のＰＣ細柱は、これらＰＣ細柱の配列方向に延びる定規梁によって連結されていることが好ましい。
【００１５】
本発明では、複数のＰＣ細柱を定規梁によって横方向に連結することで、ＰＣ細柱の座屈を抑えることができるとともに、定規梁に接続されるＰＣ細柱の倒れを防止することが可能となるので、施工時における正確な位置合わせを行うことができる。
【００１６】
また、本発明に係る建物構造では、ＰＣ細柱に設けられた定規梁には、鉄骨梁が接合されていてもよい。
【００１７】
本発明では、定規梁によって倒れが防止されたＰＣ細柱に対して、その定規梁を介して鉄骨梁が接合される構造となるので、鉄骨梁を正確な位置に確実に、且つ容易に配置することができ、施工の簡略化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の建物構造によれば、建物の鉛直荷重をコアウォールとＰＣ細柱とで受けもたせる構造となり、ＰＣ細柱自体が仕上げ材となるので、重量の大きな外装用のプレキャストコンクリート版を使用しない簡単な構造とすることができ、建物の構造体としての負担を低減することができるうえ、コストの低減を図ることができる。そして、従来のように建物の室内空間に柱が存在しないことから、柱型によるデッドスペースを無くすことができ、建物の実質的な有効面積が拡大し、室内レイアウトの自由度を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態による建物構造について、図１乃至図１２に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態による建物の外観を示す斜視図、図２は図１に示すＡ−Ａ線矢視図、図３は図１に示す建物の偶数階のフロア平面図、図４は図１に示す建物の奇数階のフロア平面図、図５はＰＣ細柱の構成を示す斜視図、図６はＰＣ細柱と鉄骨梁の配置状態を示す平面図、図７はＰＣバルコニー版とＰＣ細柱とを示す一部破断平面図、図８は図７に示すＢ−Ｂ線断面図、図９は建物の施工手順を示す図、図１０は図９に続く建物の施工手順を示す図、図１１は図１０に続く建物の施工手順を示す図、図１２は建物の日射遮蔽状態を示す部分正面図である。
【００２０】
図１の符号１は、本実施の形態による建物を示している。なお、図中Ｘ方向を幅方向、Ｙ方向を奥行方向とする。また、建物１の偶数階を符号Ｒとし、奇数階を符号Ｓとして以下説明する。
図１乃至図４に示すように、建物１は、建物内部に配置されていて平断面が平面視概略ロ字状に形成された鉄筋コンクリート造のコアウォール（以下、単に「ＲＣコアウォール２」という）を主架構とし、複数のプレキャストコンクリート細柱（以下、単に「ＰＣ細柱３」という）を外周架構とし、ＰＣ細柱３とＲＣコアウォール２とを鉄骨梁４（図３、図４）で連結させた概略構成とされている。
【００２１】
図３および図４に示すように、ＲＣコアウォール２は、上述したように平面視概略ロ字状をなし、建物１の幅方向中央において奥行方向（図１でＹ方向）が一方側（図３及び図４では紙面に向かって上側）に寄った位置に配置され、このＲＣコアウォール２には、エレベータシャフト、ホール、階段、機械室などが配置され、ＲＣコアウォール２の周囲には平面視コ字状の室内空間が配置された構造となっている。
また、本実施の形態では、ＲＣコアウォール２が、建物１の幅方向中央において奥行方向（図１でＹ方向）が一方側（図３及び図４では紙面に向かって上側）に寄った位置に配置されているので、他方側（図３及び図４では紙面に向かって下側）のＲＣコアウォール２の一辺に対応する位置のＰＣ細柱３（これを符号３Ｃ）とＲＣ梁９（後述するＰＣバルコニー版６に替わるもの）とでラーメン架構を形成し、幅方向の剛性をバランスさせている。
また、コアが寄った側の外装材は、ＰＣカーテンウォール５およびガラスカーテンウォールとしている。
【００２２】
ＰＣ細柱３は、図２、図５および図６に示すように、建物１の２層分（２階分に相当）の長さ寸法をなし、断面形状が長方形状（例えば長辺寸法が７００ｍｍ、短辺寸法が４００ｍｍ）でその長辺方向が建物１の外壁面に対して直交する方向に向けて設けられ、建物１の周方向に沿って所定間隔（例えば配列ピッチが１８００ｍｍ）をもって配列されている。具体的にＰＣ細柱３、３、…は、本実施の形態では、上述した図３、図４に示すコアウォール２のＰＣカーテンウォール５等が配置される建物１の１側面を除いた３側面に配置されている。ＰＣ細柱３、３、…の配列ピッチは、平面視で後述する偶数階Ｒに配列される鉄骨梁４Ａと、奇数階Ｓに配置される鉄骨梁４Ｂとの水平間隔に等しいピッチとなっている。
【００２３】
これらＰＣ細柱３、３、…は、横方向（建物１の周方向）に隣り合うＰＣ細柱３、３どうしが１層分（１階分）だけ上下方向にずれた状態で千鳥配置になっている。そして、横方向に隣り合うＰＣ細柱３、３どうしは、水平繋ぎ材をなすプレキャストコンクリート造のバルコニー版（以下、単に「ＰＣバルコニー版６」という）によって互いに連結されている（図２、図３および図４参照）。
【００２４】
さらに、図７および図８に示すように、複数のＰＣ細柱３、３、…は、これらＰＣ細柱３、３、…の配列方向（建物１の周方向に沿う方向）に延びる定規梁７によって連結されている。この定規梁７は、断面視コ字型のチャンネル型鋼材が採用され、そのウェブ７ａがＰＣ細柱３の柱頭部３ａに連結され、定規梁７に接続されるＰＣ細柱３の倒れを防止することで、施工時における正確な位置合わせを可能とした構成となっている。定規梁７は、所定の長さ寸法をなし、その長さ方向を建物１の周方向に向けて適宜連結させて配置されている。
【００２５】
鉄骨梁４は、図３および図４に示すように、ＰＣ細柱３とＲＣコアウォール２との間の平面内において水平配置され、各ＰＣ細柱３との接合部において、ＰＣ細柱３の柱頭部３ａ（図７、図８参照）に定規梁７を介して接合されている。そして、鉄骨梁４は、図３に示す偶数階Ｒに配置される鉄骨梁４Ａと図４に示す奇数階Ｓに配置される鉄骨梁４Ｂとが、水平方向にずれた状態で千鳥配置になっている。つまり、図８に示すように、各層の鉄骨梁４は、その層に位置するＰＣ細柱３の柱頭部３ａに接続され、これによりＰＣ細柱３、３、…は同じ層（同じ階）において配列方向で一本おきに鉄骨梁４に接続されている。そのため、各層における鉄骨梁４、４どうしの配列ピッチは、例えば上述したＰＣ細柱３の配列ピッチが１８００ｍｍのときに、その倍の３６００ｍｍピッチとなる。
【００２６】
ＰＣバルコニー版６は、図７および図８に示すように、ＰＣ細柱３の座屈を防ぐ機能を有するとともに、日射を遮蔽するルーバー機能をもたせたものであり、張出し側の端部が上方に突出する凸部６ｂを有する略平板形状をなし、建物１の外壁面１ａから建物外方に張り出した状態で配置されており、幅方向両端６ａ、６ａ（図５参照）がＰＣ細柱３に連結され、床スラブ８の突出部８ａに接続部材６１を介して取り付けられている。なお、このバルコニー版は、フルＰＣ化することも可能である。
【００２７】
次に、上述した建物１のＰＣ細柱３と鉄骨梁４を構築する施工手順の一例について、図９乃至図１１などを用いて説明する。
図９は、建物１の第１偶数階Ｒ１の床スラブ８Ａが構築された状態であり、その直上階となる第１奇数階Ｓ１の施工状態を示している。つまり、千鳥配置になっている一方のＰＣ細柱３Ａ、３Ａ、…（以下、「第１ＰＣ細柱３Ａ」という）の柱頭部３ａが、第１偶数階Ｒ１における床スラブ８Ａに定規梁７を介して連結されている。そして、他方のＰＣ細柱３Ｂ、３Ｂ、…（以下、「第２ＰＣ細柱３Ｂ」という）が一層分の長さだけ床スラブ８Ａより上方に突出した状態で設けられている。
なお、このときの第１偶数階Ｒ１の床スラブ８Ａ上にはＲＣコアウォール２がコンクリート打設されて構築され、その直上階の第１奇数階Ｓ１におけるＲＣコアウォール２の鉄筋および型枠が組立てられている。
【００２８】
このような状態において、第１奇数階Ｓ１における各第２ＰＣ細柱３Ｂの柱頭部３ａどうしを定規梁７によって連結する（第１工程）。次いで、第１ＰＣ細柱３Ａの上端に、第１ＰＣ細柱３Ａを設置し、さらにそれら第１ＰＣ細柱３Ａの柱頭部３ａどうしを第２偶数階Ｒ２に位置する定規梁７によって連結する（第２工程）。
【００２９】
次に、図１０に示すように、第２ＰＣ細柱３Ｂの柱頭部３ａに定規梁７を介して鉄骨梁４、４、…を設置し、これら鉄骨梁４、４、…をＰＣ細柱３とＲＣコアウォール２に接続する（第３工程）。その後、上記第２工程で設置した第１ＰＣ細柱３Ａの中間部と、第３工程で第２ＰＣ細柱３Ｂの柱頭部３ａに設けた定規梁７とを接続する。このように複数のＰＣ細柱３、３、…を定規梁７によって横方向に連結することで、ＰＣ細柱３の座屈を抑えるとともに、定規梁７に接続されるＰＣ細柱３の倒れが防止され、施工時における正確な位置合わせを行うことが可能となっている。
【００３０】
続いて、図１１に示すように、図１０で設置した第１奇数階Ｓ１の鉄骨梁４上にコンクリートを打設して床スラブ８Ｂを構築する（第４工程）。
以上の施工手順（第１工程〜第４工程）を順次繰り返すことで、建物１を上昇させて構築することができる。
【００３１】
次に、このように構成される建物１の作用について図面に基づいて説明する。
図３に示すように、本建物１では、外周架構を構成する複数のＰＣ細柱３が建物１の軸力を負担する構造であり、建物１に作用する鉛直荷重の一部をこれらＰＣ細柱３に受けもたせることができる。すなわち、建物１の鉛直荷重はＲＣコアウォール２とＰＣ細柱３とで受けもつ構造となり、ＰＣ細柱３自体が仕上げ材となるので、従来のように外周鉄骨架構と外装プレキャストコンクリート版（外装ＰＣ版）との組み合わせ構造のように重量の大きな外装ＰＣ版を不要にすることができる。そして、ＰＣ細柱３が建物外壁、すなわち外周架構を構成しており、建物１内に柱が存在しないので、室内空間を有効利用することができる。
【００３２】
そして、図２乃至図４に示すように、一層毎に上下に千鳥配置されるＰＣ細柱３（３Ａ、３Ｂ）に合わせて、ＰＣ細柱３の柱頭部３ａに鉄骨梁４を接合する構造とすることで、その鉄骨梁４もまた層毎に水平方向にずれた状態で千鳥配置となるため、各層（各階）に配置される鉄骨梁４、４、…の本数を低減した簡単な構造となり、コストの低減を図ることが可能となる。しかも、これら床荷重を受ける鉄骨梁４、４、…を千鳥配置にすることで、複数のＰＣ細柱３、３、…に作用する荷重（建物１の軸力）を均等化させて受けもたせることができ、安定した構造を実現することができる。
【００３３】
また、図５乃至図７に示すように、横方向に隣り合うＰＣ細柱３、３どうしがＰＣバルコニー版６によって互いに支持された構造となるので、ＰＣ細柱３の座屈を抑えることができ、外周架構の剛性を高めることができる。しかも、本実施の形態では、ＰＣバルコニー版６を水平繋ぎ材として採用した簡単な構造となることから、コストの低減を図ることができる。
【００３４】
そして、定規梁７によって倒れが防止されたＰＣ細柱３、３、…に対して、その定規梁７を介して鉄骨梁４が接合される構造となるので、鉄骨梁４を正確な位置に確実且つ容易に配置することができ、施工の簡略化を図ることができる。
【００３５】
さらに、建物１の外壁面からＰＣ細柱３が突出しており、鉛直方向に延びるルーバー機能をもたせることが可能となり、ＰＣバルコニー版６もまた水平方向に延びるルーバー機能をなしているので、ＰＣ細柱３およびＰＣバルコニー版６ともに室内に差し込む日射を遮蔽する効果が得られ、室内の空調エネルギーの消費量を低減させることができる。
例えば、図１２は日射遮蔽状態の一例であり、図中の符号ＫがＰＣ細柱３およびＰＣバルコニー版６によって日陰になる領域を示している。
【００３６】
上述のように本実施の形態による建物構造では、建物１の鉛直荷重をＲＣコアウォール２とＰＣ細柱３とで受けもたせる構造となり、ＰＣ細柱３自体が仕上げ材となるので、重量の大きな外装用のプレキャストコンクリート版を使用しない簡単な構造とすることができ、建物の構造体としての負担を低減することができるうえ、コストの低減を図ることができる。
そして、従来のように建物の室内空間に柱が存在しないことから、柱型によるデッドスペースを無くすことができ、建物の実質的な有効面積が拡大し、室内レイアウトの自由度を向上させることが可能となる。
【００３７】
以上、本発明による建物構造の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態ではＰＣ細柱３の設置範囲が建物１の３側面となっているが、このような配置形態に限定されることはなく、例えば図１３に示すようにＲＣコアウォール２を建物１の平面のほぼ中央に配置し、建物１の四方全面の範囲にＰＣ細柱３を配置する構造であってもかまわない。
【００３８】
また、ＰＣ細柱３の断面寸法は断面形状が長方形状であれば縦横寸法に限定されることはなく、また長さ寸法および配列ピッチについてもとくに限定されることはない。したがって、断面寸法、長さ寸法や配列ピッチは、例えば建物の形状、高さ等の条件に応じて任意に設定することができる。
さらにまた、ＰＣ細柱３、３どうしの水平繋ぎ材としてのＰＣバルコニー版６の形状、厚さ寸法、材質、固定方法等は本実施の形態に限定されるものではない。また、ＰＣバルコニー版でない平板部材等を水平繋ぎ材として採用してもかまわない。
【００３９】
また、本実施の形態では定規梁７によってＰＣ細柱３の柱頭部３ａどうしを連結し、さらにこの定規梁７に鉄骨梁４を接合させる構造としているが、これに限らず、例えば定規梁７を省略した構造であってもよい。
さらに、本実施の形態ではＲＣコアウォール２の形状を平面視概略ロ字状としており、コアの寄った側の面の外装材にはＰＣカーテンウォール５およびガラスカーテンウォールを配置させた構造としているが、このような形態であることに限定されることはなく、またＲＣコアウォール２の位置もとくに制限されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態による建物の外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線矢視図である。
【図３】図１に示す建物の偶数階のフロア平面図である。
【図４】図１に示す建物の奇数階のフロア平面図である。
【図５】ＰＣ細柱の構成を示す斜視図である。
【図６】ＰＣ細柱と鉄骨梁の配置状態を示す平面図である。
【図７】ＰＣバルコニー版とＰＣ細柱とを示す一部破断平面図である。
【図８】図７に示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】建物の施工手順を示す図である。
【図１０】図９に続く建物の施工手順を示す図である。
【図１１】図１０に続く建物の施工手順を示す図である。
【図１２】建物の日射遮蔽状態を示す部分正面図である。
【図１３】本実施の形態の変形例による建物を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  建物（建物構造）
２  ＲＣコアウォール（鉄筋コンクリート造のコアウォール）
３、３Ａ、３Ｂ  ＰＣ細柱（プレキャストコンクリート製の細柱）
３ａ  柱頭部
４  鉄骨梁
５  ＰＣカーテンウォール
６  ＰＣバルコニー版（水平繋ぎ材）
７  定規梁
８  床スラブ
９  ＲＣ梁
Ｒ  偶数階
Ｓ  奇数階
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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