(57)【要約】【課題】鉄筋コンクリート有孔梁に生じるひび割れをより一層抑えるとともに、製品重量を抑えて施工性にも優れた補強金具を提供する。【解決手段】補強金具１は、環状に形成された外側補強筋２と、環状に形成された、外側補強筋の内側に配される内側補強筋３と、環状に形成され、内側補強筋３の更に内側に配されて外側補強筋２及び内側補強筋３より貫通孔（開口）１２に近い補助補強筋４を備え、補助補強筋４は、内側補強筋３より大径の鉄筋により形成されていることを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に形成された外側補強筋と、
環状に形成された、前記外側補強筋の内側に配される内側補強筋と、を備えて構成され、開口を有する建築物における前記開口の周囲に配される補強金具であって、
環状に形成され、前記内側補強筋の更に内側に位置する鉄筋部分を有する補助補強筋を備えて成る、
ことを特徴とする補強金具。
【請求項２】
請求項１に記載の補強金具において、前記補助補強筋は、前記内側補強筋より大径の鉄筋により形成されている、
ことを特徴とする補強金具。
【請求項３】
請求項１または２に記載の補強金具において、前記外側補強筋及び前記内側補強筋は、前記補助補強筋より高強度の鉄筋により形成されている、
ことを特徴とする補強金具。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の補強金具において、前記内側補強筋は、前記開口に加わるせん断力の方向に対して直交する四辺を有する略方形の形状を成している、
ことを特徴とする補強金具。
【請求項５】
請求項４に記載の補強金具において、前記補助補強筋は、前記内側補強筋より角数が多いとともに、前記せん断力の方向に対して直交する辺を有する多角形、又は、円形を成している、
ことを特徴とする補強金具。
【請求項６】
開口を有する建築物における前記開口の周囲に配される補強金具であって、
前記貫通孔を囲う様に配置される鉄筋を複数有し、
前記複数の鉄筋は、前記貫通孔に近い鉄筋と前記貫通孔から遠い鉄筋とを備えて構成され、
前記貫通孔に近い鉄筋は、前記貫通孔から遠い鉄筋より大径である、
ことを特徴とする補強金具。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の補強金具を備えた鉄筋コンクリート有孔梁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外側補強筋と内側補強筋とを備えて構成され、開口を有する建築物における前記開口の周囲に配される補強金具、および当該補強金具を備えた鉄筋コンクリート有孔梁に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート建築物の梁には配管や配線、或いは人通用の貫通孔が設けられる場合があり、そしてこのような有孔梁の貫通孔から発生し得るひび割れ（クラック）、特に斜め剪断力が加わった際の剪断クラックを防止するため、従来から特許文献１〜５に示されるような補強金具が貫通孔周囲に配設されている。  
尚、本明細書で記載する「鉄筋コンクリート」の用語は、鉄骨鉄筋コンクリートを含み、コンクリートを鉄筋で補強する全ての構造を含む意味で用いる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平８−３２３６号公報
【特許文献２】特開２００３−２０７５５号公報
【特許文献３】特開２００５−１８０１７５号公報
【特許文献４】特開２００５−３２０６８７号公報
【特許文献５】特開２００７−１６２３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで近年では、建築物には従来にも増してより一層の耐震性が求められる様になっており、またその耐震性の意味するところは、建築構造物の損壊などの深刻な事象はもとより、損壊までには至らないがその手前の状態、例えばコンクリートに生じる顕著なクラックなども含まれている。即ち、せん断耐力は高いレベルで維持しながらも、地震によりコンクリートに生じるひび割れの、より一層の抑制が要求される様になっている。
【０００５】
上述した特許文献１〜５記載の補強金具を用いれば、鉄筋コンクリート有孔梁において貫通孔に生じるひび割れの長さは一定程度抑えることができるものの、上述したような、高いせん断耐力を維持しながらも、地震によりコンクリートに生じるひび割れをより一層抑制したいといった要求には必ずしも充分とは言えなかった。
【０００６】
また、近年では貫通孔周囲を補強する補強金具を高強度鉄筋により形成することが多くなっている。高強度鉄筋は降伏点が高く、高いせん断耐力を得ることができ、また鉄筋径を小さくできるので軽量化が図られ、施工性も良好である。しかしその反面、貫通孔周囲のひび割れをより一層制限したいという観点においては、高強度鉄筋は径が小さいことから所定荷重に対する伸びが大きくなり、特に径の大きい普通強度鉄筋により形成した補強金具よりもひび割れ制御の点においてむしろ劣ってしまうこととなる。
【０００７】
そしてまたこの様な欠点を補う為に、補強金具を複数用いることも考えられるが、この場合施工性及びコストの観点で好ましくない。
【０００８】
そこで本発明はこの様な状況に鑑みなされたものであり、その目的は、鉄筋コンクリート有孔梁に生じるひび割れをより一層抑制するとともに、製品重量を抑えて施工性にも優れた補強金具、およびこれを備えた鉄筋コンクリート有孔梁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する為の本発明の第１の態様は、環状に形成された外側補強筋と、環状に形成された、前記外側補強筋の内側に配される内側補強筋と、を備えて構成され、開口を有する建築物における前記開口の周囲に配される補強金具であって、環状に形成され、前記内側補強筋の更に内側に位置する鉄筋部分を有する補助補強筋を備えて成ることを特徴とする。
【００１０】
本態様によれば、開口を有する建築物における前記開口の周囲に配される補強金具は、環状に形成された外側補強筋およびその内側に配される内側補強筋に加え、内側補強筋の更に内側に位置する鉄筋部分を有する補助補強筋を備えている。従って前記開口周囲の鉄筋量（鉄筋断面積）を増やすことができ、鉄筋の伸びをより一層抑えることができ、より効果的に開口に生じるひび割れを抑制することができる。
【００１１】
また、地震発生時のひび割れを抑制できることに加え、施工後の乾燥に起因する開口周囲のひび割れの抑制にも寄与することとなる。そして更に、開口に生じるひび割れを抑制する為に複数の補強金具を用いる必要もないので、施工性を低下させず、また顕著なコストアップを回避することもできる。
【００１２】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記補助補強筋は、前記内側補強筋より大径の鉄筋により形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本態様によれば、前記補助補強筋は、前記内側補強筋より大径の鉄筋により形成されているので、前記開口周囲の鉄筋量（鉄筋断面積）を効果的に増やすことができ、鉄筋の伸びをより一層抑えることができ、より効果的に開口に生じるひび割れを抑制することができる。尚、「大径」とは内側補強筋及び補助補強筋の断面形状を問わず、補助補強筋の断面積が内側補強筋より大きいことを意味する。
【００１４】
本発明の第３の態様は、前記外側補強筋及び前記内側補強筋は、前記補助補強筋より高強度の鉄筋により形成されていることを特徴とする。
【００１５】
本態様によれば、前記外側補強筋及び前記内側補強筋は、前記補助補強筋より高強度の鉄筋により形成されているので、補強金具全体として高いせん断耐力を得ながらも、上述した第１の態様で得られる作用効果、即ち開口に生じるひび割れのより一層の抑制効果、良好な施工性、コストアップの回避、のこれら作用効果を得ることができる。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第１から第３の態様のいずれかにおいて、前記内側補強筋は、前記開口に加わるせん断力の方向に対して直交する四辺を有する略方形の形状を成していることを特徴とする。
【００１７】
本態様によれば、前記内側補強筋は、前記開口に加わるせん断力の方向に対して直交する四辺を有する略方形の形状を成しているので、前記開口に加わるせん断力に対してより確実に対抗することができる。
【００１８】
本発明の第５の態様は、第４の態様において、前記補助補強筋は、前記内側補強筋より角数が多いとともに、前記せん断力の方向に対して直交する辺を有する多角形、又は、円形を成していることを特徴とする。
【００１９】
本態様によれば、前記補助補強筋は、前記内側補強筋より角数が多いとともに、前記せん断力の方向に対して直交する辺を有する多角形、又は、円形を成しているので、前記開口から補助補強筋までの距離を短くすることができ、より効果的に開口に生じるひび割れを抑制することができる。
【００２０】
本発明の第６の態様は、開口を有する建築物における前記開口の周囲に配される補強金具であって、前記貫通孔を囲う様に配置される鉄筋を複数有し、前記複数の鉄筋は、前記貫通孔に近い鉄筋と前記貫通孔から遠い鉄筋とを備えて構成され、前記貫通孔に近い鉄筋は、前記貫通孔から遠い鉄筋より大径であることを特徴とする。
【００２１】
本態様によれば、開口を有する建築物における前記開口の周囲に配される補強金具は、前記貫通孔を囲う様に配置される鉄筋を複数有し、前記複数の鉄筋は、前記貫通孔に近い鉄筋と前記貫通孔から遠い鉄筋とを備えて構成され、前記貫通孔に近い鉄筋は、前記貫通孔から遠い鉄筋より大径であるので、前記開口周囲の鉄筋量（鉄筋断面積）を効果的に増やすことができ、鉄筋の伸びをより一層抑えることができ、より効果的に開口に生じるひび割れを抑制することができる。尚、「大径」とは内側補強筋及び補助補強筋の断面形状を問わず、補助補強筋の断面積が内側補強筋より大きいことを意味する。
【００２２】
また、地震発生時のひび割れを抑制できることに加え、施工後の乾燥に起因する開口周囲のひび割れの抑制にも寄与することとなる。そして更に、開口に生じるひび割れを抑制する為に複数の補強金具を用いる必要もないので、施工性を低下させず、また顕著なコストアップを回避することもできる。
【００２３】
本発明の第７の態様は、第１から第６の態様のいずれかに係る補強金具を備えた鉄筋コンクリート有孔梁である。本態様によれば、鉄筋コンクリート有孔梁において、上述した第１から第６の態様のいずれかと同様な作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る補強金具を用いた梁の正面図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る補強金具を用いた梁の断面図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る補強金具とあばら筋との関係を示す図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る補強金具の平面図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る補強金具の平面図。
【図６】本発明の第３実施形態に係る補強金具の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。尚、各図において共通する構成には同一の符号を付し、重複する説明は避けることとする。  
先ず、図１〜図４を参照しながら本発明の第１実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る補強金具１を用いた梁の正面図、図２は同断面図、図３は補強金具１とこれを取り付けるあばら筋との関係を示す図、図４は補強金具１の平面図である。尚、図２は主として主筋１５、あばら筋１７、補強金具１、のこれらの関係を示すものであり、図面の煩雑化を避ける為にハッチングは省略している。
【００２６】
図１、図２にはコンクリート梁・床構造が示されている。このコンクリート梁・床構造は、鉄筋コンクリート有孔梁１１と床１０とが一体的に形成されて図２に示す様に断面略Ｔ字形状を成している。梁１１において符号１２は鉄筋コンクリート有孔梁１１の厚み方向（図１において紙面表裏方向、図２において左右方向）に貫通する貫通孔を示しており、この貫通孔１２により梁１１の幅方向両側に開口が形成された状態となっている。尚、この貫通孔１２は、図３に示されるスリーブ１３を利用して形成される。
【００２７】
本発明に係る補強金具１は、環状に形成された外側補強筋２と、同じく環状に形成された、外側補強筋２の内側に配される内側補強筋３と、同じく環状に形成され、内側補強筋３の更に内側に位置する鉄筋部分を有する補助補強筋４と、を備えて構成され、貫通孔（開口）１２の周囲に配される補強金具である。尚、この補強金具１の構成については後に改めて詳しく説明する。
【００２８】
図２、図３において符号１５は、梁１１の長手方向（図２において紙面表裏方向、図３において左右方向）に配筋される主筋を示している。主筋１５は、図示するように梁１１の幅方向（図２において左右方向）に適宜の間隔を空けて配筋され、更に梁１１の高さ方向（図２、図３において上下方向）に適宜の間隔を空けて配筋され、そのうちの一部は床１０の領域に配置されている。
【００２９】
また、符号１６、１７は主筋１５に係回されるせん断補強筋（フープ筋或いはあばら筋とも言われる）を示している。このせん断補強筋１６、１７は、図３に示す様に梁１１の長手方向（図３において左右方向）に適宜の間隔を空けて多数配筋される。このうち、せん断補強筋１７は貫通孔１２に近接して配置される孔際あばら筋であり、せん断補強筋１６はそれ以外のあばら筋である。また、図３において符号１８は、貫通穴１２の上下に配される開口上下補強筋である。
【００３０】
以上の様な配筋構成に対し、補強金具１は、例えば図２に示す様に貫通孔１２の両端開口部に配される。具体的には、例えば主筋１５に対して結束固定される。そしてその上でコンクリート打ちがなされ、鉄筋コンクリート有孔梁・床構造が構築される。
【００３１】
続いて図４以降をも参照しつつ、補強金具１の構成について詳述する。補強金具１において、各補強筋は鉄筋の折り曲げにより形成されており、本実施形態において外側補強筋２と内側補強筋３は、それぞれ個別に形成された上で内側補強筋３の角部（外側補強筋２との接触部）において溶接固定されている。但し、本発明はこれに限定される訳ではなく、外側補強筋２と内側補強筋３とが一筆書きの要領で１本の鉄筋により形成されていても構わない。
【００３２】
外側補強筋２は、その一端部と他端部が中心部に向かって折り曲げられており、そして折り曲げられたその終端部にエンドキャップ５が取り付けられて、スリーブ１３を受ける（支持する）スリーブ受けとして機能する様に形成されている。尚、エンドキャップ５やこれを取り付けるための（外側補強筋２の）折り曲げ部分は省略しても構わない。
【００３３】
内側補強筋３の更に内側に配される補助補強筋４は、鉄筋の折り曲げにより形成された上で、本実施形態では内側補強筋３に対し溶接固定されている。尚、補助補強筋４の内側補強筋３に対する固定は、工場（鉄筋コンクリート梁・床構造の施工現場以外）において事前に行われても良いし、或いは鉄筋コンクリート梁・床構造の施工現場において行われても良い。
【００３４】
前者であれば、工場において補強金具１が完成し、そして完成品として施工現場に搬入されるので、施工現場での工程（補助補強筋４の内側補強筋３に対する固定）が不要となり施工現場での施工時間を短縮することができる。また、後者であれば外側補強筋２と内側補強筋３からなる金具と、補助補強筋４と、のこれらを施工現場において別々に扱うことができるので、軽量化によって施工現場における施工性が向上する。
【００３５】
尚、補助補強筋４を内側補強筋３に対し接続固定することは必ずしも必須ではない。例えば、補助補強筋４を内側補強筋３に対し接続固定せず、図３に示すせん断補強筋１７に対して固定するのみであっても構わない。
【００３６】
以下、外側補強筋２、内側補強筋３、補助補強筋４、のこれらについて図４を参照しつつ更に詳述する。外側補強筋２は、八つの辺（２ａ〜２ｈ）を備えた略八角形の形状を成しており、隣り合う二辺が約４５°の角度を成す様に形成されている。そして補強金具１が梁１１に取り付けられた際、辺２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇ、のこれら四辺は、梁１１の長手方向に対して約４５°の角度を成す。また、辺２ｄ、２ｈの二辺は、梁１１の長手方向に対し略平行となり、辺２ｂ、２ｆの２辺は、梁１１の高さ方向に対し略平行となる。
【００３７】
内側補強筋３は、４つの辺（３ａ〜３ｄ）を備えた略正方形の形状を成しており、隣り合う二辺が約９０°の角度を成す様に形成されている。そして補強金具１が梁１１に取り付けられた際、各辺３ａ〜３ｄは、梁１１の長手方向に対して約４５°の角度を成す。
【００３８】
補助補強筋４は、八つの辺（４ａ〜４ｈ）を備えた略八角形の形状を成しており、隣り合う二辺が約４５°の角度を成す様に形成されている。そして補強金具１が梁１１に取り付けられた際、辺４ａ、４ｃ、４ｅ、４ｇ、のこれら四辺は、梁１１の長手方向に対して約４５°の角度を成す。また、辺４ｄ、４ｈの二辺は、梁１１の長手方向に対し略平行となり、辺４ｂ、４ｆの２辺は、梁１１の高さ方向に対し略平行となる。
【００３９】
本実施形態では、補助補強筋４を構成する鉄筋部分のうち、４５°の角度を成す辺４ａ、４ｃ、４ｅ、４ｇが、それぞれ内側補強筋３を構成する鉄筋部分のうち同じく４５°の角度を成す辺３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに重なっており、そして溶接固定された状態となっている。
【００４０】
ここで、補助補強筋４は、内側補強筋３よりも大径の鉄筋により形成されている。一実施例として、外側補強筋２及び内側補強筋３を呼び名１６（公称直径１５．９ｍｍ、公称断面積１．９８６ｃｍ^2）の高強度異形鉄筋により形成し、補助補強筋４を呼び名１９（公称直径１９．１ｍｍ、公称断面積２．８６５ｃｍ^2）の普通強度異形鉄筋により形成する。尚、上記実施例において高強度鉄筋は降伏点７８５Ｎ／ｍｍ^2のものであり、普通強度鉄筋は降伏点３４５Ｎ／ｍｍ^2のものである。尚、普通強度鉄筋の規格はJIS G 3112による。
【００４１】
そして、補助補強筋４を構成する全ての辺４ａ〜４ｈが、内側補強筋３の更に内側に位置し（内側補強筋３より内側に迫り出し）、貫通穴１２に近い鉄筋部分を構成した状態となっている。尚、補助補強筋４を構成する全ての辺４ａ〜４ｈが、内側補強筋３の更に内側に位置する形態のほか、補助補強筋４を構成する一部の辺が、内側補強筋３の更に内側に位置する形態としても良い。
【００４２】
以上の構成を備えた補強金具１において、梁１１の長さ方向に対し略４５°の角度に交差する鉄筋、具体的には、外側補強筋２を構成する辺２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇと、内側補強筋３を構成する辺３ａ〜３ｄと、補助補強筋４を構成する辺４ａ、４ｃ、４ｅ、４ｇ、のこれらが、梁１１の長さ方向に引っ張り力又は圧縮力が加わった際に生じるせん断力（梁１１の長さ方向に対し４５°の角度をなす方向に作用）に対し直交するので、この様なせん断力に効果的に対抗することができ、せん断クラックＣ（図４において一例を示す）の拡がりを抑えることができる。
【００４３】
しかも、この様なせん断クラックＣの拡がりを抑える各片（外側補強筋２、内側補強筋３、補助補強筋４、の各辺）は単独で存在する訳では無く環状に形成された各補強筋の辺であり、即ち各片は結合されているので、その結合効果によってより効果的にせん断力に対抗することができる。
【００４４】
また、補助補強筋４により、貫通孔１２から内側補強筋３までの距離を短くすることができる。特に、補助補強筋４（本実施形態では略八角形）を内側補強筋３（本実施形態では略四角形）よりも角数の多い形状で形成することで、貫通孔１２から内側補強筋３までの距離を効果的に短くすることができる。これにより、例えば施工後のひび割れ（図４において符号Ｄで示す様なひび割れ）の拡がりを効果的に抑制することができる。
【００４５】
そして本発明に係る補強金具１では、補助補強筋４は、外側補強筋２及び内側補強筋３より大径の鉄筋により形成されている。従って開口（貫通孔１２）周囲の鉄筋量（断面積）を効果的に増やすことができ、せん断力に対する鉄筋の伸びをより一層抑えることができ、より効果的にひび割れ（図４において符号Ｃで示すひび割れ）を抑制することができる。
【００４６】
即ち、鉄筋コンクリート有孔梁１１のせん断耐力を向上させる観点においては鉄筋の降伏点を高める必要がある一方で、他方、降伏点にまで至らないダメージ（例えば中地震発生時）を受けた場合の、ひび割れ幅抑制の観点では、鉄筋の伸び量を抑える必要があり、より具体的には鉄筋の断面積が重要となる。鉄筋の伸び量を支配するヤング率は、鉄筋の降伏強度に拘わらず一定であり、伸び量は断面積に支配されるからである。
【００４７】
そこで本発明では、内側補強筋３の更に内側に配する補助補強筋４として、内側補強筋３より大径のものを用いた。これにより、上述の通り貫通孔１２周囲の鉄筋の断面積を効果的に増やすことができ、せん断力に対する鉄筋の伸びをより一層抑えることができ、より効果的にひび割れを抑制することが可能となる。尚、「大径」とは内側補強筋３及び補助補強筋４の断面形状を問わず、補助補強筋４の断面積が内側補強筋３より大きいことを意味する。
【００４８】
しかも外側補強筋２と内側補強筋３は高強度鉄筋であるので、補強金具１全体として高いせん断耐力を得ながらも、上記の通り地震発生時のひび割れを効果的に抑制することができる。そしてまた、貫通孔１２の周囲に生じるひび割れを抑制する為に複数の補強金具を用いる必要もないので、良好な施工性とコストアップの防止とを両立させることができる。但し、外側補強筋２と内側補強筋３に、普通強度鉄筋を用いても、これらより大径の鉄筋で構成される補助補強筋４による上記作用効果は得ることができる。
【００４９】
以上説明した各実施形態は一例であり、種々の変形が可能であることは言うまでもない。例えば、補助補強筋４は上述した実施形態において外側補強筋２及び内側補強筋３より大径のものを使用したが、これに限らず、同径のものや小径のものを用いても良い。即ち、補助補強筋４を構成する辺のうち少なくとも一辺が、内側補強筋３より更に内側に位置すれば（迫り出していれば）良い。また、補助補強筋４を構成する辺と内側補強筋３を構成する辺とを必ずしも重ね合わせる必要はなく、図５に示す補強金具１Ａの如く、補助補強筋４Ａを内側補強筋３の完全に内側に配しても良い。
【００５０】
また、他の形態として、補助補強筋４は多角形では無く円形を成す様に形成することもできる。図５に示す補強金具１Ｂは、円形状を成す補助補強筋４Ｂを備えた補強金具である。この様な補強金具１’においても、既に説明した補強金具１と同様の作用効果を得ることができる。
【００５１】
また、図２において補助補強筋４は外側補強筋２及び内側補強筋３より外側（開口外側）に配置されているが、これに限られず外側補強筋２及び内側補強筋３より内側に配置されていても良い。
【００５２】
また、補強金具１を構成する鉄筋は、本実施形態の如く３つに限らず、更に複数の鉄筋で構成しても良い。即ち、補強金具１を構成する鉄筋の数に拘わらず、貫通孔１２に近い鉄筋と貫通孔１２から遠い鉄筋とを備えた構成において、貫通孔１２に近い鉄筋が貫通孔１２から遠い鉄筋より大径であれば、上述した本発明の作用効果を得ることが可能となる。
【符号の説明】
【００５３】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  補強金具
２  外側補強筋
３  内側補強筋
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ  補助補強筋
５  エンドキャップ（スリーブ受け）
１０  床スラブ
１１  鉄筋コンクリート有孔梁
１２  貫通孔
１３  スリーブ
１５  主筋
１６  一般部あばら筋
１７  孔際あばら筋
１８  開口上下補強筋
【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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