(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造用合板の合わせ材からなり、建物壁面コーナー部に柱として使用される木造建築物の構造材であって、
複数枚の帯状の構造用合板が集成接着された合板積層体同士を、その一方の端面を他方の側面に突き合わせて断面形状がＬ字型とし、かつ、互いの積層方向が垂直となるようにして接着結合し、
この結合面の略中央部分に、細巾帯状の結合補助部材を該結合面に直角方向に埋設して前記各合板積層体と共に接着結合したことを特徴とする木造建築物の構造材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、木造建築物の構造材と床構造及び屋根構造並びにそれらを用いた構築工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、木造住宅の構築工法としては在来軸組工法が知られているが、該工法は住宅構成部材の点数が多く、さらにその仕口・継手には高度な技術が要求されるため、施工に長期間を要し、製造コストが高くなるという欠点があった。また、上記欠点を解消するものとしては、床版と耐力壁によって建物全体を一体化することを基本としたツーバイフォー工法がある。該工法は構造部材組み立ての仕口・継手が簡単で、釘・金物によって緊結するものであり、建方工事にあっては、床組を利用する等の合理性を有し、現場での生産性が高く、在来軸組工法よりも工期を短くすることができるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のツーバイフォー工法は床組に、根太、ころび止め等の多数の床組構成部材の取り付けが必要であり、小屋組についても垂木、母屋、束等の多数の小屋組構成部材の取り付けが必要であるために、そのための工数を要する。壁組の組み立てについても、通常は現場において行われるために、そのための工数を要するものである。また、床組、壁組、小屋組等の枠組材には、各種の製材、集成材が使用されるが、これらの材のコストが高いという問題があった。よって、その工期と材のコストのために施工費用が高額になっている。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、床組、壁組、屋根部の組み立てに要する工数を削減し、使用する構造材のコストが安く、さらに、建物の耐震強度をアップさせた木造建築物の構築工法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明に係る木造建築物の構造材は、構造用合板の合わせ材からなり、建物壁面コーナー部に柱として使用される木造建築物の構造材であって、複数枚の帯状の構造用合板が集成接着された合板積層体同士を、その一方の端面を他方の側面に突き合わせて断面形状がＬ字型とし、かつ、互いの積層方向が垂直となるようにして接着結合し、この結合面の略中央部分に、細巾帯状の結合補助部材を該結合面に直角方向に埋設して前記各合板積層体と共に接着結合したものである。
【００１０】
【作用】
上記構成を有する請求項１記載の木造建築物の構造材は、複数枚の帯状の合板が集成接着された合板積層体同士を、Ｌ字型に互いの積層方向が垂直となるようにして接着結合したので、圧縮、剪断等に対する強度がアップし、柱として土台へ取り付けた場合には土台との接触面積が縦横方向に大きくなり土台との接合が安定するため、建築物の耐震強度が増大する。また、その結合面の略中央部分に、細巾帯状の結合補助部材を結合面と直角に埋設して合板積層体と共に接着結合したので、剥離に対する合板積層体同士の接着結合の抵抗力が大きくなる。さらに、該構造材は構造用合板のみで構成されることから、製材や集成材で構成する場合よりも低コストで生産することができる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る構築工法によって構築される建物の柱、間柱及び土台の配置と、床パネルの割り付けの例を示す平面図、図２は本発明に係る工法に使用されるパネルの基本的な形状を示す斜視図、図３は基礎及び土台への床パネルの取り付けを示す側面図である。基礎１は構造耐力的に安全なように鉄筋コンクリート造とするのが好ましく、建物内側の側面には床組を構成するパネルを保持するパネル受２が設けられる。このパネル受２は基礎１と一体的に形成されるか、又は後付けにより設けられる。
【００１８】
床組に使用される床パネル３は、表面ボード３ａの間に複数の桟３ｂが取り付けられた構造とされ（図２参照）、表面ボード３ａ、桟３ｂ共に構造用合板が使用される。要求される強度により、桟３ｂの数、表面ボード３ａ及び桟３ｂの材の厚みは適宜変更される。この床パネル３をパネル受２上に載置して取り付けることで床組が形成される。ここで、床パネル３のパネル受２に載置される部分には、表面ボード３ａ間に桟３ｂを設けておくと床部の強度がアップする（図３参照）。床パネル３は床部の全てに配置されるので（図１参照）、床組の組み立てはパネル受２への床パネル３の取り付けのみで足りる。床パネル３は略中央部下部を床束４及びパネル受２で補強されている。土台５は、取り付け後の床パネル３と同じ高さとなるように形成されている。また、床パネル３は建物壁部、屋根部に使用するパネルとしても使用されるものであり、表面ボード３ａ、桟３ｂの長さ等をその使用場所、使用用途に合わせて変更して使用される。
【００１９】
本発明に係る工法に柱等として使用する構造材を構成する合板積層体について説明する。図４（ａ）は合板積層体を分解した状態を示す斜視図、（ｂ）は合板積層体を示す斜視図、図５は本発明に係る柱等に使用する合板積層体と現在一般的に使用されている製材との強度を比較した表を示す図である。本発明に係る工法に柱等として使用する構造材は、複数枚の帯状の構造用合板８が集成接着された合板積層体９（図４（ａ）（ｂ）参照）で構成される。この合板積層体９は、５プライで構成される１８ｍｍの構造用合板８を４枚集成接着したものである。構造用合板８の原材料については、木の粘性等による強度の問題から広葉樹を使用する。上記の条件を具備した合板積層体９を作製した場合、従来の製材（原材料には針葉樹使用）に比して、圧縮、曲げについては２．５倍程度、剪断については２倍程度の強度を得ることができる（図５参照）。従って、この合板積層体９は単体としても柱等の構造材として使用可能な強度を有する。
【００２０】
次に、建物壁面コーナー部に使用される柱について説明する。図６は建物壁面コーナー部に使用する柱１０を土台５に取り付けた状態を示す斜視図である。柱１０は上記の合板積層体９同士を、互いの積層方向が垂直となるようにして、いわゆるＬ字型に接着結合したものである。合板積層体９をＬ字型に接着結合させたことで柱１０は、合板積層体９単体を柱として使用した場合よりも、圧縮、曲げ、剪断等の強度が増し、土台５との接触面積が広くなることで土台５への固定が強固なものになるので、建物全体の耐震強度を向上させることができる。また、柱１０の結合面の略中央部分には、細巾帯状の結合補助部材１１が該結合面に直角方向に埋設され、各合板積層体９と共に接着結合されているので、剥離に対する合板積層体９同士の接着結合の抵抗力が大きくなる。特に、結合面と平行な方向からの圧力に対して合板積層体９同士の接着結合の抵抗力を大きくすることができる。さらに、合板積層体９に長手方向にスリットを設け、該スリットに鋼板でなる補強材１２を貫装することによって柱１０の圧縮、曲げ、剪断等の強度を更にアップさせることも可能である。
【００２１】
次に、建物壁面同士が直角に接合する箇所に使用する柱について説明する。図７はこのような目的に使用する柱１５を土台５に取り付けた状態を示す斜視図である。柱１５も合板積層体９同士が接着結合されたものであるが、その結合は、一方の合板積層体９の端面を他方の合板積層体９の側面に形成した凹部に嵌合させて接着結合したものであり、その形状はいわゆるＴ字型に形成されている。この柱１５を使用することで柱１０を使用する場合と同様、柱１５自体の圧縮、曲げ、剪断等の強度、及び建物全体の耐震強度を向上させることができる。また、柱１０と同様に、合板積層体９の結合面に結合補助部材１１を埋設し、合板積層体９と共に接着結合することで、剥離に対する合板積層体９同士の接着結合の抵抗力を大きくすることができる。尚、柱１５においても、合板積層体９に長手方向にスリットを設け、該スリットに鋼板でなる補強材１２を貫装することによって柱１２の強度をアップさせることができる。
【００２２】
次に、壁部の組み立てについて説明する。図８は建物一階部分の壁部を組み立てた状態の例を示す斜視図、図９（ａ）（ｂ）は柱１０及び柱１５への壁用パネルの取り付けを示す平面図、図１０は壁用パネルの接続部分を示す平面図、図１１は壁部の組み立て要領を説明する図である。建物壁部は、上記柱１０等と壁用パネル１６とで構成される。壁用パネル１６は床パネル３と同じ構成からなるが、表面ボード３ａ間の幅は、使用される柱１０等の厚みと同じに設定されている。壁用パネル１６の側部には柱１０、柱１５又は合板積層体９単体でなる柱１７が嵌め込まれる。壁部の組み立ては、最初に土台５上に、両側部に柱１０及び柱１７が嵌め込まれた壁用パネル１６を取り付け、次いで片側のみに柱１７等が嵌め込まれた壁用パネル１６をつなぎ合わせて取り付け、この作業を繰り返すことによって行われる。壁用パネル１６に取り付けられている柱１０等の土台５への取り付けは、鉄製のプレート１８が柱１０等の外側及び内側に配され、プレート１８及び柱１０等を挿通するボルト１９を締め付けることによって行われる。
【００２３】
壁用パネル１６同士の接合は、壁用パネル１６の柱１７等が取り付けられていない側部が、既に取り付けられている壁用パネル１６の柱１７等に嵌まり込み、釘等で取り付けられることで行われる。柱１０への壁用パネル１６の取り付け、柱１７等を介した壁用パネル１６同士の接合においては、柱１０のコーナー外側に細巾帯状に切断した構造用合板２１，２２を取り付け、壁用パネル１６同士の接続の隙間を埋めるために構造用合板をその隙間に合わせて切断した端材２３を取り付けることが適宜行われる（図１１参照）。これによって隙間を生じずに、柱１０を介して、壁用パネル１６を隣り合う壁用パネル１６と接合できる。
【００２４】
次に、二階床組の構造について説明する。図１２は二階床組の構造を示す斜視図、図１３は床パネルとパネル支持部材の接合状態を示す側断面図、図１４は床パネル内の梁の接合状態を示す側断面図である。二階部床組は床パネル３と同等のパネルで構成されるが、二階用床パネル２５は、一階に使用する床パネル３の内部に梁２６を備え、表面ボード３に開口部３ｃが設けられたものである。この二階用床パネル２５は、一階壁部２７に組み込まれたパネル支持部材２８と梁２６がボルト２９で緊結されることで一階壁部２７と接合する。また、パネル支持部材２８と接合していない二階用床パネル２５の側面部であって、一階壁部２７に接する側面部からはパネル支持部材３０の一部が挿し込まれ、二階用床パネル２５が支持されている。また、二階用床パネル２５同士の接合は、鉄等でなる梁接合部材３１によって梁２６が互いに接合されることで、及び二階用床パネル２５がそのコーナー各部に取り付けられたパネル接合補強金物３５によって緊結されることによって行われる。
【００２５】
パネル支持部材２８について詳細に説明する。パネル支持部材２８は、一階壁部２７に組み込まれるアーム２８ａ、及び二階用床パネル２５内に挿し込まれて梁２６と緊結するアーム２８ｂで構成される。アーム２８ａは４本の合板積層体９からなり、アーム２８ｂは３本の合板積層体９でなる。アーム２８ｂは、アーム２８ａの略中央部分に直交するようにしてアーム２８ａと交互に横方向に重なり、アーム２８ａとアーム２８ｂの全てを挿通するボルト３６で締め付けられている。パネル支持部材２８は、一階壁部２７の組み立て終了後にアーム２８ａを一階壁部２７に差し込み、釘等で固定されて取り付けられる。二階用床パネル２５と一階壁部２７との接合は、アーム２８ｂを二階用床パネル２５内に挿し込んで、梁２６と組み合わせ（図１２参照）、梁２６及びアーム２８ｂを挿通するボルト２９により緊結することにより行う。このボルト２９による緊結の作業は二階用床パネル２５の開口部３ｃを利用して行われる。
【００２６】
パネル支持部材２８と梁２６との緊結がされない二階用床パネル２５の側部であって、かつ、一階壁部２７に接する二階用床パネル２５の側部においては、一階壁部２７に組み込まれる２本のアーム３０ａ、及び二階用床パネル２５内に挿し込まれるアーム３０ｂで構成されるパネル支持部材３０が備えられている。これにより二階用床パネル２５はパネル支持部材３０に支持され、アーム３０ｂと二階用床パネル２５とを釘等で固定することにより壁部２７と接合する。尚、パネル支持部材２８，３０の組み込みに適するように、壁用パネル１６は、建物外側の表面ボード３ａが建物内側の表面ボード３ａよりも高さを有するように設定されることが好ましい。
【００２７】
上記二階用床パネル２５同士の接合について詳細に説明する。図１５（ａ）は梁接合部材３１による梁２６の接合部を示す平面図、（ｂ）は梁接合部材３１を示す側面図、図１６（ａ）はパネル接合補強金物３５を示す斜視図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は同背面図、（ｄ）は同側面図である。二階用床パネル２５同士は、梁２６同士を鉄等からなる梁接合部材３１で接合することにより、及び二階用床パネル２５のコーナー各部同士をパネル接合補強金物３５を用いて緊結することにより接合される。二階用床パネル２５の表面ボード３ａには開口部３ｃが設けられており、この開口部３ｃを利用して、梁２６の接合部に梁接合部材３１を取り付け、梁２６及び梁接合部材３１を挿通する複数のボルト４０により緊結する作業が行われる。このように複数の梁２６を接合して一体化することで、単一の梁を使用した場合と同等の強度が得られる。二階用床パネル２５のコーナー各部に備えられるパネル接合補強金物３５は、二階用床パネル２５のコーナー部を把持する形状とされている。パネル接合補強金物３５の上部３５ａに設けられた複数のボルト４１はパネル接合補強金物３５の下部３５ｂと挿通しており、このボルト４１を締め付けることで、各二階用床パネル２５がコーナー各部において緊結され、各二階用床パネル２５同士が接合する。尚、上記開口部３ｂ，３ｃは作業終了後、開口部３ｂ，３ｃの形に合わせた構造用合板で閉じられる。
【００２８】
上記のように、床組の構造は、梁接合部材３１及びパネル接合補強金物３５により複数の二階用床パネル２５を接合し、パネル支持部材２８，３０によってこの二階用床パネル２５を壁部２７に接合した構成であるので、根太、ころび止め等の多数の床組構成部材を取り付ける手間がなく、その分工数が削減でき、簡易に床組の組み立てを行うことができる。さらに、梁接合部材３１によって一体化した梁２６が二階用床パネル２５を支持し、この一体化した梁２６はパネル支持部材２８とボルト締めで接合するため、根太、ころび止め等の多数の床組構成部材で構成される一般的な床組よりも強度の優れた床組構造となる。
【００２９】
次に、建物屋根部の構造について説明する。図１７は建物屋根部の構造を示す斜視図であり、その手前部分はアーム、取付部材の接合状態を明らかにしたものである。上記一階壁部２７の組み立てと同様にして組み立てられた二階壁部４５の上部には、３本の合板積層体９からなる接合部材４６が備えられ、その下部が壁部４５内部に挿し込まれて釘等で固定されて取り付けられている。屋根部中央の棟木４７上には、合板積層体９を屋根部の傾斜に合わせて逆Ｖ字形状に形成した３本の梁取付部材４８ａと、この梁取付部材４８ａを棟木４７上に固定するための２本の支持部材４８ｂとからなる取付部材４８が取り付けられている。屋根部の構造は、二階用床パネル２５と同等の構成の、内部に屋根アーム５１（梁２６）を有する屋根用パネル５０を接合部材４６を用いて二階壁部４５と接合し、取付部材４８を用いて屋根用パネル５０同士を棟部にて接合し、梁接合部材３１を用いた屋根アーム５１同士の接合、及びパネル接合補強金物３５を用いた緊結による屋根用パネル５０同士の接合によって構成される。
【００３０】
接合部材４６について詳細に説明する。接合部材４６の３本の部材４６ａは、屋根アーム５１の組み込みが可能なように、構成部材４６ａの間に屋根アーム５１の横幅分の間隔を設けて取り付けられている。接合部材４６によって壁部４５に取り付けられる屋根用パネル５０には、屋根アーム５１が接合部材４６に組み込まれる部分の表面ボード３ａに開口部３ｄが設けられている。この開口部３ｄを利用して、屋根アーム５１と接合部材４６がこれらを挿通するボルト５２により緊結する作業が行われる。屋根用パネル５０を接合部材４６に緊結した後、建物内側の壁部４５と屋根用パネル５０の接合部分は、鉄製プレート等の取り付けによって補強される（不図示）。また、屋根用パネル５０よりも上方へ突き出す接合部材４６の突出部分は、屋根用パネル５０の高さに合わせてカットされ、開口部３ｄは作業終了後にその形に合わせた構造用合板で閉じられる。尚、屋根用パネル５０と接合する壁部４５の壁用パネル２７は、建物内側の表面ボード３ａの高さを建物外側の表面ボード３ａの高さよりも屋根用パネル５０の傾斜分だけ高くしておくことが、接合の強度の点からは好ましい。
【００３１】
次に、取付部材４８について詳細に説明する。梁取付部材４８ａは棟木４７上に、屋根アーム５１の組み込みが可能なように、各梁取付部材４８ａの間に屋根アーム５１の横幅分の間隔を設けて載置されている。梁取付部材４８ａへの屋根アーム５１の組み込みは、棟木４７を中心とした梁取付部材４８ａの両側において各々行われ、屋根アーム５１と梁取付部材４８ａはこれらを挿通するボルト５５により緊結される。支持部材４８ｂは、屋根アーム５１が組み込まれた梁取付部材４８ａの両側に備えられ、梁取付部材４８ａ及び支持部材４８ｂを挿通するボルト５６により梁取付部材４８ａと緊結する。この支持部材４８ｂの下方の棟木４７部分には、支持部材４８ｂの下部に合わせた形状の穴部が設けられ、支持部材４８ｂは棟木４７と嵌合している。この嵌合により屋根用パネル５０は取付部材４８を介して棟木２６に取り付けられることになる。尚、屋根用パネル５０同士の接合は二階用床パネル２５同士の接合と同様に、屋根アーム５１（梁２６）同士の接合、及びパネル接合補強金物３５を使用した屋根用パネル５０のコーナー各部の緊結によって行われる。
【００３２】
上記のように、屋根部の組み立ては、接合部材４６、取付部材４８を用いた屋根用パネル５０の壁部４５、棟木４７への取り付け、及び屋根アーム５１同士の接合、パネル接合補強金物３５を用いた屋根用パネル５０のコーナー各部における緊結による屋根用パネル５０同士の接合によって行われるので、垂木、母屋、束等の多数の小屋組構成部材を取り付ける必要がなく、そのための工数を削減することができる。また、その組み立ても簡易に行うことができる。さらに、上記屋根構造によれば、屋根部は構造用合板を２枚使用し、その間には複数の桟による補強がされた屋根用パネル５０を、複数の一体化した屋根アーム５１により支持するものであるので、従来の一般的な小屋組による屋根構造よりも優れた強度が得られる。
【００３３】
なお、本発明に係る工法に使用する一切の構造用部材は、原則的には、全て工場等で生産加工した後に施工現場に運び込まれるものである。従って、現場における構造用部材の加工作業は不要である。現場においては、上記床パネル３の土台５への取り付け、壁用パネル１６、屋根用パネル５０等の取り付けの作業のみで建物構造体を組み立てることができる。また、本発明に係る木造建築物の構造材、床構造、屋根構造、及びそれらを利用した構築工法は、上記実施例の構成に限られず、現場において適宜変形が可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の発明に係る木造建築物の構造材によれば、一般的に製材よりも優れた強度を有する合板積層体同士を互いの積層方向が垂直となるようにして接着結合したので、圧縮、剪断等に対する強度が従来の一般的な形状の構造材よりもアップし、建物壁面コーナー部の柱として土台へ取り付けた場合には土台との接触面積が縦横方向に大きくなり土台との接合が安定し、建築物の耐震強度が増大する。また、その結合面の略中央部分に、細巾帯状の結合補助部材を結合面と直角に埋設して合板積層体と共に接着結合したので、結合面に平行な方向から加えられる力に対する合板積層体同士の接着結合の抵抗力が大きくなる。さらに、該構造材は構造用合板のみで構成されるので、製材や集成材で構成する場合よりも低コストかつ、簡易に生産することができる。従って、構造用合板のみの構成で、従来の一般的な構造材よりも強度、コスト、生産の簡易性の点で優れた木造建築物の構造材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る構築工法によって構築される建物の柱、間柱及び土台の配置と、床パネルの割り付けの例を示す平面図である。
【図２】本発明に係る構築工法に使用されるパネルの基本的な形状を示す斜視図である。
【図３】基礎及び土台への床パネルの取り付けを示す側面図である。
【図４】（ａ）は合板積層体を分解した状態を示す斜視図、（ｂ）は合板積層体を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る柱等に使用する合板積層体と現在一般的に使用されている製材との強度を比較して示す図である。
【図６】建物壁面コーナー部に使用する柱を土台に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図７】柱を土台に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図８】建物一階部分の壁部を組み立てた状態の例を示す斜視図である。
【図９】（ａ）（ｂ）はＬ字状及びＴ字状の柱への壁用パネルの取り付けを示す平面図である。
【図１０】壁用パネルの接続部分を示す平面図である。
【図１１】壁部の組み立て要領を説明する図である。
【図１２】二階床組の構造を示す斜視図である。
【図１３】床パネルとパネル支持部材の接合状態を示す側断面図である。
【図１４】床パネル内の梁の接合状態を示す側断面図である。
【図１５】（ａ）は梁接合部材による梁の接合部を示す平面図、（ｂ）は梁接合部材を示す側面図である。
【図１６】（ａ）はパネル接合補強金物を示す斜視図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は同背面図、（ｄ）は同側面図である。
【図１７】建物屋根部の構造を示す斜視図であり、その手前部分はアーム、取付部材の接合状態を明らかにしたものである。
【符号の説明】
１    基礎
２    パネル受
３    床パネル
４    束
８    構造用合板
９    合板積層体
１０  柱
１１  結合補助部材
１２  補強材
１５  柱
１６  壁用パネル
２５  二階用床パネル
２６  梁
２７  一階壁部
２８，３０  パネル支持部材
２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂ  アーム
２９，３６，４０  ボルト
３１  梁接合部材
４５  二階壁部
４６  接合部材
４７  棟木
４８  取付部材
４８ａ  梁取付部材
４８ｂ  支持部材
５０  屋根用パネル
５１  屋根アーム
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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