(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長形体で、単一の断面形状を有する建築用梁において、
長形体で、かつ単一の断面形状を有する梁本体と、複数の穿孔と、複数のスペーサ構造部
材と、を含み、
前記端面形状における構造は、所定のスペーサを有し、平行して並列される2つの縦壁と
、該2つの縦壁の頂縁に横方向に連結される頂壁と、該2つの縦壁の底縁から水平に内側に向かって延伸される2つの底部と、それぞれ該2つの底部の縁部から上へ向かって所定の高さに延伸される2つの縦部と、を含み、
複数の該穿孔は、該梁本体の2つの縦壁を貫通しており、複数の該スペーサ構造部材は、該梁本体の該2つの縦壁の穿孔を貫通して設けられ、各該
スペーサ構造部材の両端は内部当接エッジと外部当接エッジを有し、各該スペーサ構造部
材の該２つの内部当接エッジはそれぞれ該2つの縦壁の内壁面に当接し、該2つの外部当接エッジはそれぞれ該2つの縦壁の外壁面に当接し、
各該スペーサ構造部材は、スペーサ部材と位置制限モジュールを含み、該スペーサ部材は、管体で、挿入孔を有し、
各該位置制限モジュールは、両端を有し、かつ該2つの縦壁の穿孔と該スペーサ部材の挿
入孔を貫通して設けられており、
該スペーサ部材の両端には該2つの内部当接エッジが形成されており、
該位置制限モジュールの両端には該2外部当接エッジが形成される、
ことを特徴とする梁。
【請求項２】
前記位置制限モジュールはボルトとナットから構成され、該ボルトはヘッドを有し、該ボルトのヘッドと該ナットは該2つの外部当接エッジを形成する、ことを特徴とする請求項１に記載の梁。
【請求項３】
該位置制限モジュールはリベットで、該リベットの両端は該2つの外部当接エッジを形成
する、ことを特徴とする請求項１に記載の梁。
【請求項４】
複数の透孔は、該梁本体の長手方向に沿って等間隔で該梁本体に設けられ、該透孔は、該
2つの縦壁を貫通し、かつ該梁本体の頂縁に隣接する、ことを特徴とする請求項１に記載
の梁。
【請求項５】
複数の透孔は、該梁本体の長手方向に沿って該梁本体に設けられ、かつ該2つの縦壁を貫
通しており、
板体、2つの直立部、2つの凸壁を有する固定部品を更に含み、
該板体は、少なくとも4つの側辺を有し、該2つの直立部は該板体の側辺に設けられて該板体から上へ向かって延伸され、該板体と該2つの直立部の間には収容空間が形成されており、
該2つの凸壁は該板体の他の側辺に設けられて該板体から下へ向かって延伸され、各該凸
壁は少なくとも１つの固着孔を有しており、
該固定部品は該梁本体の頂壁に配置され、該固定部品の2つの凸壁の固着孔と該梁本体の2つの縦壁の透孔は少なくとも１つの貫通接続部材に連結される、ことを特徴とする請求項１に記載の梁。
【請求項６】
該梁本体の同一側の縦壁、底部と縦部の間には積載空間が形成されており、
連結部材を更に含み、該連結部材は、中空の長形体の本体、該本体の底面に設けられ
る2つの直立する脚部を含み、該連結部材の一端は該梁本体内に挿入され、該2つの脚部はそれぞれ該2積載空間内に位置する、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の梁。
【請求項７】
少なくとも2つの連結孔は、該梁本体の該2つの縦壁を貫通し、かつそれぞれ該梁本体の両端に接近しており、
該梁本体の同一側の縦壁、底部と縦部の間には積載空間が形成されており、
連結部材を更に含み、該連結部材は、中空の長形体の本体、  2つの直立の脚部を有する少なくとも１つの結合部材、該2つの脚部に連結される天板、を含み、
該結合部材は該本体の底面に設けられており、
少なくとも2つの貫通孔は、該連結部材の2つの側面を横方向に貫通し、かつそれぞれ連結部材の両端に接近しており、
該連結部材の一端は該梁本体内に挿入され、該連結部材の一端の貫通孔と該梁本体の一端
の連結孔は少なくとも１つの螺合モジュールにより連結される、ことを特徴とする請求項
１から請求項５のいずれか一項に記載の梁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建築用品に関し、詳しくは、建築に使用される梁に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築作業ではコンクリートをグラウトして建築物を硬体にする。様々な建築でグラウトを行う時、コンクリートの重量または圧力を受けるため、梁で木材を支持して型枠を受け止める建築方法が幅広く使用されている。
【０００３】
従来の梁は木造梁と金属製梁が主に使用されているが、木造梁の構造の強度が不足し、かつ破壊する時は直接廃棄されてリサイクルができないため、エコを求める今の時代に対しては良い選択ではなかった。
【０００４】
また従来の金属製梁は断面構造が非常に単純で、受けられる圧力が限られている。受力が少し大きい時、梁が良く変形し、または梁の辺が湾曲されて、高い作用力を受けることができなかった。
【０００５】
それに、グラウトを行う型枠は木材により支持され、木材は梁により支持される。しかし、木造梁または金属製梁に関わらず、木材を固定する設計ではなかったため、グラウト強度が強い場合、木材は振動を受けて元の位置からずれやすく、さらに梁から落下して、型枠が破裂されて、コンクリートが取り落とされるリスクを招くおそれがある。それ以外に、従来の梁は一定の長さを有し、梁を比較的長く連結できる適当な技術がなく、グラウト領域が梁の長さを超える時、多くの施工主が梁を随意に架設することで、梁の非対称、交錯による型枠の支持など、型枠の各部位が受ける支持力が不均一になっている。
そのために解決しようとする問題点は、木材の固定が可能で、２つ以上の梁を接続することができる建築用梁を提供することである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主な目的は、梁の耐久力を高めて、更に堅固で長期使用が可能な建築用梁を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、型枠を容易に敷設するため、該梁に多数の固定部品を組み合わせて木材の架設を行うことができる建築用梁を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、該梁に連結部材を組み合わせて梁を軸方向に連結させることにより、更に長い支持梁を構成して、グラウトの面積拡大の需要に応じることができる建築用梁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明における梁は、単一の端面形状を有し、かつ長形体である梁本体と、複数のスペーサ構造部材と、複数の透孔と、を含む。
前記梁本体の端面形状における構造は、2つの縦壁と該2つの縦壁の頂縁に連結される頂壁、該2つの縦壁の底縁から水平に内部へ延伸し、その縁部がそれぞれ上へ向かって適切な高さを有する縦部に延伸される２つの底部、を含む。
複数のスペーサ構造部材は、該梁本体と該２つの縦壁の間に設けられ、各スペーサ構造部材の両端はそれぞれ該２つの縦壁を締付ける。
複数の透孔は、該梁本体と該２つの縦壁を貫通する。
【００１０】
本発明において、該梁本体の2つの縦壁には複数のスペーサ構造部材が設けられており、該等スペーサ構造部材は該2つの縦壁を締付けることで、該2つの縦壁が一定の間隔を維持し、上部から重力を受けた時、容易に凹むか、または変形されない。
該梁の透孔は貫通接続部材により固定部品を連結し、該固定部品が木材を容易に揺動しないように固定して、型枠を支持するため、施工が更に順調になる。
【００１１】
該梁の一端は少なくとも１つの螺合モジュールを用いて連結部材の一端に連結され、該連結部材の他端は他の梁に連結される。これによって梁が長さ方向に連結されて、必要な長さを有する梁を構成することができ、工事を行う時、該梁をグラウトされる面積に合せて、型枠を支持することができる。更に、複数の梁が型枠を支持する時、規則的に配列されるため、型枠の各部位が均一に良好に支持されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図1は、本発明の好ましい第1実施例を示す立体図である。
【図２】図2は、図1における梁の分解立体図である。
【図３Ａ】図3(A)は、図1の3-3線を切断した断面図である。
【図３Ｂ】図3(B)は、本発明の好ましい第1実施例の他の断面図である。
【図４Ａ】図4(A)は、固定部品の立体図である。
【図４Ｂ】図4(B)は、固定部品の立体図である。
【図５】図5は、本発明の梁と固定部品の連結状態を示す図である。
【図６】図6は、本発明において、木材が架設された状態を示す図である。
【図７】図7は、図6の正面図である。
【図８】図8は、本発明の2つの梁と連結部材の立体図である。
【図９】図9は、梁と連結部材の連結状態を示す図である。
【図１０】図10は、図9の10-10線を切断した断面図である。
【図１１】図11は、2つの梁が軸方向に連結された状態の立体図である。
【図１２】図12は、本発明の好ましい第2実施例の梁の断面図である。
【図１３】図13は、本発明の梁と４種類の従来の梁を比較するグラフである。
【図１４】図14は、本発明の梁と4種類の従来の梁を比較する表である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の目的、特徴および達成する効果を更に理解させるために、以下では本発明における好ましい2つの実施例と図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
図1〜図3に示されたように、本発明で提供される建築用梁10の好ましい第1実施例において、
梁本体20は金属製の長形体で、単一の断面形状を有する。該断面形状における構造は、適切に間隔を有して平行して並列する2つの縦壁21と、横方向で該2つの縦壁21の頂縁に連結される頂壁22と、該2つの縦壁21の底縁から水平に内側に向かって延伸する2つの底部23と、を有し、該2つの底部23の縁部にはそれぞれ上へ向かって適切な高さに延伸する縦部24が形成される。複数の透孔25は、該2つの縦壁21の頂縁に接近して該梁本体20の長さ方向に沿って等間隔で該2つの縦壁21を貫通して形成される。少なくとも2つの連結孔27は、該2つの縦壁21を貫通して、それぞれ該梁本体20の両端に接近する。該梁本体20の各一端には2つの連結孔27が設けられ、該2つの連結孔27は該梁本体の長さ方向に沿って配列される。所定数の補強部211は、プレス成形された凹凸部で、該2つの縦壁21に設けられており、各補強部211の中心には孔が形成されている。複数の穿孔28は、該2つの縦壁21を貫通する。
【００１５】
梁本体20の同側に位置する縦壁21、底部23と縦部24の間には積載空間26が形成される。
【００１６】
本実施例において、該梁本体20内には4つのスペーサ構造部材30が等間隔で設置され、各スペーサ構造部材30はスペーサ部材31と位置制限モジュールから構成される。各該スペーサ部材31は管体で、挿入孔32を有し、各スペーサ部材31は該梁本体20内に設けられ、その両端は該2つの縦壁21の内壁面に当接し、図3(A)のように、該挿入孔32は該梁本体の穿孔28に対応する。本実施例で、各位置制限モジュールは螺合モジュールで、それぞれボルト36とナット37を有し、各位置制限モジュールのボルト36の棒体は各スペーサ部材31の挿入孔32と該2つの縦壁21の穿孔28を貫通し、該ナット37と螺合して、各スペーサ部材31を該2つの縦壁21の間に固定させる。図3(A)に示されたように、該スペーサ部材31の両端は該位置制限モジュールの2つの内部当接エッジ33を形成して、それぞれ該2つの縦壁21の内壁面を係止する。該ボルト36のヘッドと該ナット37はそれぞれ該位置制限モジュールの2つの外部当接エッジ34を形成して、該2つの縦壁21の外壁面を係止することで、該2つの縦壁が固定距離を維持し、係合または外部へ拡張することなく、該梁本体の剛性と強度を確保することができる。
【００１７】
ここで理解すべきことは、各該位置制限モジュールはリベット38でも可能で、図3(B)に示されたように、該リベット38はスペーサ部材31の挿入孔32と該2つの縦壁21の穿孔28を貫通し、その両端は外部当接エッジ34を形成して、該2つの縦壁21の外壁面を係止することにより、該2つの縦壁21を一定間隔に固定する効果が得られる。
【００１８】
図4、図5に示されたように、少なくとも１つの固定部品40は、板体41、2つの直立部43と2つの凸壁45を有する。該板体41は矩形で、4つの側辺42を有する。該2つの直立部43は該板体41の側辺42に平行して設けられて、上へ向かって延伸される。該2つの凸壁45は該板体の他の側辺に平行して設けられて、下へ向かって延伸される。該板体41と該2つの直立部43の間には収容空間47が形成される。該固定部品40は該梁10上に跨がって配置され、該板体41は該頂壁22に接触し、該2つの凸壁45はそれぞれ該梁本体20の2つの縦壁21に接触する。貫通接続部材48は該2つの凸壁45の固着孔46と該2つの縦壁21の透孔25を貫通し、該貫通接続部材48の一端はストッパ部481を有し、他端はストッパ部材482に枢着される。該貫通接続部材48は該2つの凸壁45と該2つの縦壁21を貫通した後、該ストッパ部材482が自身で回転して下垂し、図4(A)に示されたように、貫通接続部材48が該固定部品から外れることができない。固定部品40は該貫通接続部材48により梁10に連結される。
【００１９】
図6は本実施例の使用状態を示している。多数の梁10は適切な間隔で平行して並列され、各梁には複数の固定部品40が装着される。複数の木材70は、該梁10の固定部品40の収容空間47内に配置され、係止部材49が該固定部品の直立部43の固定孔44(図4を参照)を貫通することによって該木材70を固定する。該係止部材49はボルトでもよく、タッピングねじまたはくぎなどの固定または当接に用いるものである。該木材70は該固定部品40に連結された後、図7のように木材70上には更に型枠71が配置される。図7に示されたように、グラウトを行う時、コンクリートは該型枠71の上方から注ぎ込まれ、コンクリートは重さにより型枠上を均一に押圧し、該型枠71は更にその重さを各木材70に分散し、各木材70は再び重さを各梁10に分散する。各木材70は該固定部品40により固定されているため、コンクリートから衝撃を受けても随意に変位せず、比較的強い強度を保持することができる。各梁10の縦壁21と縦部24はコンクリートの重力方向に位置するため、梁は重さに十分に耐えることができる。各梁10の2つの縦壁21の間に設けられるスペーサ部材31において、各該スペーサ部材31の両端に形成される内部当接エッジ33は該2つの縦壁21を支持して、内部へ凹まないように該2つの縦壁21が一定のスペーサを有するように維持する。位置制限モジュールの外部当接エッジ34（つまりボルト36のヘッドとナット37）は該2つの縦壁21の外壁面を係止して、該2つの縦壁を外部へ拡張して変形されないように一定のスペーサ内に位置するように制限するため、該2つの縦壁21は一定のスペーサを維持して、各梁10の構造の強度を維持することが確保できる。それ以外に、該梁10の補強部211は、梁の受ける耐力を増加することができる。梁の2つの縦壁21と2つの縦部24は、対向して直立し、かつコンクリートの圧力方向に位置するため、各梁10の構造の強度を向上し、更に正面からの大きい圧力に耐えることができる。
【００２０】
図８に示されたように、本発明において、グラウト領域が大きく、梁10の長さが不足する時に用いるために、連結部材50を提供する。2つの梁10は連結部材50により、型枠を十分に支持するように軸方向で十分な長さに組立てられることで、該2つの梁10の耐力を増強することができる。
【００２１】
図8に示されたように、該梁10に含まれる部品はすべて第1実施例と同じで、同一の部品は同じ部品の符号を使用し、詳細な説明は省略する。
【００２２】
該連結部材50は金属部材で、中空の長形体で、矩形の単一の断面を有する本体51と、横方向に該本体51の2つの側面52を貫通してそれぞれ該本体51の両端に接近し、かつ該本体51の縦方向に沿って設置される4つの貫通孔53と、を含む。
【００２３】
断面形状が逆凵形の2つの結合部材55は、適切なスペーサを有して平行して並列する2つの直立する脚部56と、横方向に該2つの脚部56の頂縁に連結される天板57と、を含む。該2つの結合部材55は該天板57により該本体51の底壁54に固接する。該2つの脚部56は該本体51の底部に形成される。
【００２４】
4つの螺合モジュール60は、それぞれボルト62とナット64を含む。
【００２５】
図9〜図11に示されたように、2つの梁10が軸方向に連結される時、該2つの梁10の一端はそれぞれ該連結部材50の一端を貫通し、該結合部材55の2つの脚部56はそれぞれ該2つの積載空間26内に収容される。該2つの梁10の一端の連結孔27はそれぞれ該連結部材50の一端の貫通孔53に対応する。該4つの螺合モジュール60のボルト62は梁10の連結孔27と該連結部材50の貫通孔53を貫通して、該ナット64と螺合することで、該2つの梁10が該連結部材50に固接される。
【００２６】
２つ以上の梁10は連結部材50により軸方向に連結され、かつ該2つの梁10と連結部材50の間は堅固な係合性を有する。好ましくは、該2つの脚部56は該梁本体20の底部23に係止され、図10のように、連結部材50の頂端は該梁本体20の頂壁22に係止され、連結部材50は該梁本体20の耐力を増強する作用を果たし、更に該梁10の型枠を支える効果を高くすることができる。
【００２７】
２つ以上の梁10が軸方向に連結された後、複数の固定部品40を合わせて、更に多くの木材70を固定することができ、長さが比較的長い型枠を支持することができる。
【００２８】
図12は本発明の好ましい梁10における第2実施例を示し、同一の部品は同じ符号を使用する。本実施例のスペーサ構造部材30は長形(管状または柱状)のスペーサ部材39で、梁本体20の該2つの縦壁21の穿孔28を貫通して設けられ、該スペーサ部材39の両端の外周面には内部当接エッジ33と外部当接エッジ34が形成され、該内部当接エッジ33と該外部当接エッジ34はそれぞれ該2つの縦壁21の内壁面、外壁面に係止されることで、該2つの縦壁21が所定のスペーサを保持し、更に梁の強度を確保することができる。
【００２９】
本発明の梁は現在市場で流通される他の梁より優れている。以下は、本発明の梁と他の4種類の従来の梁(A、B、C、D)のモーメント(moment)と各単位価格において、発生する効能を比較する。
【００３０】
図13は、本発明と従来の4種類の梁に関する図であり、グラウトされる床の厚さが厚ければ厚いほど、各種の梁の間の配列距離が更に接近する。梁のモーメントが更に大きい時、梁の耐力が更に強く、容易に破断されないため、更に大きいモーメントを有する梁は比較的大きい荷重を背負うことができ、梁の間の配列距離は比較的大きくなる。モーメント(M)の計算公式は降伏強度(Fy)に断面係数(Z)をかける。
【００３１】
同時に図14を参照されたい。本発明の好ましい実施例において、梁(略称Top Beam)はQ390の鋼材から製造され、その降伏強度(Fy)の4000kgf/cm2、断面係数(Z)の26.2cm3により、本発明の梁のモーメント(M)を計算すると4000X26.2=104800kgf・cmになる。しかし本発明の梁の重さは6キログラム/メートル(kg/m)で、1キログラム当たりの価格はニュー台湾ドル(以下同じ)の45ドル/kgであるため、本発明の梁の各単位価格で発生する効能は104800/(6 kg/m *45ドル/kg)=388.15kgf・cm/ドルになる。
【００３２】
A梁(EFCO E-beam)の断面は梯形で、その降伏強度(Fy)の3600kgf/cm2、断面係数(Z)の28.6cm3により、A梁のモーメント(M)を計算すると3600X28.6=102960kgf・cmになる。しかし、A梁の重さは5.5kg/mで、1キログラム当たりの価格は106.7ドル/kgであるため、A梁の各単位価格で発生する効能は102960/(5.5kg/m *106.7ドル/kg)=175.40kgf・cm/ドルになる。
【００３３】
B梁(２つの軽量の溝形鋼)は工字形梁で、その降伏強度の2500kgf/cm2、断面係数の33.6cm3により、そのモーメントを計算する2500X33.6=84000kgf・cmになる。B梁の重さは8.2kg/mで、1キログラム当たりの価格は28ドル/kgであるため、B梁の各単位価格で発生する効能は84000/(8.2kg/m *28ドル/kg)=365.85kgf・cm/ドルになる。
【００３４】
C梁(H20の木造梁)は木造梁で、テストの結果により、そのモーメントは50968kgf・cmである。C梁の重さは4.7kg/mで、1キログラム当たりの価格は83ドル/kgであるため、C梁の各単位価格で発生する効能は50968/(4.7kg/m *83ドル/kg)=130.65kgf・cm/ドルになる。
【００３５】
D梁(１つの軽量の溝形鋼)はC字形梁で、その降伏強度の2500kgf/cm2、断面係数の16.8cm3により、D梁のモーメントを計算すると2500X16.8=42000kgf・cmになる。しかし、D梁の重さは4.1kg/mで、1キログラム当たりの価格は28ドル/kgであるため、D梁の各単位価格で発生する効能は42000/(4.1kg/m *28ドル/kg)=365.85kgf-cm/ドルになる。
【００３６】
これにより、各種の梁モーメント(M)を比較すると、本発明の梁(Top Beam)＞A梁(EFCO E-beam)＞B梁(２つの軽量の溝形鋼)＞C梁(H20木造梁)＞D梁(１つの軽量の溝形鋼)になる。本発明の梁モーメントは最も優れ、換言すれば、本発明の梁が耐えられる重力は最も強く、耐力も最も高い。更に、各単位価格によって発生する効能を比較して見ると、本発明の梁(Top Beam)＞B梁(２つの軽量の溝形鋼)＝D梁(１つの軽量の溝形鋼)＞A梁(EFCO E-beam)＞C梁(H20木造梁)になる。本発明の梁は首位に位置づけられ、同じコストをかけても、本発明の梁により更に優れる支持力を提供し、かつ本発明の梁のメートル当たりの価格はA梁の半分にも及ばず、同じ金額でA梁は一つのみ購入することができるが、本発明の梁は２つ購入することができる。本発明の２つの梁を平行して並列に組合せる場合、得られるモーメントはA梁のモーメントよりはるかに大きく、価格は依然としてA梁の１つの価格にも及ばない。これにより、本発明の梁の構造は強度が堅固で、そのコストパフォーマンスも非常に優れている。
【００３７】
それ以外に、統計により、人類が一回に耐えられる平均運搬重さは25キログラムを上回らない。本発明の梁を3つ組み合わせて一つの長い梁にする場合、連結部材などの重さを合せても、23キログラムを上回らない。これは人類が運搬できる平均重さより小さく、小柄な人でも運搬することができる。本発明の梁の構造は強度が強く、コストパフォーマンスが高く、かつ重さが適切で、建築従業員に対して過大な負担をもたらさない。
【符号の説明】
【００３８】
10 梁
20 梁本体 
21 縦壁 
211 補強部
22 頂壁 
23 底部 
24 縦部
25 透孔
26 積載空間
27 連結孔
28 穿孔
30 スペーサ構造部材 
31 スペーサ部材 
32 挿入孔
33 内部当接エッジ 
34 外部当接エッジ 
36 ボルト
37 ナット 
38 リベット
40 固定部品 
41 板体 
42 側辺
43 直立部
44 固定孔 
45 凸壁
46 固着孔 
47 収容空間 
48 貫通接続部材
481 ストッパ部
482 ストッパ部材 
49 係止部材
50 連結部材 
51 本体 
52 側面
53 貫通孔 
54 底壁 
55 結合部材
56 脚部 
57 天板
60 螺合モジュール 
62 ボルト 
64 ナット
70 木材
71 型枠
【図１】
0005944469.tif 000002
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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