(57)【要約】      （修正有）【課題】  プレストレスの内在状態で建築時の軸組みが簡易となる建築構造材と、該建築構造材を簡易に接合する建築構造材の接合構造とを提供すること。【解決手段】  長尺木質材の長手方向の引張材２をを挿通して両木口面に当接するエンドキャップ３を介して引張材２の両端部にそれぞれナットを螺合締結し、内部に所要のプレストレスを付与させた建築構造材において、両木口面のエンドキャップ３の外面の接合面４とナット１２との間に、軸心と直交する方向の挿脱部５と、その内部に設けられるナット締結空間１０と、その最大径より小径で引張材２を挿通する挿通孔１３の軸心上で該挿通孔１３に対向して外方へ開口する開口部６とから成る雄係合子８及び／又は雌係合子９を配設する。また、接合構造は立方体状の継手本体の各接合面４に前記の雄係合子８及び／又は雌係合子９を着脱自在に接合し、継手の各雌雄係合子８、９に建築構造材の各端を接合する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所要断面の長尺木質材の長手方向断面に貫通して引張材を設け、該引張材を挿通して両木口面に当接するエンドキャップを介して引張材の両端部にそれぞれナットを螺合締結し、前記木質材の内部に所要のプレストレスを付与させて成る建築構造材において、
両木口面の前記エンドキャップの外面の接合面とナットとの間に、長手方向の軸心に直交する方向を挿脱方向とする挿脱部と、挿脱部の内部に設けられるナット締結空間と、該ナット締結空間に一端から開口する引張材の挿通口と、該挿通口と同軸の他端にナット締結空間の最大径より小径で開口する開口部とから成る係合子を配設して成る建築構造材。
【請求項２】
前記両木口面に配設される係合子が、一方を雄係合子とし、他方を該雄係合子の挿脱部をナット締結空間に挿入内嵌する雌係合子として成る請求項１記載の建築構造材。
【請求項３】
前記両木口面に配設される係合子が両者共雄係合子から成る請求項１記載の建築構造材。
【請求項４】
前記両木口面に配設される係合子が、両者共雌係合子から成る請求項１記載の建築構造材。
【請求項５】
前記請求項１乃至４記載の何れか一項に記載の建築構造材において、
雌雄係合子の雌雄係合に関わる抜け止め手段を配設して成る建築構造材。
【請求項６】
前記請求項５記載の建築構造材と、立方体状の継手本体の六面の所要接合面に前記雄係合子及び／又は雌係合子を着脱自在に接合し、雌雄係合子の雌雄係合に関わる抜け止め手段を配設した継手とから成る建築構造材の接合構造。
【請求項７】
前記抜け止め手段が、雄係合子の挿脱部の一端の外周に突設するフランジと、他端側からナット締結空間の内面に螺設する雌ネジと、該雌ネジに螺着され、頭部を雌係合子の一側面に当接する止めネジとから成る請求項５記載の建築構造材及び請求項６記載の建築構造材の接合構造。
【請求項８】
抜け止め手段が、雌雄係合子の接合面の上下端で雌雄係合子の挿脱方向に平行にかつ引張材の軸心方向に突設する一対の幅広の接合板及び／又は該幅広の接合板に内嵌する一対の幅狭の接合板と、各接合板に雌雄係合子の雌雄係合状態で位相を合致させて貫設したボルト孔と、両接合板をボルト孔を介して接合するボルト、ナットとから成る請求項５記載の建築構造材及び請求項６記載の建築構造材の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造建築物の軸組みを構成する部材にして引張材によるプレストレスで耐久度を向上させるとともに、組み付け仕口が簡易な建築構造材と建築構造材の接合構造の技術に関わる。
【背景技術】
【０００２】
集成材から成る木材梁に引張材を組み合わせて所要のプレストレスを付与する技術は、実公平5-18413号公報（特許文献１）に提案されているが、建築構造上では各部材との仕口が解決されておらず、現場作業を多く要するものである。
また、建築構造材の仕口に構造材用ジョイントを設けた技術として特開2002-276034号公報（特許文献２）が提案され、さらに、木材の柱、梁、桁等の雌雄係合による接合装置は、特開平10-18438号公報（特許文献３）に開示されているが、何れも構造が複雑で多くのコストを要する上、構造材に独立したプレストレスを付与できないものである。
【特許文献１】実公平５−１８４１３号公報
【特許文献２】特開２００２−２７６０３４号公報
【特許文献３】特開平１０−１８４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、木質構造材によるプレストレスの内在状態で建築時の軸組みが簡易となる建築構造材と、該建築構造材を簡易に接合する建築構造材の接合構造とを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の請求項１に記載した建築構造材は、
所要断面の長尺木質材の長手方向断面に貫通して引張材を設け、該引張材に挿通して両木口面に当接するエンドキャップを介して引張材の両端部にそれぞれナットを螺合締結し、前記木質材の内部に所要のプレストレスを付与させて成る建築構造材において、
両木口面の前記エンドキャップの外面の接合面とナットとの間に、長手方向の軸心に直交する方向を挿脱方向とする挿脱部と、挿脱部の内部に設けられるナット締結空間と、該ナット締結空間に一端から開口する引張材の挿通口と、該挿通口と同軸の他端にナット締結空間の最大径より小径で開口する開口部とから成る係合子を配設して成る。
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した建築構造材において、
前記両木口面に配設される係合子が、一方を雄係合子とし、他方を該雄係合子の挿脱部をナット締結空間に挿入内嵌する雌係合子として成る。
請求項３に記載した発明は、請求項１に記載した建築構造材において、
前記両木口面に配設される係合子が両者共雄係合子から成る。
請求項４に記載した発明は、請求項１に記載した建設構造材において、
前記両木口面に配設される係合子が、両者共雌係合子から成る。
請求項５に記載した発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載した建築構造材において、
雌雄係合子の雌雄係合に関わる抜け止め手段を配設して成る。
請求項６に記載した建築構造材の接合構造は、
前記請求項５記載の建築構造材と、立方体状の継手本体の六面の所要接合面に前記雄係合子及び／又は雌係合子を着脱自在に接合し、雌雄係合子の雌雄係合に関わる抜け止め手段を配設した継手とから成る。
請求項７に記載した発明は、請求項５に記載した建築構造材及び建築構造材の接合構造において、
前記抜け止め手段が、雄係合子の挿脱部の一端の外周に突設するフランジと、他端側からナット締結空間の内面に螺設する雌ネジと、該雌ネジに螺着され、頭部を雌係合子の一側面に当接する止めネジとから成る。
請求項８に記載した発明は、請求項５に記載した建築構造材及び建築構造材の接合構造において、
抜け止め手段が、雌雄係合子の接合面の上下端で雌雄係合子の挿脱方向に平行にかつ引張材の軸心方向に突設する一対の幅広の接合板及び／又は該幅広の接合板に内嵌する一対の幅狭の接合板と、各接合板に雌雄係合子の雌雄係合状態で位相を合致させて貫設したボルト孔と、両接合板をボルト孔を介して接合するボルト、ナットとから成る。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、建築構造材を強化した上でその仕口が簡易化される上、軸組みにおける仕口の構造も簡易化され、その接合も省力化されて建築工期の短縮に資するほか、継手や建築構造材の量産化が可能で建築構造のモジュール化にも資する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
雄係合子及び雌係合子における開口部は、挿脱部の全幅に渡って開口されるものから、部分的にナット締結に足るスペースで開口されるものも含まれ、また、挿脱部の幅は長尺木質材の断面幅内で長短各寸のものが選択され、その形状は円弧に限らず、四角形や六角形など種々の形状も選択される。さらに、雌係合子のナット締結空間の内周面と雄係合子の挿脱部の外周面をそれぞれ所要に嵌着するテーパー面とすることで係合を緊密にすることも選択される。このほか、雌雄の挿脱が重ならないように、引張材の配設位置を複数にして雌雄係合子を複数配設できるものである。
【実施例】
【０００７】
本発明の建築構造材ａを実施例により説明すると、図２に示すように、所要断面の長尺な集成材１の長手方向断面に貫通して引張材２を設け、引張材２を挿通して両木口面に嵌着される断面コ字状のエンドキャップ３の外面の接合面４には、三日月状の挿脱部５の開口部６を外方に向けて引張材２の両端に設けたネジ部７に挿通案内された右方の雄係合子８と左方の雌係合子９が当接され、各ネジ部７の外端からそれぞれのナット締結空間１０において、内周への接触面を円弧面とした座金１１を介してそれぞれナット１２が螺合締結されて、エンドキャップ３を介して集成材１の内部には所要のプレストレスが付与される。
雄係合子８と雌係合子９について説明すると、図１に示すように、それぞれの外形内形共所要曲率半径の円弧よりなる三日月状でエンドキャップの接合面４に当接する部位を座りのよいようにフラットに削り落としたもので、それぞれ内径側に形成されるナット締結空間１０の直径より短尺な開口部６を引張材２の挿通孔１３の軸心と同心の反対側に全幅に渡って開口し、両者の挿脱部５、５すなわち雄係合子８の外周の円弧面１４と雌係合子９のナット締結空間１０の内周の円弧面１５は長手方向の引張材２の軸心に直交する方向に出入挿脱される。雌雄係合時の抜け止め手段として、図１（ｂ）に示すように、雄係合子８の幅方向一端の外周にフランジ１６を突設し、幅方向他端の内周には雌ネジ１７を螺設し、雌ネジ１７には雌係合子９の端面に及ぶヘッド１８を有する止めネジ１９が中央の六角孔２０を介して螺着され、両者は確実に抜け止めされる。
図３に示した建築構造材ｂは、前記建築構造材ａにおいて、右方の雌係合子９に代えて雄係合子８を接合したものであり、図４に示した建築構造材ｃは建築構造材ａにおいて、左方の雄係合子８に代えて雌係合子９を接合したものである。
【０００８】
前記の建築構造材ａ相互の接合について説明すると、図５に示すように、一方の建築構造材ａの雌係合子９に対して他方の建築構造材ａの雄係合子８がフランジ１６のない側から挿入され、そのフランジ１６で位置決めされるとともに、雄係合子８の雌ネジ１７に止めネジ１９がバーレンチ（図外）で螺着されて両者は確実に接合される。
【０００９】
次に建築構造材ａ乃至ｃを接合する継手Ａについて説明すると、図６に示すように、対象とする構造材の断面寸法と同寸の立方体状の継手本体２１の各接合面４、すなわち分図（ａ）に示す正面図では上面と左側面に雌係合子９をボルト２２で接合し、右側面と下面に雄係合子８をフランジ１６を後方に向けてボルト２２で接合し、分図（ｂ）に示すように、平面図の正面側にフランジ１６を下面側に向けた雄係合子８を、背面側に雌係合子９をそれぞれボルト２２で接合して成る。
【００１０】
図７に示す建築構造材ｄは、前記建築構造材ａにおいて、右方の雄係合子８をフランジ１６を手前側に向けて接合し、係合時の抜け止め手段として左方のエンドキャップ３の上下端より外方に向けて一対の接合板２３を突設し、右方では前記左方の接合板２３より上下それぞれその板厚分だけ低くした背丈で一対の接合板２４が突設され、左右の各一対の接合板２３、２４には雄係合子８と雌係合子９が係合したときに位相が合致するようにそれぞれボルト孔２５が貫設される。
図８に示した建築構造材ｅは、前記建築構造材ｄにおいて、左方の一対の接合板２３に代えて右方の背丈の低い一対の接合板２４を左方へ配設したものである。
【００１１】
図９にその平面図を示した継手Ｂは、立方体状の継手本体２１の各接合面４に、抜け止め手段として前記建築構造材ｄ乃至ｅに設けた幅広の一対の接合板２３の間に内嵌する幅で凹状に形成した一対の内嵌板２６と幅狭な一対の接合板２４に外嵌する幅で凹状に形成した一対の外嵌板２７などが雄係合子８又は雌係合子９と共にボルト２２で接合され、各内嵌板２６と外嵌板２７にも前記建築構造材ｄ、ｅの各接合板２３、２４に貫設したボルト孔２５に係合時の位相が合致する位置にボルト孔が貫設される。
【００１２】
図１０に示した建築構造材ｆは、前記建築構造材ｄにおいて、右方の幅狭な一対の接合板２４に代えて左方の幅広な一対の接合板２３と同幅な接合板２３を右方のエンドキャップ３に突設したもので、各接合板２３には前記と同様のボルト孔２５が貫設されて成る。
したがって、この建築構造材ｆが接合される他の建築構造材ｄ、ｅ或は継手Ｂでは、幅狭な接合板２４或は内嵌板２６において接合される。
建築構造材ｅに関連して図１１に示す継手Ｃを説明すると、このものは前記の継手Ａにおいて、立方体状の継手本体２１の各接合面４と雄係合子８又は雌係合子９との間に前記幅広な一対の接合板２３と同幅で凹状に形成した一対の外嵌板２７をボルト２５で共締めされて成る。
また、前記した建築構造材ｄ乃至ｆ及び継手Ｂ、Ｃにおける抜け止め手段としての一対の各接合板２３、２４及び内嵌板２６や外嵌板２７を設けた場合には、雄係合子８における雌ネジ１７は不要であるが、フランジ１６は係合時の位置決めとして使用される。
ここで、所要間隔に配設された継手Ｃと建築構造材ｅとの接合について説明すると、分図（ａ）の正面図に示す姿勢で配列された左右間に建築構造材ｅを接合する場合では、一方の継手（例えば左方側）Ｃの右方の雄係合子８には建築構造材ｅの左方の雌係合子９が押挿されてフランジ１６で位置決めされるとともに、一対の接合板２４が一対の幅広な外嵌板２７の内面間に内嵌され、他方の継手（右方側）Ｃの左方の雌係合子９には建築構造材ｅの右方の雄係合子８が押挿され、手前（前面）側のフランジ１６が雌係合子９の前側周面に当接して位置決めされるとともに、一対の接合板２４が一対の幅広な外嵌板２７の内面間に内嵌され、建築構造材ｅの両端が両継手Ｃ、Ｃ間でボルト、ナットで接合され、抜け止めされる。
分図（ｂ）の平面図で示す姿勢で所要間隔に配設された継手Ｃと建築構造材ｅとの接合においても前記と同様に接合され確実に抜け止めされる。
【００１３】
本発明の建築構造材の接合構造（以下、単に接合構造とする。）について、図１２に示す基本的な柱２８と梁２９と桁３０の軸組み３１において説明すると、継手Ａを用いた中央部の接合構造Ｃでは、図１３に示すように、継手Ａの左右に建築構造材ａが梁２９として接合され、上下には建築構造材ａが桁３０として接合される。すなわち、継手Ａの左方では雌係合子９に対して建築構造材ａの右方の雄係合子８が下から押し上げられるように押挿され、フランジ１６によって位置決めされるとともに、雌ネジ１７に止めネジ１９が螺着されて抜け止めされ、右方では建築構造材ａの左方の雌係合子９が上から押挿され雄係合子８のフランジ１６で位置決めされ、雌ネジ１７に止めネジ１９が螺着されて抜け止め接合される。
桁３０においても継手Ａの上下において前記と同様に接合されるが、軸組み３１の外枠の中間部で梁２９や桁３０をＴ字状に接合する接合構造Ｔにおける継手ＡＴ（図外）は、継手Ａにおいて何れか１個の雄係合子８か雌係合子９が除去されたものであり、また、出すみ部のＬ字状に梁２９を接合する接合構造Ｌにおける継手ＡＬ（図外）は、継手Ａにおいて相隣れる雄係合子８及び／又は雌係合子９の計２個が除去されたものが使用される。この場合雄係合子８にはフランジ１６があるので、梁２９や桁３０の挿脱方向に合わせて継手ＡＴ及び継手ＡＬにおける雌係合子９及び／又は雄係合子８の接合をする必要がある。
さらに、柱２８として建築構造材ａは各継手Ａ、ＡＴ、ＡＬの下面に接合される雄係合子８か雌係合子９においてその上端が接合され、その下端では図１５に示すように、基本となる継手Ａの下面の雄係合子８か雌係合子９が除去された状態で基礎３２の上でアンカーボルト３３に継手本体２１が上面の雄係合子８（雌係合子９の場合もある。）と共にナット３４で共締めされて配設される各継手Ａ、ＡＴ、ＡＬの上面の雄係合子８又は雌係合子９に係合し、雌ネジ１７に螺着される止めネジ１９で抜け止めされる。基礎３２に固定された各継手Ａ、ＡＴ、ＡＬの周面には土台３５となる建築構造材ａが接合される。
なお、梁２９や土台３５の適宜な位置に柱２８を接合する場合には、土台３５の側で説明すると、図１７に示すように、簡易継手３６の取付け板３７に溶着された雌係合子９(雄係合子８でもよい。)に柱２８となる建築構造材ａの下端の雄係合子８が係合され、雌ネジ１７に止めネジ１９が螺着されて抜け止め接合され、取付け板３７は土台３５に設けたアンカーボルト３８に固定される。このような構造の簡易継手３６によって上部では梁２９に柱２８の上端が接合される。
【００１４】
継手Ｃを用いた接合構造について説明すると、前記した軸組み３１の配置に従って符号を統一して表現するが、中央の接合構造Ｐでは、基本となる継手Ｃに対して図１４に示すように、左右に建築構造材ｅによる梁２９がその一端で雌雄係合子９、８による係合とともに、継手本体２１の左右の各接合面４に突設した幅広の一対の外嵌板２７に建築構造材ｅの一端に突設する接合板２４を内嵌し、ボルト孔２５を介してボルト３９、ナット４０で両者を固定して抜け止め接合される。また、上下には建築構造材ｅによる桁３０がその一端で雌雄係合子９、８による係合とともに、継手本体２１の上下の各接合面４に突設した幅広の一対の外嵌板２７に建築構造材ｅの一端に突設する一対の接合板２４を内嵌し、ボルト孔２５を介してボルト３９、ナット４０で両者を固定して抜け止め接合される。その継手Ｃの下面には同様の要領で柱２８の上端が接合される。
このほか、軸組み３１の外枠の中間部で梁２９や桁３０をＴ字状に接合する接合構造Ｔにおける継手ＣＴ(図外)や出すみ部のＬ字状に梁２９を接合する接合構造Ｌにおける継手ＣＬ(図外)は、前記と同様に構成される。
そして、柱２８となる建築構造材ｅは、各継手Ｃ、ＣＴ、ＣＬの下面に接合される雄係合子８か雌係合子９において係合するとともに、一対の外嵌板２７に接合板２４が内嵌されてボルト３９、ナット４０でその上端が抜け止め接合され、その下端では図１６に示すように、基本となる継手Ｃが前記と同様に基礎３２の上で継手本体２１がアンカーボルト３３に雄係合子８と共にナットで共締めされて配設される各継手Ｃ、ＣＴ、ＣＬの上面の雄係合子８（又は雌係合子９）に雌係合子９が係合されるとともに、幅広の一対の外嵌板２７に下端の接合板２４が内嵌されてボルト３９、ナット４０で抜け止め接合される。そして基礎に固定された各継手Ｃ、ＣＴ、ＣＬの周面には前記と同様の要領で土台３５となる建築構造材ｅが接合される。
なお、梁２９や土台３５の適宜な位置に建築構造材ｅによる柱２８を接合する場合には、土台３５の側で説明すると、図１８に示すように、簡易継手４１の取付け板３７に溶着された雌係合子９に柱２８の下端の雄係合子８を係合するとともに、取付け板３７に立設した一対の外嵌板４２に幅狭の一対の接合板２４を内嵌してボルト３９、ナット４０で抜け止め接合され、取付け板３７は土台３５に設けたアンカーボルト３８に固定される。このような構造の簡易継手４１によって上部の梁２９にも柱２８の上端が接合される。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明は、木造建築物でのラーメン構造に利用され、木材業界の集成長尺材の利用促進と、継手の金物製造の活性化に寄与する。このほか、緊急時のプレハブ家屋の建築には好適に活用される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】雄係合子８と雌係合子９との係合状態の説明図で、分図（ａ）は挿脱方向から見た係合正面図、分図（ｂ）は雄係合子８の雌ネジ１７に止めネジ１９を螺着した状態での分図（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図。
【図２】建築構造材ａの長手方向の中間部を一部省略し、両端部を破断した説明図。
【図３】建築構造材ｂの長手方向の中間部を一部省略した説明図。
【図４】建築構造材ｃの長手方向の中間部を一部省略した説明図。
【図５】建築構造材ａ同士を係合した係合部の部分断面図。
【図６】継手Ａの説明図で、分図（ａ）はその正面図、分図（ｂ）はその平面図。
【図７】建築構造材ｄの長手方向の中間部を一部省略した説明図。
【図８】建築構造材ｅの長手方向の中間部を一部省略した説明図。
【図９】継手Ｂの平面図。
【図１０】建築構造材ｆの長手方向の中間部を一部省略した説明図。
【図１１】継手Ｃの説明図で、分図（ａ）はその正面図、分図（ｂ）はその平面図。
【図１２】建築構造物の軸組み３１の斜視図。
【図１３】継手Ａを用いた軸組み中央部の接合構造Ｃの部分説明図。
【図１４】継手Ｃを用いた軸組み中央部の接合構造Ｃの部分説明図。
【図１５】継手Ａを用いた土台３５と柱２８の接合状態を示す説明図。
【図１６】継手Ｃを用いた土台３５と柱２８の接合状態を示す説明図。
【図１７】簡易継手３６による柱２８の下端を土台３５に接合する説明図。
【図１８】簡易継手４１による柱２８の下端を土台３５に接合する説明図。
【符号の説明】
【００１７】
１：集成材
２：引張材
３：エンドキャップ
４：接合面
５：挿脱部
６：開口部
７：ネジ部
８：雄係合子
９：雌係合子
１０：ナット締結空間
１１：座金
１２：ナット
１３：挿通孔
１４：円弧面
１５：円弧面
１６：フランジ
１７：雌ネジ
１８：ヘッド
１９：止めネジ
２０：六角孔
２１：継手本体
２２：ボルト
２３：接合板
２４：接合板
２５：ボルト孔
２６：内嵌板
２７：外嵌板
２８：柱
２９：梁
３０：桁
３１：軸組み
３２：基礎
３３：アンカーボルト
３４：ナット
３５：土台
３６：簡易継手
３７：取付け板
３８：アンカーボルト
３９：ボルト
４０：ナット
４１：簡易継手
４２：外嵌板
ａ乃至ｆ：建築構造材
Ａ乃至Ｃ：継手
Ｐ、Ｔ、Ｌ：接合構造
【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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【図１８】
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