(57)【要約】【課題】地震発生時の木造住宅倒壊による人的被害の低減だけでなく、木造住宅の倒壊を抑制して生活空間を確保することにより避難者数の低減をも図ることができる、安価で施工が容易な木造耐震シェルター及びその施工方法の提供。【解決手段】木造住宅内に設置した木造耐震シェルターであって、木造住宅の既設基礎１１０に接して配置され、既設基礎１１０と一体化した基礎部１０と、基礎部１０上に配置され、基礎部１０と土台用アンカーボルト２１で緊結された土台２０と、土台２０上に組み立てられ、柱３０及び梁４０から構成される軸組構造と、軸組構造に取り付けられた耐力壁パネル５０と剛天井パネル７０を備え、基礎部１０は、既設基礎１１０に沿って配置されたＵ字溝１１と、Ｕ字溝１１によって支持された型枠１２と、型枠１２と既設基礎１１０との間に打設されたコンクリート１３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木造住宅内に設置した木造耐震シェルターであって、
木造住宅の既設基礎に接して配置され、前記既設基礎と一体化した基礎部と、
前記基礎部上に配置され、前記基礎部と前記土台用アンカーボルトで緊結された土台と、
前記土台上に組み立てられ、柱及び梁から構成される軸組構造と、
前記軸組構造に取り付けられた耐力壁パネル及び剛天井パネルと
を備え、
前記基礎部は、
前記既設基礎に沿って配置されたＵ字溝と、
前記Ｕ字溝によって支持された型枠と、
前記型枠と前記既設基礎との間に打設されたコンクリートと
を備えていることを特徴とする、木造耐震シェルター。
【請求項２】
前記型枠を、前記Ｕ字溝の２つの側壁部のうち少なくとも前記既設基礎から遠い側の側壁部の内側に接して配置した
ことを特徴とする、請求項１記載の木造耐震シェルター。
【請求項３】
前記梁を、前記木造住宅の既設梁に、つなぎ部材を介して接合した
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の木造耐震シェルター。
【請求項４】
木造住宅内に木造耐震シェルターを施工する方法であって、
木造住宅の既設基礎に沿ってＵ字溝を配置する工程と、
前記Ｕ字溝によって支持された型枠を配置する工程と、
前記型枠と前記既設基礎との間にコンクリートを打設し、アンカーボルトを配置した基礎部を前記既設基礎と一体化するように形成する工程と、
前記基礎部上に土台を配置し、前記土台を前記基礎部と前記土台用アンカーボルトで緊結する工程と、
前記土台上に、柱及び梁から構成される軸組構造を組み立てる工程と、
前記軸組構造に耐力壁パネルパネル及び剛天井パネルを取り付ける工程と
を有することを特徴とする、木造耐震シェルターの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造耐震シェルター及びその施工方法に係り、より詳細には、木造住宅内に設置され、Ｕ字溝を利用した基礎部を有する木造耐震シェルター及びその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまでの多くの地震において、木造住宅の倒壊により多くの人命が失われてきた。現在、耐震改修が必要な木造住宅は、全国に約５００万戸も存在していると推定される。そこで、木造住宅の耐震改修を推進して、地震による人的被害を低減するため、「建築物の耐震改修の促進に関する法律」が施行され、これに基づき耐震改修に様々な行政補助が行われている。
【０００３】
ところが、木造住宅の耐震性が低いほど、耐震改修費用が増大するため、行政による耐震改修補助限度額を上回る分の自己負担額が増大する。その結果、耐震性が低いほど、却って自己負担額の大きさから耐震改修に踏み切れない場合も多い。このため、本来、耐震性が低い木造住宅ほど優先的に耐震改修がなされるべきであるところ、現実には、耐震性の低い木造住宅ほど耐震改修から取り残されてしまう傾向があった。
【０００４】
これに対し、建物全体の耐震改修をするのではなく、地震により建物が倒壊しても人命の安全を確保すべく、建物内に耐震シェルターを設置する種々の提案がされている。例えば、特許文献１には、角材の床材、柱材及び梁材等を耐震性の接合装置によって連結し、かつ、天井側の梁材を複数重ね合わせた、安価に設置できる耐震シェルターが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２２２８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、海溝型の巨大地震が発生した場合、極めて広い地域で、多数の木造住宅が倒壊し、膨大な数の避難者が発生することが予想される。そのような超広域災害では、多くの避難所で救援物資が不足するだけでなく、自宅よりも劣悪な生活環境下で、特に高齢者の関連死が急増することが危惧される。そこで、避難者を低減するために、地震による木造住宅の倒壊を防止して生活空間を確保することが必要となる。
【０００７】
しかしながら、従来の耐震シェルターは、木造住宅の倒壊時に人命の安全を確保するためのものであり、木造住宅全体の耐震性を向上させるものではなかった。このため、従来の耐震シェルターによって人命の安全が確保されても、地震により木造住宅が倒壊した場合には、被災者は、自宅という生活空間を喪失し、避難所に避難せざるを得なくなる。
【０００８】
特に、特許文献１に記載されているような従来の木造耐震シェルターは、室内に置かれ、耐震シェルターが基礎に固定されたり、梁に連結されたりしていない。耐震シェルター自体の水平耐力を大きくするためには、基礎による強い抵抗力が必要となるが、基礎の無い木造耐震シェルターは、地震の水平力を受けて浮き上がるおそれがある。また、従来の木造耐震シェルターは、地震により木造住宅が倒壊したときに、生存空間を確保する構造となっており、既存の梁等に連結されていないので木造住宅の倒壊そのものを阻止する構造とはなっていなかった。
【０００９】
一方、アンカーボルトで基礎に固定された木造耐震シェルターを設置するためには、まず基礎を施工する必要がある。一般に、建築分野の職能は、それぞれに専門技能が要求される多数の職能に細分化され、基礎を備えた木造耐震シェルターを設置するためには、耐震シェルターを組み立てる大工に加え、基礎工事の専門職人が必要となる。その結果、職能増加により工賃が増大し、木造耐震シェルターの設置費用が増大するだけでなく、多くの職能の職人のスケジュールを調整する必要があるため、工期の長期化を招いてしまう。
しかし、自己負担額を減らして、耐震性の低い古い木造住宅への適用を推進するためには、費用の増大を回避する必要があり、また、居住者の負担を軽減するためには、工期が短いことが望ましい。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、地震発生時の木造住宅倒壊による人的被害の低減だけでなく、木造住宅の倒壊を抑制して生活空間を確保することにより避難者数の低減をも図ることができる、安価で施工が容易な木造耐震シェルター及びその施工方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の木造耐震シェルターは、木造住宅内に設置した木造耐震シェルターであって、木造住宅の既設基礎に接して配置され、前記既設基礎と一体化した基礎部と、前記基礎部上に配置され、前記基礎部と前記土台用アンカーボルトで緊結された土台と、前記土台上に組み立てられ、柱及び梁から構成される軸組構造と前記軸組構造に取り付けられた耐力壁パネル及び剛天井パネルとを備え、前記基礎部は、前記既設基礎に沿って配置されたＵ字溝と、前記Ｕ字溝によって支持された型枠と、前記型枠と前記既設基礎との間に打設されたコンクリートとを備えることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の木造耐震シェルターの施工方法は、木造住宅内に耐震シェルターを施工する方法であって、木造住宅の既設基礎に沿ってＵ字溝を配置する工程と、前記Ｕ字溝によって支持された型枠を配置する工程と、前記型枠と前記既設基礎との間にコンクリートを打設し、アンカーボルトを配置した基礎部を前記既設基礎と一体化するように形成する工程と、前記基礎部上に土台を配置し、前記土台を前記基礎部と前記土台用アンカーボルトで緊結する工程と、前記土台上に、柱及び梁から構成される軸組構造を組み立てる工程と、前記軸組構造に耐力壁パネル及び剛天井パネルを取り付ける工程とを有することを特徴としている。
【００１３】
一般に、基礎を施工する際には、型枠を設置して、型枠内にコンクリートが打設される。型枠の設置にあたっては、型枠が打設時に倒れないようにするため、専門技能を有する技能者を必要とする。
これに対し、本発明の耐震シェルター及びその施工方法では、基礎部の施工にあたり、Ｕ字溝を利用して型枠を支持する。これにより、専門技能を有する技能者でなくとも、型枠を容易に設置することができる。その結果、職能増加による費用の増大を回避しつつ、基礎部を施工することができる。
【００１４】
さらに、本発明では、耐震シェルターが基礎部に固定されているため、耐震シェルターは地震時の水平応力に対して高い耐力を発揮し、地震時の耐震シェルターの浮き上がりを防止することができる。また、耐震シェルターは、大きな地震水平力が働く既存の２階床梁と耐震シェルター梁を直接連結することで、木造住宅の倒壊の阻止を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、地震発生時の木造住宅倒壊による人的被害の低減だけでなく、木造住宅の倒壊を抑制して生活空間を確保することにより避難者数の低減をも図ることができる、安価で施工が容易な木造耐震シェルター及びその施工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態による耐震シェルターの部分平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った部分正面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施形態による耐震シェルターの設置方法を説明する部分平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った部分正面図である。
【図３】（ａ）は、図２に続く、本発明の実施形態による耐震シェルターの設置方法を説明する部分平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った部分正面図である。
【図４】（ａ）は、図３に続く、本発明の実施形態による耐震シェルターの設置方法を説明する部分平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った部分正面図である。
【図５】（ａ）は、図４に続く、本発明の実施形態による耐震シェルターの設置方法を説明する部分平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った部分正面図である。
【図６】（ａ）は、本発明の変形例による耐震シェルターの設置方法を説明する部分平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った部分正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の耐震シェルター及びその設置方法の実施形態を説明する。
【００１８】
（耐震シェルター）
まず、図１を参照して、本発明の実施形態による耐震シェルターを説明する。図１（ａ）は、本発明の実施形態による耐震シェルターの部分平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った部分断面図である。なお、図１（ａ）では、梁の図示を省略する。
【００１９】
本実施形態の耐震シェルターは、在来軸組構造の木造住宅内に設置される。ここでは、木造住宅の一部屋分の区画内の全面に、その区画よりも一回り小さい耐震シェルターを設置する。なお、耐震シェルターは、木造住宅の一部屋分の区画内の一部分にだけ設置してもよい。
【００２０】
木造住宅は、布基礎の既設基礎１１０上に設置した既設土台１２０上に既設柱１３０及び既設梁１４０を組み立てた在来の軸組構造を有する。図１（ｂ）では、正面の既設梁１４０の下側の垂れ壁１５０の下縁の鴨居１６０と、既設土台１２０との間は、開口部１７０である。また、耐震シェルターを設置するため、床と天井も撤去されている。
【００２１】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態の耐震シェルターの基礎部１０は、木造家屋の既設基礎１１０に接して配置され、既設基礎１１０と一体化している。基礎部１０は、Ｕ字溝１１を利用して構成されている。Ｕ字溝１１は、既設基礎１１０に沿って配置され、Ｕ字溝１１によって型枠１２を支持している。型枠１２は、Ｕ字溝１１の２つの側壁部１１ａ及び１１ｂのうち既設基礎１１０から遠い側の側壁部１１ａの内側に接して配置されている。そして、Ｕ字溝１１によって支持された型枠１２と、既設基礎１１０との間に、コンクリート１３が打設されている。
【００２２】
このように、Ｕ字溝１１を利用して型枠１２を支持することにより、専門技能を有する技能者でなくとも、型枠１２を容易に設置することができる。その結果、職能増加による費用の増大を回避しつつ、基礎部１０を容易に施工することができる。
【００２３】
また、Ｕ字溝１１内には、Ｕ字溝１１に延在方向に沿って、配筋１３が水平に配置されている。また、基礎部１０には、土台用アンカーボルト２１が埋め込まれている。さらに、基礎部１０にはまた、ホールダウン用長ナット（図示せず）が埋め込まれ、この長ナットにホールダウン用アンカーボルト３１が差し込まれて螺合している。
【００２４】
さらに、基礎部１０上には、土台２０が配置され、基礎部１０と土台用アンカーボルト２１で緊結されている。さらに、土台２０上には、柱３０及び梁４０から構成される軸組構造が組み立てられている。各柱３０は、ホールダウン用アンカーボルト３１にホールダウン金物３２によって固定されている。
【００２５】
このように、土台２０と基礎部１０と土台用アンカーボルト２１で緊結され、柱３０もホールダウン金物３２を介して基礎部１０に固定されているため、地震時の水平応力による木造耐震シェルターの浮き上がりを防止することができる。これにより、耐震シェルターの存在によって、木造住宅の倒壊の阻止を図ることができる。
【００２６】
梁４０は、既存梁１４０と接合している。ここでは、角材からなるつなぎ材５１を取付けた面材５０を既存梁１４０及び垂れ壁１５０上に取付け、このつなぎ材５１に梁４０をビスで接合している。
【００２７】
このように、耐震シェルターの梁４０と既設梁１４０とを接合することにより、地震時に、既設柱１３０及び既設梁１４０と耐震シェルターとが衝突してダメージが発生することを防止することができる。さらに、木造住宅の揺れを耐震シェルターが受け止めるため、耐震シェルターの存在によって、木造住宅の倒壊の阻止を図ることができる。
【００２８】
さらに、耐震シェルターの柱３０及び梁４０で構成された軸組構造に、耐力壁パネル（面パネル）６０が取り付けられている。耐力壁パネル６０は、構造用合板６１に筋違６２、枠受け材６３及び間柱６４をビス留めして形成されている。耐力壁パネル６０を取り付けることにより、耐震シェルターをより強固にすることができる。
【００２９】
また、耐震シェルターの軸組構造の梁４０には、梁４０の天端を揃えて梁４０の枠内に内蔵されるように、剛天井パネル７０が取り付けられている。剛天井パネル７０は、耐力壁パネル６０と同様に構造用合板に筋違等をビス留めして形成されている。剛天井パネル７０を設けたことにより、上方からの落下物から耐震シェルター内の人を守ることができるだけでなく、既存の木造住宅の既設軸組構造と接していない部分に設置した耐力壁パネル６０にも、剛天井パネル７０を介して水平応力が伝達される。これより、耐震シェルターの全ての耐力壁パネル６０が抵抗力を発揮して、耐震シェルターが高い耐力を発揮することができる。
なお、耐力壁パネル６０及び剛天井パネル７０の構造は、これに限定されず、任意好適なものを採用することができ、また、耐力壁パネルの設置箇所は限定されない。
【００３０】
（耐震シェルターの設置方法）
次に、図２〜図５を参照して、本発明の実施形態による耐震シェルターの設置方法を説明する。図２（ａ）〜図５（ａ）は、本発明の実施形態による耐震シェルターの設置方法を説明する部分平面図であり、図２（ｂ）〜図５（ｂ）は、それぞれ図２（ａ）〜図５（ａ）のＡ−Ａ線に沿った部分断面図である。なお、図２（ａ）〜図５（ａ）では、梁の図示を省略する。
【００３１】
耐震シェルターを設置するため、木造住宅の設置区画の床と天井を撤去する。
【００３２】
次いで、図２（ａ）に示すように、木造家屋の既設基礎１１０に沿ってＵ字溝１１を配置する。Ｕ字溝１１は、Ｕ字溝１１が安定するように土間Ｇを均して設置してもよいし、土間Ｇを掘り下げて安定するように設置してもよい。図２（ｂ）では、地面を少し掘り下げて設置したＵ字溝１１を示す。また、Ｕ字溝１１は、既設基礎１１０に接するように設置してもよいし、既設基礎１１０と離間して設置してもよい。
【００３３】
さらに、Ｕ字溝１１によって支持された型枠１２を配置する。型枠１２は、Ｕ字溝１１の２つの側壁部１１ａ及び１１ｂのうち既設基礎１１０から遠い側の側壁部１１ａの内側に接して配置される。また、合板の型枠１２は、Ｕ字溝１１の底板の厚み分だけ切り欠いて、内側に立てて配置するだけでよく、固定しなくてもよい。既設基礎１１０側には、型枠を設けず、既設基礎１１０を型枠代わりに使用する。
このように、Ｕ字溝１１を利用して型枠１２を支持することにより、専門技能を有する技能者でなくとも、型枠１２を容易に設置することができる。その結果、職能増加による費用の増大を回避しつつ、基礎部１０を容易に施工することができる。
【００３４】
また、Ｕ字溝１１の内側には、Ｕ字溝１１に延在方向に沿って、配筋１３を水平に配置する。配筋１３は、図３（ｂ）に断面を示すように、下端筋２本と上端筋１本を配置する。下端筋は、スペーサー（図示せず）を取付けて、かぶり厚さを確保する。あと施工アンカーは、配筋１３と直交する方向に延在し、その一端が、既設基礎１１０側面の穿孔に差し込まれている。
【００３５】
また、型枠１２とともに、ホールダウンアンカーの位置決め用のテンプレート（図示せず。）を設置して、既設基礎１１０の側面と型枠１２とに固定する。テンプレートの下面には、長ナット３１ａ（図３（ａ）参照）を取り付けて、長ナットから上に、全ねじボルトでのホールダウンアンカー３１（図３（ｂ）参照）を接続する。一方、長ナット３１ａの下には、底部に定着板を取り付けた基礎内アンカー（図示せず）が接続される。定着板は下端筋位置に配置する。
【００３６】
次いで、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、型枠１２と既設基礎１１０との間にコンクリート１３を打設し、既設基礎１１０と一体化した基礎部１０を形成する。コンクリート１３を打設後、数時間経過後に、土台用アンカーボルト２１を設置する。土台用アンカーボルト２１を土台上端面下に納めるため、土台用アンカーボルト２１の基礎天面からの突出長さは、土台径以下とする。
【００３７】
続いて、テンプレートを取り外すとともに、ホールダウンアンカー３１を長ナット３１ａから取り外す。ホールダウンアンカー３１を取り外した後、長ナット３１に養生テープを貼り付ける。さらに、基礎上端面のレベルと出すために、レベラーを打設する。このようにして、基礎部１０の設置が完了する。
【００３８】
次いで、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、基礎部１０上に土台２０を配置し、土台２０を基礎部１０と土台用アンカーボルト２１で緊結する。さらに、図４（ｂ）に示すように、角材からなるつなぎ材５１をビスで取付けた面材５０を既存梁１４０及び垂れ壁１５０上にビスで取付ける。後工程で、このつなぎ材５１に耐震シェルターの梁が接合される。
【００３９】
次いで、土台２０に柱３０を立て込み、梁４０を設置する。図５（ｂ）の正面の開口部１７０上の開口梁４０ａと、これと直交する直交梁４０ｂとは、直交梁４０ｂの桁長孔に挿入された引きボルト（図示せず）によって接合する。
【００４０】
次いで、柱３０に、図１（ｂ）に示したホールダウン金物３２を取り付けて、長ナット３１ａに接続したホールダウンアンカー３１に固定する。続いて、梁４０をつなぎ材５１にビスで接合する。さらに、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示した耐力壁パネル６０及び図１（ａ）に示した剛天井パネル７０を取り付けて耐震シェルターが完成する。最後に、木造住宅の床を回復し、必要に応じて耐震シェルターの周囲の既存天井を回復する。
【００４１】
（変形例）
次に、図６を参照して、本発明の変形例を説明する。図６は、図２に対応する工程を示し、図６（ａ）は、本発明の変形例による耐震シェルターの設置方法を説明する部分平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ線に沿った部分正面図である。
【００４２】
上述した実施形態では、耐震シェルターの基礎部１０は、その全周で既存基礎１１０と接して一体化させたが、本発明では、耐震シェルターの基礎部１０は、その全周で既設基礎１１０と接する必要はなく、基礎部１０の一部分で既設基礎１１０を接して一体化していればよい。
【００４３】
図６に示す変形例では、図６（ａ）の左側の既設基礎１１０に沿った区間の基礎部は、既設基礎１１０から離間して配置される。ここでは、Ｕ字溝１１の両側の側壁部１１ａ及び１１ｂの内側に、それぞれ長い型枠１２を配置している。この区間の基礎部では、型枠１２と既設基礎１１０との間ではなく、型枠１２どうしの間に、コンクリートが打設される。
【００４４】
さらに、図６（ａ）の左側及び上側の既設基礎１１０に沿った区間に基礎部おいても、基礎部を構成するＵ字溝１１の両側の側壁部１１ａ及び１１の内側にそれぞれ型枠１２を配置している。ただし、この区間では、Ｕ字溝１１の既設基礎１１０側の側壁部１１ｂの内側には、Ｕ字溝１１のある区間にのみ型枠１２を配置している。このため、Ｕ字溝１１内では、型枠１２どうしの間にのみコンクリートが打設され、Ｕ字溝１１と既設基礎１１０との間には、コンクリートは打設されない。これにより、コンクリートの使用量を抑制することができる。
【００４５】
また、図６（ａ）の左側及び上側の既設基礎１１０に沿った部分では、Ｕ字溝１１の配置されていない部分では、Ｕ字溝１１の既設基礎１１０から遠い側の側壁部１１ａで支持された型枠１２と既設基礎１１０との間にコンクリートが打設される。これにより、本変形例においても、耐震シェルターの基礎部と既設基礎１１０とが一体化している。特に、既設基礎１１０と接する直交する基礎部の隅角部において、基礎部と既設基礎１１０とが一体化していることが好ましい。
【００４６】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能である。上述した実施形態では、布基礎の既設基礎に沿って耐震シェルターの基礎部を設置した例を説明したが、本発明では、既設基礎は布基礎に限定されず、例えば、ベタ基礎であってもよいし、束立て基礎であってもよい。束立て基礎の場合には、束と基礎部とを一体化するとよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の木造耐震シェルターは、木造住宅及び木造建造物の耐震補強に適用して好適である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  基礎部
１１  Ｕ字溝
１１ａ，１１ｂ  側壁部
２０  土台
２１  土台用アンカーボルト
３０  柱
３１  ホールダウンアンカーボルト
３２  ホールダウン金物
４０  梁
５０  面材
５１  つなぎ材
６０  耐力壁パネル（面パネル）
６１  構造用合板
６２  筋違
６３  枠受け材
６４  間柱
７０  剛天井パネル
１１０  既設基礎
１２０  既設土台
１３０  既設柱
１４０  既設梁
１５０  垂れ壁
１６０  鴨居
１７０  開口部
【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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