(57)【要約】【課題】コンクリート打設を行わずに部材を接合することが可能な部材の接合構造を提供する。【解決手段】鉛直部材１２と水平部材１４、１６とを斜めに貫通し端部が鉛直部材１２と水平部材１４、１６とに固定された第１及び第２接合部材１８、２０、２２、２４を有する部材の接合構造１０により、鉛直部材１２と水平部材１４、１６とを接合する。よって、コンクリート打設を行わずに鉛直部材１２と水平部材１４、１６とを接合することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直部材と水平部材とを接合する部材の接合構造において、
前記鉛直部材と前記水平部材とを斜めに貫通し端部が前記鉛直部材と前記水平部材とに固定された第１接合部材と、
前記鉛直部材と前記水平部材とを前記第１接合部材と交差する方向へ斜めに貫通し端部が前記鉛直部材と前記水平部材とに固定された第２接合部材と、
を有する部材の接合構造。
【請求項２】
前記第１接合部材及び前記第２接合部材は、前記鉛直部材の側面から前記水平部材の上面又は下面へ至っている
請求項１に記載の部材の接合構造。
【請求項３】
緊張力が付与され、前記鉛直部材と前記水平部材との接合面を介して前記鉛直部材と前記水平部材とを横方向に貫通する緊張部材を有する
請求項１又は２に記載の部材の接合構造。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部材を接合する部材の接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プレキャストコンクリート製の柱と梁との接合には、柱梁仕口部へのコンクリート打設が必要となる。これに対して特許文献１では、図１４に示すように、緊張用二次ケーブル５０８によってＰＣ柱５００にＰＣ梁５０４、５０６を緊張定着し、コンクリート打設を行わずに接合するＰＣ柱の接合構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９２３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は係る事実を考慮し、コンクリート打設を行わずに部材を接合することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、鉛直部材と水平部材とを接合する部材の接合構造において、前記鉛直部材と前記水平部材とを斜めに貫通し端部が前記鉛直部材と前記水平部材とに固定された第１接合部材と、前記鉛直部材と前記水平部材とを前記第１接合部材と交差する方向へ斜めに貫通し端部が前記鉛直部材と前記水平部材とに固定された第２接合部材と、を有する。
【０００６】
請求項１に記載の発明では、鉛直部材と水平部材とを斜めに貫通し端部が鉛直部材と水平部材とに固定された第１及び第２接合部材を有する部材の接合構造により、鉛直部材と水平部材とを接合する。第２接合部材は、第１接合部材と交差している。よって、コンクリート打設を行わずに鉛直部材と水平部材とを接合することができ、接合作業の手間が低減されるので、効率よく接合作業を行うことが可能となる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記第１接合部材及び前記第２接合部材は、前記鉛直部材の側面から前記水平部材の上面又は下面へ至っている。
請求項２に記載の発明では、第１及び第２接合部材が、鉛直部材の側面から水平部材の上面又は下面へ至っているので、第１及び第２接合部材によって、鉛直部材と水平部材との接合部にせん断耐力及び引張耐力を付与することができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、緊張力が付与され、前記鉛直部材と前記水平部材との接合面を介して前記鉛直部材と前記水平部材とを横方向に貫通する緊張部材を有する。
請求項３に記載の発明では、緊張力が付与された緊張部材によって、鉛直部材と水平部材との接合部にプレストレスが導入される。これにより、鉛直部材に水平部材が圧着され、接合強度をより向上させることができる。また、原点回帰型の履歴特性を接合構造に持たせることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は上記構成としたので、コンクリート打設を行わずに部材を接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る部材の接合構造を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る部材の接合構造を用いた建物の構築方法を示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る部材の接合構造を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る部材の接合構造の変形例を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るＰＣ鋼材の定着方法を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係るＰＣ鋼材の定着方法を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係る部材の接合構造の変形例を示す正面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る部材の接合構造の変形例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る部材の接合構造の変形例を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る部材の接合構造の変形例を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係る部材の接合構造を用いた建物の構築方法を示す説明図である。
【図１４】従来のＰＣ柱の接合構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１の断面図、及び図１のＡ−Ａ矢視図である図２には、建物（不図示）の構成要素となる鉛直部材としてのプレキャスト製の柱部材１２と、水平部材としてのプレキャスト製の梁部材１４、１６とが、本発明の部材の接合構造１０によって接合されている例が示されている。柱部材１２と梁部材１４、１６とは、主筋（不図示）及びせん断補強筋（不図示）を有する鉄筋コンクリートによって形成されている。
【００１２】
部材の接合構造１０では、第１接合部材としてのＰＣ鋼棒１８、２０と、第２接合部材としてのＰＣ鋼棒２２、２４とにより、柱部材１２に梁部材１４、１６を接合している。図１に示すように、ＰＣ鋼棒１８は、柱部材１２の左側面から梁部材１４の下面へ至るように、柱部材１２と梁部材１４とを右斜め下方へ貫通し、柱部材１２の左側面に形成された切り欠き２６Ａにおいてアンカープレートを介しナット３２によって上端部が柱部材１２に固定され、梁部材１４の下面に形成された切り欠き２８Ｂにおいてアンカープレートを介しナット３２によって下端部が梁部材１４に固定されている。
【００１３】
ＰＣ鋼棒２０は、柱部材１２の右側面から梁部材１６の下面へ至るように、柱部材１２と梁部材１６とを左斜め下方へ貫通し、柱部材１２の右側面に形成された切り欠き２６Ｂにおいてアンカープレートを介しナット３２によって上端部が柱部材１２に固定され、梁部材１６の下面に形成された切り欠き３０Ｂにおいてアンカープレートを介しナット３２によって下端部が梁部材１６に固定されている。
【００１４】
ＰＣ鋼棒２２は、柱部材１２の左側面から梁部材１４の上面へ至るように、柱部材１２と梁部材１４とを右斜め上方へ貫通し、柱部材１２の左側面に形成された切り欠き２６Ｄにおいてアンカープレートを介しナット３２によって下端部が柱部材１２に固定され、梁部材１４の上面に形成された切り欠き２８Ａにおいてアンカープレートを介しナット３２によって上端部が梁部材１４に固定されている。
【００１５】
ＰＣ鋼棒２４は、柱部材１２の右側面から梁部材１６の上面へ至るように、柱部材１２と梁部材１６とを左斜め上方へ貫通し、柱部材１２の右側面に形成された切り欠き２６Ｃにおいてアンカープレートを介しナット３２によって下端部が柱部材１２に固定され、梁部材１６の上面に形成された切り欠き３０Ａにおいてアンカープレートを介しナット３２によって上端部が梁部材１６に固定されている。
【００１６】
ＰＣ鋼棒１８とＰＣ鋼棒２２、ＰＣ鋼棒２２とＰＣ鋼棒２４、ＰＣ鋼棒２４とＰＣ鋼棒２０、ＰＣ鋼棒２０とＰＣ鋼棒１８とは、交差している。ＰＣ鋼棒１８、２０、２２、２４を貫通させるために柱部材１２及び梁部材１４、１６に設ける貫通孔は、どのような方法で形成してもよい。例えば、柱部材１２及び梁部材１４、１６にシース管等の管材を埋設することにより形成してもよい。
【００１７】
梁部材１４、１６は、梁部材１４、１６の接合面（端面）と柱部材１２の接合面（側面）との間に小さな（例えば、１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度の）隙間を有するように、柱部材１２に対して配置され、この隙間に高強度の無収縮モルタル等の硬化剤３４を充填し硬化させることによって、柱部材１２と梁部材１４、１６との一体化が図られている。なお、このような隙間を設けずに、柱部材１２の接合面（側面）に梁部材１４、１６の接合面（端面）を接触させるようにして、柱部材１２に対して梁部材１４、１６を配置してもよい。
【００１８】
また、図１に示すように、梁部材１４、１６の端部への応力集中による、かぶりコンクリートの損傷が懸念される場合には、アングル等の補強材３３を設けるようにしてもよい。
【００１９】
図１に示す部材の接合構造１０は、例えば、第１配置工程、第１固定工程、第２配置工程、及び第２固定工程を有する部材の接合方法（以下、「柱梁接合方法」とする）によって構築することができる。第１配置工程では、柱部材１２と梁部材１４（梁部材１６）とにＰＣ鋼棒１８（ＰＣ鋼棒２０）を斜めに貫通させ、第１固定工程では、ナット３２により柱部材１２と梁部材１４（梁部材１６）とにＰＣ鋼棒１８（ＰＣ鋼棒２０）の端部を固定する。
【００２０】
第２配置工程では、柱部材１２と梁部材１４（梁部材１６）とにＰＣ鋼棒２２（ＰＣ鋼棒２４）を斜めに貫通させ、第２固定工程では、ナット３２により柱部材１２と梁部材１４（梁部材１６）とにＰＣ鋼棒２２（ＰＣ鋼棒２４）の端部を固定する。
【００２１】
次に、図３（ａ）〜（ｈ）により、部材の接合構造１０を用いて建物を構築する方法の一例を説明する。図３（ａ）〜（ｈ）には、３層１節とした柱により建物を構築する方法の例が示されている。まず、図３（ａ）に示すように、建物の３層分の柱部材１２を基礎コンクリート３６上に設置し（以下、「柱部材１２Ａ」とする）、図３（ｂ）に示すように、各柱部材１２Ａの右側に梁部材１４（以下、「梁部材１４Ａ」とする）を配置した後、柱梁接合方法によって柱部材１２Ａに梁部材１４Ａを接合する。
【００２２】
次に、図３（ｃ）に示すように、各梁部材１４Ａの右側に位置するように建物の３層分の柱部材１２を基礎コンクリート３６上に設置（以下、「柱部材１２Ｂ」とする）し、図３（ｄ）に示すように、各柱部材１２Ｂの右側に梁部材１４（以下、「梁部材１４Ｂ」とする）を配置した後、柱梁接合方法によって柱部材１２Ｂに梁部材１４Ａ、１４Ｂを接合する。
【００２３】
次に、図３（ｅ）に示すように、建物の３層分の柱部材１２を最上層の柱部材１２Ａの上に設置し（以下、「柱部材１２Ｃ」とする）、これと同時進行で建物の３層分の柱部材１２を梁部材１４Ｂの右側の基礎コンクリート３６上に設置する（以下、「柱部材１２Ｄ」とする）。
【００２４】
後は、図３（ｆ）〜（ｈ）に示す順に、梁部材１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｆ、及び柱部材１２Ｅ、１２Ｆの配置と、柱梁接合方法による接合とを行い、これらの作業を繰り返して建物を構築する。
なお、以上説明した建物の構築方法では、建物の全てに部材の接合構造１０を用いる例を示したが、建物の一部に部材の接合構造１０を用いるようにしてもよい。
【００２５】
次に、本発明の第１の実施形態の作用及び効果について説明する。本発明の実施形態の部材の接合構造１０、及び部材の接合方法では、図１で示したように、柱部材１２と梁部材１４、１６とを、コンクリート打設を行わずに接合することができる。これにより、柱部材１２と梁部材１４、１６との接合作業の手間が低減され、効率よく接合作業を行うことが可能となる。
【００２６】
また、ＰＣ鋼材１８、２０、２２、２４を柱部材１２と梁部材１４、１６とに貫通させて、柱部材１２と梁部材１４、１６とを接合するので、接合のために柱部材１２又は梁部材１４、１６の接合面から鉄筋等を突出させておかなくてよい。すなわち、柱部材１２及び梁部材１４、１６を、表面に突起物を有さない柱状又は板状のプレキャスト部材とすることができる。これにより、柱部材１２に対する梁部材１４、１６の横方向及び上下方向への何れの移動によっても、柱部材１２との接合位置へ梁部材１４、１６を配置することができる。
【００２７】
また、例えば、押し出し成形法によって柱部材１２や梁部材１４、１６を直線上に連続して製造することができる。すなわち、柱部材１２や梁部材１４、１６を工場や現場仮設ヤード等で大量生産することが可能となり、柱部材１２や梁部材１４、１６の製造コストを低減することができる。
【００２８】
また、ＰＣ鋼棒１８、２０、２２、２４に作用する鉛直方向及び水平方向の力に対し、ＰＣ鋼棒１８、２０、２２、２４が軸力として抵抗することによって、柱部材１２と梁部材１４、１６との接合部（以下、「柱梁接合部」とする）にせん断耐力及び引張耐力を付与することができ、また、柱部材１２及び梁部材１４、１６のせん断耐力や引張耐力を向上させることができる。また、ＰＣ鋼材１８、２０、２２、２４の傾きの設定により、柱部材１２、梁部材１４、１６、及び柱梁接合部に付与するせん断耐力と引張耐力との割合を調整できる。
【００２９】
また、図３（ａ）〜（ｆ）で示したように、複数層分の柱部材の設置を先行させ、柱部材の設置が完成した所から順次、梁部材及び床部材を施工していくことが可能な所謂「屏風立て工法」によって建物を構築することができる。
【００３０】
以上、本発明の第１の実施形態について説明した。なお、本発明の第１の実施形態では、第１接合部材としてのＰＣ鋼棒１８、２０と、第２接合部材としてのＰＣ鋼棒２２、２４とにより、柱部材１２に梁部材１４、１６を接合する例を示したが、これらのＰＣ鋼材１８、２０、２２、２４に緊張力を付与して、柱部材１２、梁部材１４、１６、及び柱梁接合部にプレストレスを導入してもよい。プレストレスを導入すれば、地震荷重等の負荷が作用して生じた変形をこの負荷が無くなった際に元に戻すことができる原点回帰型の履歴特性を部材の接合構造１０に持たせることができる。
【００３１】
また、柱梁接合部にプレストレスが導入されて柱部材１２に梁部材１４、１６が圧着されるので、接合強度をより向上させることができ、長いスパンの梁部材１４、１６を柱部材１２に接合することができる。また、柱部材１２及び梁部材１４、１６にプレストレスが導入されるので、柱部材１２及び梁部材１４、１６のせん断耐力や引張耐力をより向上させることができ、柱部材１２及び梁部材１４、１６に発生するコンクリートひび割れを低減する又は無くすことができる。
【００３２】
また、本発明の第１の実施形態では、図１で示したように、柱部材１２及び梁部材１４、１６の内部にＰＣ鋼材１８、２０、２２、２４が配置されている例を示したが、ＰＣ鋼材１８、２０、２２、２４の一部が柱部材１２及び梁部材１４、１６の外部に露出していてもよい。露出しないようにすれば、広い居住空間を確保することができると共に、ＰＣ鋼材１８、２０、２２、２４の全体を柱部材１２及び梁部材１４、１６によって保護することが可能となる。また、美観上においても好ましい。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施形態とその作用及び効果について説明する。第２の実施形態の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に適宜省略して説明する。図４の断面図に示すように、第２の実施形態の部材の接合構造３８では、緊張部材としてのＰＣ鋼棒４０が、柱部材１２と梁部材１４、１６との接合面を介して、柱部材１２と梁部材１４、１６とを横方向に貫通している。ＰＣ鋼棒４０は、緊張力が付与された状態で、梁部材１４の右端面に形成された切り欠き４２においてアンカープレートを介しナット４６により右端部が梁部材１４に固定され、梁部材１６の左端面に形成された切り欠き４４においてアンカープレートを介しナット４６により左端部が梁部材１６に固定されている。
【００３４】
ＰＣ鋼棒４０を貫通させるために柱部材１２及び梁部材１４、１６に設ける貫通孔は、どのような方法で形成してもよい。例えば、柱部材１２及び梁部材１４、１６にシース管等の管材を埋設することにより形成してもよい。
【００３５】
よって、第２の実施形態の部材の接合構造３８では、ＰＣ鋼棒４０に作用する鉛直方向の力に対し、ＰＣ鋼棒４０が抵抗することによって、柱部材１２、梁部材１４、１６、及び柱梁接合部のせん断耐力を向上させることができる。また、地震荷重等の負荷が作用して生じた変形をこの負荷が無くなった際に元に戻すことができる原点回帰型の履歴特性を部材の接合構造３８に持たせることができる。
【００３６】
また、柱梁接合部にプレストレスが導入されて柱部材１２に梁部材１４、１６が圧着されるので、接合強度をより向上させることができ、長いスパンの梁部材１４、１６を柱部材１２に接合することができる。また、柱部材１２及び梁部材１４、１６にプレストレスが導入されるので、柱部材１２及び梁部材１４、１６のせん断耐力や引張耐力をより向上させることができ、柱部材１２及び梁部材１４、１６に発生するコンクリートひび割れを低減する又は無くすことができる。
【００３７】
以上、本発明の第２の実施形態について説明した。なお、本発明の第２の実施形態では、緊張部材をＰＣ鋼棒４０とした例を示したが、緊張部材は、鉛直方向の力に対して抵抗でき、かつ緊張力を確実に加えられる線状の部材であればよい。例えば、ＰＣ鋼より線、ＰＣ鋼線等のＰＣ鋼材を用いることができる。
【００３８】
以上、本発明の第１及び第２の実施形態について説明した。なお、本発明の第１及び第２の実施形態で示した部材の接合構造１０、３８、及び部材の接合方法は、鉛直部材と水平部材とを接合するさまざまな接合構造に適用することができる。例えば、柱、壁等の鉛直部材の側面に、梁、床等の水平部材を接合する接合構造や、梁、床、柱梁構造体等の水平部材の上下に、柱、壁等の鉛直部材を接合する接合構造に適用することができる。図５の断面図には、一体化された柱梁仕口部５０及び梁部５２によって形成された柱梁構造体４８の上下に柱５６、５８が接合されている部材の接合構造５４が示されている。
【００３９】
また、本発明の第１及び第２の実施形態では、第１及び第２接合部材をＰＣ鋼棒１８、２０、２２、２４とした例を示したが、第１及び第２接合部材は、緊張力を付与させる場合には、鉛直方向及び水平方向の力に対して抵抗でき、かつ緊張力を確実に加えられる線状の部材であればよい。例えば、ＰＣ鋼より線、ＰＣ鋼線等のＰＣ鋼材を用いることができる。また、緊張力を付与させない場合には、例えば、鋼棒、鉄筋等を用いることができる。
図６の断面図に示すように、第１及び第２接合部材をＰＣ鋼より線、ＰＣ鋼線等のＰＣ鋼材６０とする場合には、ＰＣ鋼材６０の先端部に定着部材６２を設け、アンカープレート６４を介し定着部材６２にナット６６を捩じ込み締め付けて定着してもよいし、図７の断面図に示すように、楔を用いた定着具６８によって定着してもよい。
【００４０】
また、本発明の第１及び第２の実施形態では、柱部材１２、及び梁部材１４、１６を鉄筋コンクリートによって形成した例を示したが、柱部材１２、及び梁部材１４、１６は、スチールファイバ、炭素繊維等を有する繊維補強コンクリートや高強度コンクリートによって形成してもよい。この場合、柱部材１２、及び梁部材１４、１６に設ける主筋やせん断補強筋を減らしたり、無くしたりしてもよい。
【００４１】
また、柱梁接合部付近に設けられる、柱部材１２、及び梁部材１４、１６の主筋及びせん断補強筋の配置は、必要とする接合強度や部材強度に応じて適宜決めればよい。ＰＣ鋼棒１８、２０、２２、２４の固定部（端部）付近には荷重が集中するので、この付近のコンクリートのひび割れを防止する補強（例えば、ＰＣ鋼棒１８、２０、２２、２４の端部にスパイラル筋を設ける、せん断補強筋を多く配置する等）を施すのが好ましい。
【００４２】
また、本発明の第１及び第２の実施形態では、柱部材１２、及び梁部材１４、１６をプレキャスト製とした例を示したが、柱部材１２、又は梁部材１４、１６を現場打ちコンクリートによって形成してもよい。
【００４３】
また、本発明の第１及び第２の実施形態では、ＰＣ鋼棒１８、２０、２２、２４を、柱部材１２の側面から梁部材１４、１６の上面又は下面へ至るように配置した例を示したが、図８の正面図、及び図８のＢ−Ｂ断面図である図９に示す部材の接合構造７０のように、第１接合部材としてのＰＣ鋼棒１８、２０と、第２接合部材としてのＰＣ鋼棒２２、２４とを略水平に配置してもよい。
この場合には、ＰＣ鋼棒１８、２０、２２、２４に作用する水平方向の力に対し、ＰＣ鋼棒１８、２０、２２、２４が軸力として抵抗することによって、柱部材１２、梁部材１４、１６、及び柱梁接合部に引張耐力を付与することができる。
【００４４】
図８では、柱部材１２と梁部材１４、１６との接合面に形成したコッター溝７２に硬化剤を充填し硬化させてコッター７４を形成し、このコッター７４によって柱梁接合部のせん断耐力を確保している。
【００４５】
また、図１０の斜視図に示す部材の接合構造７６のように、正面視と側面視の両方に対して斜めになるようにＰＣ鋼棒１８、２０、２２、２４を配置するようにしてもよい。
【００４６】
また、本発明の第１及び第２の実施形態では、柱部材１２の左右両側に梁部材１４、１６を接合した例を示したが、例えば、図１１の断面図に示すような、柱部材１２の片側に梁部材１４、１６を接合する部材の接合構造７８や、図１２の斜視図に示すような、柱部材１２の四方に梁部材１４、１６を接合する部材の接合構造８０に部材の接合構造１０、３８を適用してもよい。
【００４７】
また、第１の実施形態では、３層１節とした柱により建物を構築する方法の例を紹介したが、１節を何層にしてもよい。例えば、本発明の部材の接合構造１０を用いて、１層１節や２層１節とした柱により建物を構築してもよい。
図１３には、２層１節としたプレキャスト製の柱部材１２により建物を構築する方法の例が示されている。図１３に示すように、隣り合って配置される柱部材１２の接合部８２の位置を１層分ずらせば、各層（階）における柱部材１２の接合箇所が減る（図１３では、半分になる）ので、施工の合理化を図ることができる。
【００４８】
以上、本発明の第１及び第２の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、第１及び第２の実施形態を組み合わせて用いてもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４９】
１０、３８、５４、７０、７６、７８、８０  部材の接合構造
１２  柱部材（鉛直部材）
１４、１６  梁部材（水平部材）
１８、２０  ＰＣ鋼棒（第１接合部材）
２２、２４  ＰＣ鋼棒（第２接合部材）
４０  ＰＣ鋼棒（緊張部材）
【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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