(57)【要約】      （修正有）【課題】めり込み変形を抑制し、柱の移動を可能とする柱梁接合金具を提供する。【解決手段】柱梁接合金具１０は、２枚の鋼板が隅肉溶接により貼り合わされ一体となって形成される。柱梁接合金具１０は、柱２（２Ａ又は２Ｂ）の端面と梁３の上面又は下面に挟まれるように取り付けられ、柱梁接合金具１０に設けられる貫通孔を介して第一のスクリュー部材と第二のスクリュー部材が柱２と梁３それぞれにねじ込まれることにより、柱２と梁３とが接合される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱の端面と梁の上面又は下面とを接合するための柱梁接合金具において、
前記梁の上面又は下面と当接する梁側面と、前記梁側面の反対面であって且つ前記柱の端面と当接する第一の部分と前記柱の端面と当接しない第二の部分とを有する柱側面とを備えたプレート状部材であって、
前記梁側面と前記柱側面の前記第一の部分とを貫通する第一の貫通孔及び前記梁側面と前記柱側面の前記第二の部分とを貫通する第二の貫通孔が設けられ、
前記柱側面の第二の部分を前記柱の端面に当接させ、第一のスクリュー部材を前記梁側面から前記第一の貫通孔を介して前記柱の端面にねじ込むことにより、前記柱梁接合金具は前記柱に固定され、前記柱に固定された前記柱梁接合金具の前記梁側面を前記梁の上面又は下面に当接させ、第二のスクリュー部材を前記柱側面の第二の部分から前記第二の貫通孔を介して前記梁の上面又は下面にねじ込むことにより、前記柱梁接合金具は前記梁に固定され、
前記第一の貫通孔は、前記第一のスクリュー部材の頭部を前記梁側面から突出させずに前記第一の貫通孔に埋め込み可能な口径及び深さを備えた開口部を有し、前記梁側面と前記柱側面の第一の部分間の厚さは、前記梁側面と前記柱側面の第二の部分間よりも厚く、前記開口部を穿設可能な厚さであることを特徴とする柱梁接合金具。
【請求項２】
請求項１において、
前記梁側面の表面積を有し且つ前記開口部を含む前記第一の貫通孔の一部と前記第二の貫通孔が設けられた第一のプレートと、前記柱側面の第二の部分の表面積を有し且つ前記第一の貫通孔の一部とつながる前記第一の貫通孔の残りの部分とが設けられた第二のプレートとを貼り合わせることにより形成され、前記第一のプレートと前記第二のプレートは隅肉溶接により貼り合わせられることを特徴とする柱梁接合金具。
【請求項３】
請求項１において、
前記梁側面は、前記柱の断面積により広く且つ前記梁の幅より狭い幅を有する形状であることを特徴とする柱梁接合金具。
【請求項４】
請求項１において、
前記第一のスクリュー部材及び前記第二のスクリュー部材は、ラグスクリューであることを特徴とする柱梁接合金具。
【請求項５】
木製の梁の上面又は下面と、柱の端面とを接合する柱梁接合構造において、
前記柱の上面又は下面と前記柱の端面との間に柱梁接合金具が挟み込まれるように配置され、
前記柱梁接合金具は、前記梁の上面又は下面と当接する梁側面と、前記梁側面の反対面であって且つ前記柱の端面と当接する第一の部分と前記柱の端面と当接しない第二の部分とを有する柱側面とを備えたプレート状部材であって、
前記梁側面と前記柱側面の前記第一の部分とを貫通する第一の貫通孔及び前記梁側面と前記柱側面の前記第二の部分とを貫通する第二の貫通孔が設けられ、
前記柱側面の第二の部分を前記柱の断面に当接させ、第一のスクリュー部材を前記梁側面から前記第一の貫通孔を介して前記柱の端面にねじ込むことにより、前記柱梁接合金具は前記柱に固定され、前記柱に固定された前記柱梁接合金具の前記梁側面を前記梁の上面又は下面に当接させ、第二のスクリュー部材を前記柱側面の第二の部分から前記第二の貫通孔を介して前記梁の上面又は下面にねじ込むことにより、前記柱梁接合金具は前記梁に固定され、
前記第一の貫通孔は、前記第一のスクリュー部材の頭部を前記梁側面から突出させずに前記第一の貫通孔に埋め込み可能な口径及び深さを備えた開口部を有し、前記梁側面と前記柱側面の第一の部分間の厚さは、前記梁側面と前記柱側面の第二の部分間よりも厚く、前記開口部を穿設可能な厚さであることを特徴とする柱梁接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造建築物における柱と梁を接合する柱梁接合金具及びそれを用いた柱梁接合構造に関し、特に、めり込みを抑制し且つ柱の位置を容易に変更することができる柱梁接合金具及び柱梁接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
木造建築物における柱と梁の接合構造については、さまざまな提案がなされている。例えば、図１に示すように、T型鋼板の接合金具１を柱２と梁３の接合部分の側面に取り付け、釘やボルトやスクリューなどの締結部材で柱２と梁３の側面に固定し、柱２と梁３とを接合する（添え鋼板接合）。
【０００３】
また、下記特許文献１のように、柱と梁それぞれに縦長の貫通溝を設け、そこに金属製又は樹脂製の接合金具を差し込み、柱と梁の側面からピンのような締結部材を挿通することで、柱と梁を接合する。
【特許文献１】特開２００６−３１２８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、柱の断面が梁の側面と接合する場合、梁の側面に対するめり込みによる変形が生じる。上述した従来技術における柱梁接合のように、接合金具を釘やスクリューなどの締結部材で柱や梁の側面から固定する接合構造では、めり込み変形は十分に考慮されていない。めり込み強度不足については、釘やボルトなどの締結部材で負担することになるが、二次応力の発生などにより柱梁接合部分の変形量が大きくなると、木材の割れを生じさせるおそれがある。特に、締結部材が柱や梁の弱軸方向に両側から打ち込まれる（又はねじ込まれる）場合、強軸方向に打ち込まれる（ねじ込まれる）場合と比較して、さらに割れが生じやすくなる。
【０００５】
また、図２（ａ）に示すように、柱２と梁３の側面に固定されるＴ型鋼板接合部材１を用いる場合は、柱２と梁３の幅を同一にして、取り付け面の段差が生じないようにする必要があり、図２（ｂ）に示すように、柱２と梁の幅が異なり、取り付け面に段差が生じる場合は、Ｔ型鋼板接合部材１を用いることができない。なお、図２は、梁３の断面側から見た図である。
【０００６】
さらに、木造建築物の完成後において、用途変更などで柱の位置を変更した方が使い勝手が良くなる場合があるが、既存の接合金具により柱と梁を一旦固定すると、柱を移動することは非常に面倒且つ困難である。特に、柱や梁に接合金具を取り付けるための溝や孔などをあらかじめ設ける必要がある場合は、柱を移動させて、別の位置で梁と接合させることは不可能である。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、めり込み変形を抑制し、柱の移動を可能とする柱梁接合金具及びそれを用いた柱梁接合構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明における柱梁接合金具の第一の構成は、柱の端面と梁の上面又は下面とを接合するための柱梁接合金具において、前記梁の上面又は下面と当接する梁側面と、前記梁側面の反対面であって且つ前記柱の端面と当接する第一の部分と前記柱の端面と当接しない第二の部分とを有する柱側面とを備えたプレート状部材であって、前記梁側面と前記柱側面の前記第一の部分とを貫通する第一の貫通孔及び前記梁側面と前記柱側面の前記第二の部分とを貫通する第二の貫通孔が設けられ、前記柱側面の第二の部分を前記柱の端面に当接させ、第一のスクリュー部材を前記梁側面から前記第一の貫通孔を介して前記柱の端面にねじ込むことにより、前記柱梁接合金具は前記柱に固定され、前記柱に固定された前記柱梁接合金具の前記梁側面を前記梁の上面又は下面に当接させ、第二のスクリュー部材を前記柱側面の第二の部分から前記第二の貫通孔を介して前記梁の上面又は下面にねじ込むことにより、前記柱梁接合金具は前記梁に固定され、前記第一の貫通孔は、前記第一のスクリュー部材の頭部を前記梁側面から突出させずに前記第一の貫通孔に埋め込み可能な口径及び深さを備えた開口部を有し、前記梁側面と前記柱側面の第一の部分間の厚さは、前記梁側面と前記柱側面の第二の部分間よりも厚く、前記開口部を穿設可能な厚さであることを特徴とする。
【０００９】
本発明における柱梁接合金具の第二の構成は、上記第一の構成において、前記梁側面の表面積を有し且つ前記開口部を含む前記第一の貫通孔の一部と前記第二の貫通孔が設けられた第一のプレートと、前記柱側面の第二の部分の表面積を有し且つ前記第一の貫通孔の一部とつながる前記第一の貫通孔の残りの部分とが設けられた第二のプレートとを貼り合わせることにより形成され、前記第一のプレートと前記第二のプレートは隅肉溶接により貼り合わせられることを特徴とする。
【００１０】
本発明における柱梁接合金具の第三の構成は、上記第一の構成において、前記梁側面は、前記柱の断面積により広く且つ前記梁の幅より狭い幅を有する形状であることを特徴とする。
【００１１】
本発明における柱梁接合金具の第四の構成は、上記第一の構成において、前記第一のスクリュー部材及び前記第二のスクリュー部材は、ラグスクリューであることを特徴とする。
【００１２】
本発明における柱梁接合構造は、木製の梁の上面又は下面と、柱の端面とを接合する柱梁接合構造において、前記柱の上面又は下面と前記柱の端面との間に柱梁接合金具が挟み込まれるように配置され、前記柱梁接合金具は、前記梁の上面又は下面と当接する梁側面と、前記梁側面の反対面であって且つ前記柱の端面と当接する第一の部分と前記柱の端面と当接しない第二の部分とを有する柱側面とを備えたプレート状部材であって、前記梁側面と前記柱側面の前記第一の部分とを貫通する第一の貫通孔及び前記梁側面と前記柱側面の前記第二の部分とを貫通する第二の貫通孔が設けられ、前記柱側面の第二の部分を前記柱の断面に当接させ、第一のスクリュー部材を前記梁側面から前記第一の貫通孔を介して前記柱の端面にねじ込むことにより、前記柱梁接合金具は前記柱に固定され、前記柱に固定された前記柱梁接合金具の前記梁側面を前記梁の上面又は下面に当接させ、第二のスクリュー部材を前記柱側面の第二の部分から前記第二の貫通孔を介して前記梁の上面又は下面にねじ込むことにより、前記柱梁接合金具は前記梁に固定され、前記第一の貫通孔は、前記第一のスクリュー部材の頭部を前記梁側面から突出させずに前記第一の貫通孔に埋め込み可能な口径及び深さを備えた開口部を有し、前記梁側面と前記柱側面の第一の部分間の厚さは、前記梁側面と前記柱側面の第二の部分間よりも厚く、前記開口部を穿設可能な厚さであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の柱梁接合金具によれば、梁に当接する面の表面積が柱の端面の表面積より大きいので、めり込み変形を抑制することができる。また、梁にねじ込まれたスクリュー部材を容易に取りはずせる構成とすることで、柱を容易に移動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１５】
図３は、本発明の実施の形態における柱梁接合金具により接合された柱梁接合構造を示す図であり、図３（ａ）は、本発明の柱梁接合金具１０により、梁３の端部と柱２Ａが接合している状態を示す図であり、図３（ｂ）は、本発明の柱梁接合金具１０により、梁３の端部以外の中間部分と柱２Ｂが接合している状態を示す図である。以下は、梁３の端部で接合する柱２Ａ用の柱梁接合金具１０について、図４及び図５を用いて説明し、梁３の端部以外の中間部分で接合する柱２Ｂ用の柱梁接合金具について、図６及び図７を用いて説明する。なお、柱２Ａと柱２Ｂを区別しない場合は、単に「柱２」と記載する。
【００１６】
図４は、梁３の長手方向端部で接合する柱２Ａ用の柱梁接合金具１０により、柱２Ａと梁３とが接合されている状態を示す図である。また、図５は、柱２Ａ用の柱梁接合金具１０の梁側面図（ａ）、正面図（ｂ）、柱側面図（ｃ）及び側面図（ｄ）を示す。
【００１７】
本発明では、２枚の鋼板１０Ａと１０Ｂとが隅肉溶接により貼り合わされ一体となって形成される柱梁接合金具１０が提供される。柱梁接合金具１０は、柱２Ａの端面と梁３の上面又は下面に挟まれるように取り付けられ、柱梁接合金具１０に設けられる貫通孔を介してラグスクリュー２０が柱２Ａと梁３それぞれにねじ込まれることにより、柱２Ａと梁３とが接合される。ラグスクリューは、ラグボルト又はコーチスクリューなどとも呼ばれる。
【００１８】
鋼板１０Ａと鋼板１０Ｂの大きさ（表面積）は異なっている。具体的には、鋼板１０Ａは、柱２Ａの断面積より大きい表面積を有し、鋼板１０Ｂは、鋼板１０Ａより小さい表面積である。鋼板１０Ａとそれより表面積の小さい鋼板１０Ｂを貼り合わせることで、図示されるように、柱梁接合金具１０に厚さの厚い部分と薄い部分が形成される。すなわち、鋼板１０Ａと鋼板１０Ｂが貼り合わさっている部分は、鋼板１０Ａのみの部分より厚くなり、その鋼板１０Ａと鋼板１０Ｂが貼り合わさっている厚い部分が柱２Ａと当接する。鋼板１０Ａと鋼板１０Ｂとの表面積を異ならせるのは、鋼板１０Ａと鋼板１０Ｂを隅肉溶接により一体化させるためであり、鋼板１０Ａと鋼板１０Ｂとを貼り合わせる構成とすることで、後述するように、柱２Ａにねじ込まれるラグスクリュー２０Ａの頭部を柱梁接合金具１０の貫通孔内に埋め込むための開口部を容易に形成することができる。なお、柱梁接合金具１０において、鋼板１０Ａ側であって且つ梁３と当接する面を梁側面とし、鋼板１０Ｂ側であって且つ柱２Ａと当接する面を柱側面とする。
【００１９】
柱２Ａにねじ込まれるラグスクリュー２０Ａのための貫通孔１１Ａは、鋼板１０Ａと鋼板１０Ｂが貼り合わさった厚い部分に設けられる。一方、梁３にねじ込まれるラグスクリュー２０Ｂのための貫通孔１１Ｂは、鋼板１０Ｂが貼り合わされていない鋼板１０Ａの部分（薄い部分）に設けられる。また、貫通孔１１Ｂは、ラグスクリュー２０Ｂの頭部の径より小さく且つラグスクリュー２０Ｂの胴部及びネジ部が貫通可能な径を有する。
【００２０】
貫通孔１１Ａは、ラグスクリュー２０Ａの頭部の径より大きい径を有する第一部分（開口部）１１Ａ−１と、ラグスクリュー２０Ａの頭部の径より小さく且つラグスクリュー２０Ａの胴部及びネジ部が貫通可能な径を有する第二部分１１Ａ−２とからなる。貫通孔１１Ａの第一部分（開口部）１１Ａ−１は鋼板１０Ａ（梁側面側）に設けられ、第二部分１１Ａ−２は鋼板１０Ｂ（柱側面側）に設けられ、第一部分１１Ａ−１と第二部分１１Ａ−２の中心軸が一致するように鋼板１０Ａと鋼板１０Ｂは貼り合わされる。ラグスクリュー２０Ａの頭部の厚さより厚い鋼板１０Ａを用い、鋼板１０Ａに貫通孔１１Ａの第一部分１１Ａ−１に対応する孔を設けることで、ラグスクリュー２０Ａを貫通孔１１Ａから柱２Ａにねじ込んだ際に、ラグスクリュー２０Ａの頭部が貫通孔１１Ａの開口部に埋め込まれる。すなわち、柱梁接合金具１０が梁３と当接する側の面（梁側面）において、ラグスクリュー２０Ａは突出していないので、ラグスクリュー２０Ａにより柱２Ａに固定された柱梁接合金具１０上に梁３をそのまま載せることができる。
【００２１】
柱２Ａにおける柱梁接合金具１０が当接される端面には、ラグスクリュー２０Ａがねじ込まれる先孔をあらかじめ設けておき、それと柱梁接合金具１０の貫通孔１１Ａとを合うように柱梁接合金具１０の柱側面を柱２Ａの端面に当接させ、ラグスクリュー２０Ａを貫通孔１１Ａを介して柱２Ａに対して梁側面側からねじ込むことにより、柱梁接合金具１０は柱２Ａと固定される。なお、貫通孔１１Ａは複数設けられることが好ましく、図では２つの貫通孔１１Ａが設けられる例が示される。
【００２２】
柱２Ａに固定された柱梁接合金具１０は、続いて梁３と固定される。梁３の上面又は下面の所定位置にラグスクリュー２０Ｂがねじ込まれる先孔をあらかじめ設けておき、それと柱梁接合金具１０の貫通孔１１Ｂとを合うように柱梁接合金具１０の梁側面を梁３の上面又は下面に当接させ、ラグスクリュー２０Ｂを貫通孔１１Ｂを介して梁３に対して柱側面からねじ込むことにより、柱梁接合金具１０は梁３と固定される。貫通孔１１Ｂは複数設けられることが好ましく、図では２つの貫通孔１１Ｂが設けられる例が示される。
【００２３】
柱梁接合金具１０により柱２Ａと梁３とを接合した状態において、ラグスクリュー２０Ａの頭部の上に梁３が載せられた状態となるので、ラグスクリュー２０Ａは見えなくなるが、ラグスクリュー２０Ｂの頭部は、柱梁接合金具１０の柱側面から露出している。
【００２４】
図６は、梁３の長手方向端部以外の中間部分で接合する柱２Ｂ用の柱梁接合金具１０により、柱２Ｂと梁３とが接合されている状態を示す図である。また、図７は、柱２Ｂ用の柱梁接合金具１０の梁側面図（ａ）、正面図（ｂ）、柱側面図（ｃ）及び側面図（ｄ）を示す。
【００２５】
柱２Ｂ用の柱梁接合金具１０は、図４及び図５に示した柱２Ａ用の柱梁接合金具１０とほぼ同一の構成であり、梁３にねじ込まれるラグスクリュー２０Ｂのための貫通孔１１Ｂが、柱２Ｂにねじ込まれるラグスクリュー２０Ａのための貫通孔１１Ａの両側に設けられる点で相違する。柱２Ｂは、梁３の端部に位置する柱２Ａと異なり、梁３の長手方向における端部以外の中間部分で接合するため、柱梁接合金具１０は、貫通孔１１Ａを挟んだ両側に貫通孔１１Ｂを有し、梁３と接合する。貫通孔１１Ａと１１Ｂの位置、口径などは、上述した柱２Ａ用の柱梁接合金具１０のものと同様である。鋼板１０Ａと鋼板１０Ｂにより形成される点も同様である。
【００２６】
なお、貫通孔１１Ａ及び１１Ｂの数（すなわち、打ち込まれるラグスクリューの本数）は、構造計算に基づいて適宜決定されるが、木材の割れを考慮すると、その数はできるだけ少なくすることが好ましい。すなわち、できるだけ大きい許容耐力を有するスクリュー部材を用いることが好ましく、この点でラグスクリューが最適なスクリュー部材であるが、ラグスクリュー以外のスクリュー部材の利用を排除するものではない。
【００２７】
上述したように、柱２の端面と梁３の上面又は下面との間に柱梁接合金具１０を挟み込み、ラグスクリューを上下方向にねじ込む態様で柱２と梁３とを接合することで、以下の作用効果が生じる。すなわち、柱梁接合金具１０において、梁３の上面又は下面と当接する鋼板１０Ａは、柱２Ａの断面積より大きい表面積を有するので、柱２Ａの端面が直接梁３の上面又は下面に当接する場合と比較して、圧縮面積が拡大し、めり込み変形を抑制することが可能となる。
【００２８】
また、柱にねじ込まれるラグスクリューは、その頭部が柱梁接合金具１０に埋め込まれるので、梁３側に頭部を格納するための凹部を設けるような加工を施す必要がない。なお、ラグスクリューをねじ込む位置には、あらかじめ先孔を設けておく必要がある。
【００２９】
さらに、柱梁接合金具１０は、柱と梁に挟み込まれるように配置され、柱の側面ではなく、柱の端面に対してラグスクリューが下向き（又は上向き）にねじ込まれ、梁の上面又は下面に対してはラグスクリューが上向き（又は下向き）にねじ込まれる。これにより、柱梁接合金具１０による柱梁接合はピン接合となり、２次応力の発生を少なくすることができる。
【００３０】
梁の側面に対しては、ラグスクリューが強軸にねじ込まれるので、弱軸にねじ込まれる場合と比較して、梁の割れが発生しにくい。
【００３１】
また、梁にねじ込まれたラグスクリューは露出しているので、梁にねじ込まれたラグスクリューを取りはずすことで、柱を梁から簡単に取りはずすことができる。これにより、部屋の用途の変更などの状況変化により柱の位置を変更したい場合、構造計算によって許容できる範囲内で、柱を簡単に移設することができる。また、梁に対する柱の取り付けも簡単に行えるので、柱の増設も容易である。
【００３２】
図８は、柱の移設例を示す図である。例えば、図８（ａ）に示すように、梁の継手部１００に接合する柱の位置を変更したい場合、継手部１００に接合する柱を取りはずし、構造計算によって許容できる範囲内で、継手部１００の左右両側の一方にずらし、反対側にもうひとつ柱を新設する。また、図８（ｂ）に示すように、継手のない長尺梁に柱が接合されている場合は、構造計算によって許容される範囲内で移設可能である。
【００３３】
上述の実施の形態では、本発明の柱梁接合金具１０を鋼板１０Ａと１０Ｂを貼り合わせることで形成したが、一枚の鋼板を図４乃至図７に示した形状に加工して形成されてもよい。但し、鋼板１０Ａと１０Ｂを貼り合わせて本発明の柱梁接合金具１０を形成することで、柱梁接合金具１０を容易且つ安価に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来の柱梁接合金具の例を示す図である。
【図２】柱の幅と梁の幅が相違する場合を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態における柱梁接合金具により接合された柱梁接合構造を示す図である。
【図４】梁３の長手方向端部で接合する柱２Ａ用の柱梁接合金具１０により、柱２Ａと梁３とが接合されている状態を示す図である。
【図５】柱２Ａ用の柱梁接合金具１０の梁側面図（ａ）、正面図（ｂ）、柱側面図（ｃ）及び側面図（ｄ）である。
【図６】梁３の長手方向端部以外の中間部分で接合する柱２Ｂ用の柱梁接合金具１０により、柱２Ｂと梁３とが接合されている状態を示す図である。
【図７】また、図７は、柱２Ｂ用の柱梁接合金具１０の梁側面図（ａ）、正面図（ｂ）、柱側面図（ｃ）及び側面図（ｄ）である。
【図８】柱の移設例を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
２：柱、３：梁、１０：柱梁接合金具、１０Ａ：鋼板、１０Ｂ：鋼板、１１Ａ：貫通孔、１１Ｂ：貫通孔、２０Ａ：ラグスクリュー、２０Ｂ：ラグスクリュー
【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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