(57)【要約】      （修正有）【課題】鉄骨柱の径を変えることなく、鉄骨梁とボルト固定されるジョイントを鉄骨柱の端面に高い強度で溶接することによって、鉄骨柱と鉄骨梁との接合強度を確保できる接合構造を提供する。【解決手段】鉄骨柱１１０には、少なくとも鉄骨柱１１０の対向する２面について端部から他端側に向かってスリット１１２、１１４を形成し、スリット１１２、１１４に嵌合できる立設プレート１５６を有してなるジョイント１５２を介して鉄骨梁１３０と接合する。立設プレート１５６は、スリット１１２、１１４に嵌合した状態で鉄骨柱１１０と溶接固定し、ジョイント１５２と鉄骨梁１３０とは、ボルト１５７により連結固定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
角型鋼管により構成される鉄骨柱とＨ型鋼により構成される鉄骨梁との接合構造であって、
前記鉄骨柱には、少なくとも当該鉄骨柱の対向する２面について当該鉄骨柱の端部から他端側に向かってスリットが形成され、
基台部と、当該基台部に立設固定され前記スリットに嵌合できる立設プレート部材を有してなるジョイントを有し、
前記立設プレートは、前記スリットに嵌合した状態で前記鉄骨柱と溶接固定されると共に、
前記基台部と前記鉄骨梁とが、ボルトにより連結固定されている
ことを特徴とする鉄骨柱と鉄骨梁の接合構造。
【請求項２】
請求項１において、
前記鉄骨柱の端面と、前記ジョイントを構成する基台部も溶接固定されている
ことを特徴とする鉄骨柱と鉄骨梁の接合構造。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記立設プレートは、前記スリットに嵌合した状態で前記鉄骨柱の半径方向外側に飛び出す形状に構成されると共に、当該飛び出し部分にブレースが連結固定される
ことを特徴とする鉄骨柱と鉄骨梁の接合構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記スリットは、前記鉄骨柱の４面に設けられると共に、
前記立設プレートは、当該４面に設けられたスリット全てに嵌合するよう前記基台部上に平面視略十文字形に形成されている
ことを特徴とする鉄骨柱と鉄骨梁の接合構造。
【請求項５】
２本の鉄骨柱とその上下に配置される２本の鉄骨梁を備えて構成され、
前記鉄骨柱と前記鉄骨梁は、請求項１〜４のいずれかに記載の接合構造により接合される
ことを特徴とする耐力壁フレーム構造。
【請求項６】
請求項５において、
前記２本の鉄骨柱同士を架設するように、当該鉄骨柱の中程に設けられたつなぎ梁を有し、
当該つなぎ梁の上下に、それぞれＸ字状に張られたブレースを備える
ことを特徴とする耐力壁フレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築の技術分野に関し、特に詳しくは、鉄骨構造技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、鉄骨を柱や梁として利用して建築物の軸組（骨組）を構成する手法は広く利用されている。その中で、柱と梁との接合部分は、全体の強度を大きく左右する大きな要因であり、その接合方法には様々な工夫がなされている。
【０００３】
特許文献１においては、鉄骨柱の上下端面に、直接プレートを溶接してフランジとし、このフランジを利用して鉄骨梁とボルトナットによる接合がなされている。
【０００４】
また、特許文献２においてはジョイント部材を利用して鉄骨柱と鉄骨梁とが接合されるが、結局はジョイント部材を構成するプレート部材と鉄骨柱の端面が、単に溶接されることによって接合されている点については上記特許文献１と同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２６６３４１号公報
【特許文献２】特開平１１−６１９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の技術のように、結局のところ鉄骨柱の端部（上端及び／又は下端）に、単にプレート様部材を溶接固定するだけでは強度的に改善の余地ある場面もあった。この部分の接合強度を上げるためには、例えば溶接箇所（溶接長さ）を大きくすればよいが、鉄骨柱の端面に単にプレート様部材を溶接している場合にこの溶接箇所（溶接長さ）を大きくしようとすると、それは同時に鉄骨柱を太いものに変えることにもなり、容易ではない。
【０００７】
そこで本発明は、このような問題点を解決するものであって、鉄骨柱の径を変えることなく、鉄骨梁とボルト固定されるジョイントを、鉄骨柱の端面に高い強度で溶接することによって、鉄骨柱と鉄骨梁との接合強度を確保する事をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するべく、本願発明は、角型鋼管により構成される鉄骨柱とＨ型鋼により構成される鉄骨梁との接合構造であって、前記鉄骨柱には、少なくとも当該鉄骨柱の対向する２面について当該鉄骨柱の端部から他端側に向かってスリットが形成され、基台部と、当該基台部に立設固定され前記スリットに嵌合できる立設プレート部材を有してなるジョイントを有し、前記立設プレートは、前記スリットに嵌合した状態で前記鉄骨柱と溶接固定されると共に、前記基台部と前記鉄骨梁とが、ボルトにより連結固定されていることを特徴とする。
【０００９】
このような構成を採用したことによって、鉄骨柱とジョイントとの接合強度を高めることができるので、最終的に、鉄骨柱と鉄骨梁との接合強度を高めることが可能となっている。要するに、単に鉄骨柱の端面にプレート様の部材を溶接固定するのではなく、鉄骨側にスリットを設け、このスリットに立設プレートを嵌合させることによって、鉄骨柱とジョイントとの溶接箇所（溶接長さ）を大きく確保し、この部分の接合強度を高めることを実現しているのである。
【００１０】
また、前記鉄骨柱の端面と、前記ジョイントを構成する基台部も溶接固定されていることを特徴とする。
【００１１】
このように構成すれば、更に溶接箇所（溶接長さ）を確保することができるので、鉄骨柱とジョイントとの接合強度をより一層高く保つことが可能となる。
【００１２】
また、前記立設プレートは、前記スリットに嵌合した状態で前記鉄骨柱の半径方向外側に飛び出す形状に構成されると共に、当該飛び出し部分にブレースが連結固定されることを特徴とする。
【００１３】
鉄骨柱側に設けられたスリットにはジョイントの立設プレートが嵌合し溶接されることによって鉄骨柱とジョイントとの強固な固定が実現されるが、この立設プレートを意図的に鉄骨の外側に飛び出すように設計し、この飛び出した部分を利用してブレースの取付箇所とするのである。即ち、補強材としてのブレースと鉄骨柱（や更には鉄骨梁）との連結を精度高く保つことができるので、ブレースの補強材としての機能を効率的に発生させることが可能となっているのである。
【００１４】
また、前記スリットは、前記鉄骨柱の４面に設けられると共に、前記立設プレートは、当該４面に設けられたスリット全てに嵌合するよう前記基台部上に平面視略十文字形に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
このように構成すれば、更に溶接箇所（溶接長さ）を確保することができるので、鉄骨柱とジョイントとの接合強度をより一層高く保つことが可能となる。特に、２方向（ＸＹ方向）にブレースを取り付けたい場合に、鉄骨柱とジョイントとの接合強度をより高めつつ、同時にブレース取付箇所を確保することができる。
【００１６】
なお、見方を変えると本発明は、２本の鉄骨柱とその上下に配置される２本の鉄骨梁を備えて構成され、前記鉄骨柱と前記鉄骨梁は、請求項１〜４のいずれかに記載の接合構造により接合されることを特徴とする耐力壁フレーム構造と捉えることも可能となる。更に、その上で、前記２本の鉄骨柱同士を架設するように、当該鉄骨柱の中程に設けられたつなぎ梁を有し、当該つなぎ梁の上下に、それぞれＸ字状に張られたブレースを備えるような耐力壁フレーム構造を採用することが望ましい。
【００１７】
このような構成を採用したことによって、性能の高い耐力壁フレームを構成することが可能となった。この耐力壁フレームを、鉄骨軸組の中で適宜用いることによって、軸組全体としての耐震性等を今まで以上に高めることが可能となっている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明を適用することで、鉄骨柱の径を変えることなく、鉄骨梁とボルト固定されるジョイントを、鉄骨柱の端面に高い強度で溶接することによって、鉄骨柱と鉄骨梁との接合強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る接続構造及び耐力壁フレーム構造を備えた鉄骨軸組構造の一例を示した全体斜視図である。
【図２】本発明に係る耐力壁フレーム構造の概略構成図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ部拡大斜視図である。
【図４】図３の分解状態を示した図である。
【図５】図２におけるＩＶ部拡大斜視図である。
【図６】図５の分解状態を示した図である。
【図７】図２におけるＶＩＩ部拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例である耐力壁フレーム１００及び当該耐力壁フレーム１００に用いられている鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造について説明を加える。なお、図面理解容易の為、各部の大きさや寸法を誇張して表現している部分があり、実際の製品と必ずしも一致しない部分があることを付記しておく。また各図面は符号の向きに見るものとし、当該向きを基本に上下左右、手前、奥と表現する。
【００２１】
〈耐力壁フレーム構造の構成〉
以下説明する耐力壁フレーム１００は、例えば、図１に示した鉄骨軸組１０の中に組み込まれているフレーム構造である。図２以下においては、図１の矢視ＩＩ方向から捉えた耐力壁フレーム構造を例に説明している。
【００２２】
耐力壁フレーム１００は、柱の上下に梁を通す、所謂「梁勝ち」構造の耐力壁フレームである。耐力壁フレーム１００は、主に、２本の鉄骨柱（第１鉄骨柱１１０、第２鉄骨柱１２０）と、これらの下部に通される下部鉄骨梁１３０、及び、これらの上部に通される上部鉄骨梁１４０の枠によって構成される。
【００２３】
２本の鉄骨柱（第１鉄骨柱１１０、第２鉄骨柱１２０）は、所謂「角型鋼管」が用いられ、２本の鉄骨梁（下部鉄骨梁１３０、上部鉄骨梁１４０）は、所謂「Ｈ型鋼」が用いられる。
【００２４】
また、第１鉄骨柱１１０と第２鉄骨柱１２０とを架設するように、これら鉄骨柱の中程につなぎ梁１９０を有し、当該つなぎ梁１９０を境としてその上下に、それぞれＸ字状に張られたブレース１８０を備えている。
【００２５】
第１鉄骨柱１１０と下部鉄骨梁１３０との接合は、接合構造１５０（詳細は後述する。）により接合されている。なお、第１鉄骨柱１１０と上部鉄骨梁１４０との接合は、接合構造２５０により接合されているが、これは後述する接合構造１５０との対比において、基本的に上下が反転したに過ぎない構造であるため重複説明は省略する。
【００２６】
また、第２鉄骨柱１２０と下部鉄骨梁１３０との接合は、接合構造１６０（詳細は後述する。）により接合されている。なお、第２鉄骨柱１２０と上部鉄骨梁１４０との接合は、接合構造２６０により接合されているが、これは後述する接合構造１６０との対比において、基本的に上下が反転したに過ぎない構造であるため重複説明は省略する。
【００２７】
また、第２鉄骨柱１２０とつなぎ梁１９０との接合は、接合構造１７０（詳細は後述する。）により接合されている。なお、第１鉄骨柱１１０とつなぎ梁１９０との接合は、接合構造２７０により接合されているが、これは後述する接合構造１７０との対比において、基本的に左右が反転したに過ぎない構造であるため重複説明は省略する。
【００２８】
〈接合構造１５０の構成〉
次に、図３及び図４を参照しつつ、接合構造１５０について説明する。
【００２９】
第１鉄骨柱１１０と下部鉄骨梁１３０とは、ジョイント１５２を介して接合されている。このジョイント１５２と第１鉄骨柱１１０とは溶接により固定され、一方、ジョイント１５２と下部鉄骨梁１３０とはジョイント部固定用ボルト１５７及びジョイント部固定用ナット１５８により固定される。なお、下部鉄骨梁１３０の上面には強化プレート１３２が溶接固定されており、ジョイント１５２はこの強化プレート１３２の上に載置されるかたちでジョイント部固定用ボルト１５７及びジョイント部固定用ナット１５８により固定されることとなる。
【００３０】
ジョイント１５２は、基台部１５４の上に１枚の立設プレート１５６が溶接固定されて構成されている。一方、第１鉄骨柱１１０の下端の対向する２面には、上方に向かってスリット１１２、１１４が形成されている。このスリット１１２、１１４は、丁度前述した立設プレート１５６が無理なく嵌合できるサイズに形成される。
【００３１】
第１鉄骨柱１１０の第１鉄骨柱端面１１１がジョイント１５２の基台部１５４上面に当接するように、且つ、スリット１１２、１１４に立設プレート１５６がそれぞれ嵌合するように第１鉄骨柱１１０に対してジョイント１５２を組み付ける。その上で、第１鉄骨柱１１０の第１鉄骨柱端面１１１とジョイント１５２の基台部１５４を繋ぐように溶接を行う。更にスリット１１２、１１４と立設プレート１５６を繋ぐように溶接を行う。なお、第１鉄骨柱１１０の第１鉄骨柱端面１１１とジョイント１５２の基台部１５４との溶接は、外側から溶接できる範囲全てに渡って行うのが望ましい。また、スリット１１２、１１４と立設プレート１５６との溶接も、外側から溶接できる範囲全てに渡って行うのが望ましい。
【００３２】
第１鉄骨柱１１０の下端にジョイント１５２を溶接固定した上で、ジョイント部固定用ボルト１５７及びジョイント部固定用ナット１５８により、下部鉄骨梁１３０と締結固定する。これにより第１鉄骨柱１１０と下部鉄骨梁１３０との接合が行われる。
【００３３】
なお、立設プレート１５６の一方側は、スリット１１２、１１４に嵌合した状態で、第１鉄骨柱１１０の半径方向外側に大きく飛び出る形状に構成されており、更にこの飛出し部分にブレース固定用ボルト貫通孔１５６ａが形成されている。このブレース固定用ボルト貫通孔１５６ａを利用して、ブレース１８０がブレース固定用ボルト１８７及びブレース固定用ナット１８８により締結固定される。
【００３４】
〈接合構造１６０の構成〉
次に、図５及び図６を参照しつつ、接合構造１６０について説明する。
【００３５】
第２鉄骨柱１２０と下部鉄骨梁１３０とは、ジョイント１６２を介して接合されている。このジョイント１６２と第２鉄骨柱１２０とは溶接により固定され、一方、ジョイント１６２と下部鉄骨梁１３０とはジョイント部固定用ボルト１６７及びジョイント部固定用ナット１６８により固定される。なお、下部鉄骨梁１３０の上面には強化プレート１３４が溶接固定されており、ジョイント１６２はこの強化プレート１３４の上に載置されるかたちでジョイント部固定用ボルト１６７及びジョイント部固定用ナット１６８により固定されることとなる。
【００３６】
ジョイント１６２は、基台部１６４の上に平面視略「十文字」型に形成された立設プレート１６６が溶接固定されて構成されている。一方、第２鉄骨柱１２０の下端の４面には、上方に向かってスリット１２２、１２４、１２６、１２８が形成されている。このスリット１２２、１２４、１２６、１２８は、丁度前述した立設プレート１６６が無理なく嵌合できるサイズに形成される。
【００３７】
第２鉄骨柱１２０の第２鉄骨柱端面１２１がジョイント１６２の基台部１６４上面に当接するように、且つ、スリット１２２、１２４、１２６、１２８に立設プレート１６６がそれぞれ嵌合するように第２鉄骨柱１２０に対してジョイント１６２を組み付ける。その上で、第２鉄骨柱１２０の第２鉄骨柱端面１２１とジョイント１６２の基台部１６４を繋ぐように溶接を行う。更にスリット１２２、１２４、１２６、１２８と立設プレート１６６を繋ぐように溶接を行う。なお、スリット１２２、１２４、１２６、１２８と立設プレート１６６との溶接は、外側から溶接できる範囲全てに渡って行うのが望ましい。
【００３８】
第２鉄骨柱１２０の下端にジョイント１６２を溶接固定した上で、ジョイント部固定用ボルト１６７及びジョイント部固定用ナット１６８により、下部鉄骨梁１３０と締結固定する。これにより第２鉄骨柱１２０と下部鉄骨梁１３０との接合が行われる。
【００３９】
なお、立設プレート１６６は、当該プレート１６６のＸＹ方向となる２方向（スリット１２２及びスリット１２８側の方向）に、スリット１２２、１２４、１２６、１２８に嵌合した状態で、第２鉄骨柱１２０の半径方向外側に大きく飛び出る形状に構成されており、更にこの飛出し部分にブレース固定用ボルト貫通孔１６６ａ、１６６ｂが形成されている。このブレース固定用ボルト貫通孔１６６ａ、１６６ｂを利用して、ブレース１８０がブレース固定用ボルト１８７及びブレース固定用ナット１８８により締結固定される。
【００４０】
〈接合構造１７０の構成〉
次に、図７を参照しつつ、接合構造１７０について説明する。
【００４１】
第２鉄骨柱１２０とつなぎ梁１９０とは、つなぎ梁用ジョイント１７２を介して接合されている。つなぎ梁用ジョイント１７２は、基台部１７４とこの基台部１７４上に固定された立設プレート１７６から構成される。なお、つなぎ梁用ジョイント１７２と第２鉄骨柱１２０とは溶接により固定され、一方、ジョイント１７２とつなぎ梁１９０とはボルト及びナットにより固定される。また、ジョイント１７２の立設プレートには、ブレースを固定するためのブレース固定用ボルト貫通孔が２つ設けられ、当該貫通孔を利用してつなぎ梁１９０の上下にブレース１８０が設置される。
【００４２】
〈耐力壁フレーム構造の作用・機能〉
このように、本願発明は、角型鋼管により構成される鉄骨柱（第１鉄骨柱１１０、第２鉄骨柱１２０）とＨ型鋼により構成される鉄骨梁（下部鉄骨梁１３０、上部鉄骨梁１４０）との接合構造であって、鉄骨柱（第１鉄骨柱１１０、第２鉄骨柱１２０）には、少なくとも当該鉄骨柱（第１鉄骨柱１１０、第２鉄骨柱１２０）の対向する２面について当該鉄骨柱（第１鉄骨柱１１０、第２鉄骨柱１２０）の端部から他端側に向かってスリット１１２、１１４、１２２、１２４、１２６、１２８が形成され、基台部１５４、１６４と、当該基台部１５４、１６４に立設固定されスリット１１２、１１４、１２２、１２４、１２６、１２８に嵌合できる立設プレート１５６、１６６を有してなるジョイント１５２、１６２を有し、立設プレート１５６，１６６は、前記スリット１１２、１１４、１２２、１２４、１２６、１２８に嵌合した状態で鉄骨柱（第１鉄骨柱１１０、第２鉄骨柱１２０）と溶接固定されると共に、基台部１５４、１６４と鉄骨梁（下部鉄骨梁１３０、上部鉄骨梁１４０）とが、ボルトにより連結固定されるという構成を採用したことによって、鉄骨柱（第１鉄骨柱１１０、第２鉄骨柱１２０）とジョイント１５２、１６２との接合強度を高めることができるので、最終的に、鉄骨柱（第１鉄骨柱１１０、第２鉄骨柱１２０）と鉄骨梁（下部鉄骨梁１３０、上部鉄骨梁１４０）との接合強度を高めることが可能となっている。要するに、単に鉄骨柱（第１鉄骨柱１１０、第２鉄骨柱１２０）の端面（第１鉄骨柱端面１１１、第２鉄骨柱端面１２１）にプレート様の部材を溶接固定するのではなく、鉄骨側にスリットを設け、このスリットに立設プレート１５６、１６６を嵌合させることによって、鉄骨柱（第１鉄骨柱１１０、第２鉄骨柱１２０）とジョイント１５２、１６２との溶接箇所（溶接長さ）を大きく確保し、この部分の接合強度を高めることを実現している。その結果、これら接合構造を有した耐力壁フレーム１００を、鉄骨軸組の中で適宜用いることによって、軸組全体としての耐震性等を今まで以上に高めることが可能となっている。
【００４３】
また、鉄骨柱（第１鉄骨柱１１０、第２鉄骨柱１２０）の第１鉄骨柱端面１１１、第２鉄骨柱端面１２１と、ジョイント１５２、１６２を構成する基台部１５４、１６４も溶接固定されているため、更に溶接箇所（溶接長さ）を確保することができるので、鉄骨柱（第１鉄骨柱１１０、第２鉄骨柱１２０）とジョイント１５２、１６２との接合強度をより一層高く保つことが可能となっている。
【００４４】
また、立設プレート１５６、１６６は、スリット１１２、１１４、１２２、１２４、１２６、１２８に嵌合した状態で鉄骨柱（第１鉄骨柱１１０、第２鉄骨柱１２０）の半径方向外側に飛び出す形状に構成されると共に、当該飛び出し部分にブレース１８０が連結固定されている。即ち、鉄骨柱（第１鉄骨柱１１０、第２鉄骨柱１２０）側に設けられたスリット１１２、１１４、１２２、１２４、１２６、１２８にはジョイント１５２、１６２の立設プレート１５６、１６６が嵌合し溶接されることによって鉄骨柱（第１鉄骨柱１１０、第２鉄骨柱１２０）とジョイント１５２、１６２との強固な固定が実現されるが、この立設プレート１５６、１６６を意図的に鉄骨柱（第１鉄骨柱１１０、第２鉄骨柱１２０）の外側に飛び出すように設計し、この飛び出した部分を利用してブレース１８０の取付箇所としているのである。その結果、補強材としてのブレース１８０と鉄骨柱（第１鉄骨柱１１０、第２鉄骨柱１２０）との連結を精度高く保つことができるので、ブレース１８０の補強材としての機能を効率的に発生させることが可能となっている。
【００４５】
また、接合構造１６０で示したように、スリット１２２、１２４、１２６、１２８を鉄骨柱（第２鉄骨柱１２０）の４面に設けると共に、立設プレート１６６を、当該４面に設けられたスリット１２２、１２４、１２６、１２８全てに嵌合するよう、基台部１６４上に平面視略「十文字」形に形成すれば、更に溶接箇所（溶接長さ）を確保することができるので、鉄骨柱（第２鉄骨柱１２０）とジョイント１６２との接合強度をより一層高く保つことが可能となる。特に、２方向（ＸＹ方向）にブレース１８０を取り付けたい場合に、鉄骨柱（第２鉄骨柱１２０）とジョイント１６２との接合強度をより高めつつ、同時にブレース１８０を取り付ける箇所を確保することができるため、施工上のメリットが大きいのが特徴である。
【符号の説明】
【００４６】
１０・・・鉄骨軸組
１００・・・耐力壁フレーム
１１０・・・第１鉄骨柱
１１１・・・第１鉄骨柱端面
１１２，１１４・・・スリット
１２０・・・第２鉄骨柱
１２１・・・第２鉄骨柱端面
１２２、１２４、１２６、１２８・・・スリット
１３０・・・下部鉄骨梁
１３０ａ・・・上側フランジ
１３０ｂ・・・ウェブ
１３０ｃ・・・下側フランジ
１３２、１３４・・・強化プレート
１４０・・・上部鉄骨梁
１５０、１６０、２５０、２６０・・・接合部
１５２、１６２・・・ジョイント
１５４、１６４・・・基台部
１５６、１６６・・・立設プレート（ガゼットプレート）
１５６ａ、１６６ａ、１６６ｂ・・・ブレース固定用ボルト貫通孔
１５７、１６７・・・ジョイント部固定用ボルト
１５８、１６８・・・ジョイント部固定用ナット
１７０、２７０・・・つなぎ梁接合部
１７２・・・つなぎ梁用ジョイント
１７４・・・基台部
１７６・・・立設プレート
１８０・・・ブレース
１８２・・・ブレース長さ調整機構（ターンバックル）
１８６・・・ブレース固定用ボルト貫通孔
１８７・・・ブレース固定用ボルト
１８８・・・ブレース固定用ナット
１９０・・・つなぎ梁
【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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