(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに継がれる上側柱と下側柱とを、接合金物を介してボルト接合する方法であって、上側柱の下端近傍および下側柱の上端近傍に、各々上側柱用治具および下側柱用治具をボルト接合し、これら各治具の取付けられた下側柱および上側柱を建込み、前記上側柱用治具と下側柱用治具とを上下方向に延びる結合治具の上下部に各々ボルト接合し、前記上側柱および下側柱に梁を接合した後、前記上側柱と前記下側柱との前記接合金物による本締めの接合を行い、前記上側柱用治具および下側柱用治具は、各々柱幅よりも両側へ突出するものとし、前記上側柱および下側柱が各々角形鋼管柱であって、前記上側柱用治具および下側柱用治具は、各々４つが上側柱および下側柱の４側面に互いに井桁形状に配置され、前記各結合治具はアングル材状の部材からなり、これら結合治具は、隣合う２つの上側柱用治具の柱側縁から突出した部分に上端近傍で両フランジがボルト接合され、隣合う２つの下側柱用治具の柱側縁から突出した部分に下端近傍で両フランジがボルト接合される柱・柱接合方法。
【請求項２】
互いに継がれる上側柱と下側柱とを、接合金物を介してボルト接合する方法であって、上側柱の下端近傍および下側柱の上端近傍に、各々上側柱用治具および下側柱用治具をボルト接合し、これら各治具の取付けられた下側柱および上側柱を建込み、前記上側柱用治具と下側柱用治具とを上下方向に延びる結合治具の上下部に各々ボルト接合し、前記上側柱および下側柱に梁を接合した後、前記上側柱と前記下側柱との前記接合金物による本締めの接合を行い、前記上側柱および下側柱が各々角形鋼管柱であって、前記上側柱用治具および下側柱用治具は、各々前記上側柱および下側柱の角部における隣合う２面にボルト接合されるものであり、かつこれら上側柱用治具および下側柱用治具は、前記結合治具とボルト接合する結合治具接合片を有するものである柱・柱接合方法。
【請求項３】
前記上側柱および下側柱が各々角形鋼管柱であって、前記接合金物は、前記上側柱および下側柱に渡ってその外面または内外両面に重ねられる添え板である請求項１または請求項２に記載の柱・柱接合方法。
【請求項４】
前記添え板からなる接合金物と上側柱および下側柱とを接合するボルトの一部または全部がワンサイドボルトである請求項３記載の柱・柱接合方法。
【請求項５】
互いに継がれる角形鋼管からなる上側柱と下側柱とを、接合金物を介してボルト接合する作業に用いられる建方用荒組治具であって、各々上側柱の下端近傍の側面にボルト止めされて上側柱の両側へ突出する長さを有し互いに井桁状に配置される４つの上側柱用治具と、各々下側柱の上端近傍の側面にボルト止めされて下側柱の両側へ突出する長さを有し互いに井桁状に配置される４つの下側柱用治具と、各々アングル材状に形成され、隣合う２つの上側柱用治具の柱側縁から突出した部分に上端近傍で両フランジがボルト接合され、かつ隣合う２つの下側柱用治具の柱側縁から突出した部分に下端近傍で両フランジがボルト接合される４つの結合治具とを備えた建方用荒組治具。
【請求項６】
互いに継がれる角形鋼管からなる上側柱と下側柱とを、接合金物を介してボルト接合する作業に用いられる建方用荒組治具であって、各々上側柱の下端近傍の各角部における隣合う２面にボルト止めされて結合治具接合片が柱外側へ突出する４つの上側柱用治具と、各々下側柱の上端近傍の各角部における隣合う２面にボルト止めされて結合治具接合片が柱外側へ突出する４つの下側柱用治具と、互いに上下柱の同じ角部に対応する上側柱用治具および下側柱治具の前記結合治具接合片に上下端付近がボルト接合される４つの結合治具とを備えた建方用荒組治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄骨架構における柱・柱接合方法およびその接合方法に使用する建方用荒組治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、角形鋼管柱の上下相互を剛接合する場合には、図１１に示すように、添え板３２，３３をボルト３４で仮締めした状態の上側鋼管柱３１Ａを重機で下側鋼管柱３１Ｂの上に吊り上げてから、添え板３２，３３を上下鋼管柱３１Ａ，３１Ｂにボルトで本締めしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような接合方法では、上側鋼管柱３１Ａを重機で長時間吊り下げて置かねばならず、また上下鋼管柱３１Ａ，３１Ｂの心合わせも作業者の手で行わなければならないので、施工に手間がかかり十分な建方精度が得られないという問題点があった。
【０００４】
この発明は、このような課題を解消し、建方時間を短縮でき建方精度も向上させることのできる柱・柱接合方法およびその建方用荒組治具を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の柱・柱接合方法は、互いに継がれる上側柱と下側柱とを、接合金物を介してボルト接合する方法であって、以下の手順で行うものである。先ず、上側柱の下端近傍および下側柱の上端近傍に上側柱用治具および下側柱用治具をボルト接合し、これら各治具の取付けられた下側柱および上側柱を建込む。次に、前記上側柱用治具と下側柱用治具とを上下方向に延びる結合治具の上下部に各々ボルト接合する。この状態で、前記上側柱および下側柱に梁を接合した後、前記上側柱と前記下側柱との前記接合金物による本締めの接合を行う。
この方法によると、上側柱にボルト接合した上側柱用治具と、下側柱にボルト接合した下側柱用治具とを結合治具で結合することにより、鉄骨架構の仮組が行える。結合治具は、仮組時の強度が得られれば良く、上側柱用治具および下側柱用治具とのボルト接合の本数は少なくて済み、また高精度な接合を必要としない。そのため、重機で上側柱を吊込んでいる時間が短縮できる。前記治具による鉄骨架構の仮組状態で、上側柱と下側柱との接合金物による本締めを行えるため、建方精度も向上させることができる。
前記上側柱用治具および下側柱用治具は、各々柱幅よりも両側へ突出するものとすることが好ましい。これにより、これら上側柱用治具および下側柱用治具と結合治具とのボルト接合作業が行い易くなる。
【０００６】
このように上側柱用治具および下側柱用治具が柱幅よりも両側へ突出するものである場合に、前記上側柱および下側柱が各々角形鋼管柱であって、前記上側柱用治具および下側柱用治具は、各々４つが上側柱および下側柱の４側面に互いに井桁形状に配置され、前記各結合治具はアングル材状の部材からなり、これら結合治具は、隣合う２つの上側柱用治具の柱側縁から突出した部分に上端近傍で両フランジがボルト接合され、隣合う２つの下側柱用治具の柱側縁から突出した部分に下端近傍で両フランジがボルト接合されるものとしても良い。この構成の場合、簡単な構成の治具で、上下柱の仮組を確実に行える。
【０００７】
また、前記上側柱および下側柱が各々角形鋼管柱である場合に、前記上側柱用治具および下側柱用治具が、各々前記上側柱および下側柱の角部における隣合う２面にボルト接合されるものであり、かつこれら上側柱用治具および下側柱用治具は、前記結合治具とボルト接合する結合治具接合片を有するものであっても良い。
【０００８】
また、上記各構成において、前記上側柱および下側柱が各々角形鋼管柱であって、前記接合金物は、前記上側柱および下側柱に渡ってその外面または内外両面に重ねられる添え板であっても良い。このような添え板を用いる場合、ボルト止め箇所が多くなることから、従来の接合方法では重機で上側柱を吊込む時間が長くなるが、この発明方法では吊込み時間が短縮され、実用効果が大きい。
さらに、上記構成において、前記添え板からなる接合金物と上側柱および下側柱とを接合するボルトの一部または全部をワンサイドボルトとしても良い。この明細書で言う「ワンサイドボルト」とは、一端側からの操作により他端で頭部が拡径状態に塑性変形して形成されて締め付けが行える軸状締め付け金具の総称であり、片側締め込みリベットとも言う。ワンサイドボルトは、閉鎖断面の箇所に裏ナット溶接等を施さずに締め込みが行える利点がある反面、再締め込みが難しいとう欠点がある。そのため、上側柱を吊込みながらの接合作業では、多数設けられるボルトを順次締めつけた後に、一部のボルト挿通孔が合わなくなった場合等に、対処に窮するが、この発明方法では、上下柱を治具で仮組した状態でワンサイドボルトの締め付けが行えるので、全てのワンサイドボルトのボルト挿通孔への挿通を確認した後に締め込むこともでき、締め付け不能の発生が解消される。なお、この明細書で単に「ボルト」と言うときは、ねじ溝を有する高力ボルト等の通常のボルトと、ワンサイドボルトとを含むものとする。
【０００９】
この発明の第１の建方用荒組治具は、互いに継がれる角形鋼管からなる上側柱と下側柱とを、接合金物を介してボルト接合する作業に用いられるものであって、上側柱用治具と、下側柱用治具と、結合治具とからなる。上側柱用治具は、各々上側柱の下端近傍の側面にボルト止めされて上側柱の両側へ突出する長さを有し互いに井桁状に配置される４つの治具である。下側柱用治具は、各々下側柱の上端近傍の側面にボルト止めされて下側柱の両側へ突出する長さを有し互いに井桁状に配置される４つの治具である。結合治具は、各々アングル材状に形成され、隣合う２つの上側柱用治具の柱側縁から突出した部分に上端近傍で両フランジがボルト接合され、かつ隣合う２つの下側柱用治具の柱側縁から突出した部分に下端近傍で両フランジがボルト接合される４つの治具である。
この構成によると、上側柱用治具および下側柱用治具は、例えば平鋼またはプレート類等の部材で良く、また結合治具はアングル材で済み、各治具が鋼材に簡単な加工を施したもので済む。そのため治具を安価に供給できる。特に、結合治具はアングル材を用いるため、井桁状に配置される隣合う２つの上側柱用治具や下側柱用治具に対して、特に接合部を加工することなく、ボルト挿通孔を設けるだけの簡単な加工で確実な接合が行える。
【００１０】
この発明の第２の建方用荒組治具は、互いに継がれる角形鋼管からなる上側柱と下側柱とを、接合金物を介してボルト接合する作業に用いられる建方用荒組治具であって、各々上側柱の下端近傍の各角部における隣合う２面にボルト止めされて結合治具接合片が柱外側へ突出する４つの上側柱用治具と、各々下側柱の上端近傍の各角部における隣合う２面にボルト止めされて結合治具接合片が柱外側へ突出する４つの下側柱用治具と、互いに上下柱の同じ角部に対応する上側柱用治具および下側柱治具の前記結合治具接合片に上下端付近がボルト接合される４つの結合治具とを備えたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１ないし図５と共に説明する。この実施形態の柱・柱接合方法は、互いに継がれる上側の角形鋼管柱１Ａと下側の角形鋼管柱１Ｂとを、接合金物である添え板２，３を介してボルト接合する方法であって、そのボルト接合を行うにあたり、上下の角形鋼管柱１Ａ，１Ｂを、図２に示す建方用荒組治具２５を用いて仮組みする。
【００１２】
添え板２，３は、上下柱１Ａ，１Ｂの四側面に各々設けられる。これら添え板２，３は、上下柱１Ａ，１Ｂに渡ってこれら接合部の外面および内面の各々に重ねられるものであって、上下に並ぶ複数のボルト挿通孔６が形成されると共に、下端に仮止用ボルト挿通孔６Ａが形成されている。図３に示すように、その添え板２，３の上側複数列のボルト挿通孔６は、上側角形鋼管柱１Ａの接合部に形成した複数のボルト挿通孔７に各々整合し、その下側複数列のボルト挿通孔６および仮止用ボルト挿通孔６Ａは、下側角形鋼管柱１Ｂの接合部に形成した複数のボルト挿通孔８および仮止用ボルト挿通孔８Ａに各々整合する。内側の添え板３の最上列のボルト挿通孔６の幾つかには仮止用ボルト９を内側から挿通させ、そのボルト９を上側角形鋼管柱１Ａの対応するボルト挿通孔７および外側の添え板２の対応するボルト挿通孔６に渡って挿通させる。これにナット１０を螺着することにより、添え板２，３を上側角形鋼管柱１Ａの接合部に仮止めする。この仮止めは、例えば角形鋼管柱１Ａ，１Ｂを出荷する前に工場で行っても良く、あるいは現場で下側角形鋼管柱１Ｂの上に上側角形鋼管柱１Ａを重機で吊り下げる前に行っても良い。一方、内側添え板３の内面には、その仮止用ボルト挿通孔６Ａの形成箇所にナット１１を溶接によって固定する。なお、仮止用ボルト９は、通常の本締めに用いる高力ボルトを用い、緩くナット１０を締めておいて、後の各ボルトの本締め過程で、その緩めておいた仮止用ボルト９を本締めしても良い。
【００１３】
図２に示すように、建方用荒組治具２５は、４枚の平鋼（平角材）製の上側柱用治具４Ａと、同じく４枚の平鋼製の下側柱用治具４Ｂと、４本のアングル材状の結合治具５とからなる。上側柱用治具４Ａの両端には結合治具５の上端近傍とボルト接合するためのボルト挿通孔１２が形成され、中間部には上側角形鋼管柱１Ａにボルト接合するためのボルト挿通孔１３が形成されている。これら４枚の上側柱用治具４Ａは、図１（Ａ）に示すように、上側の角形鋼管柱１Ａの４側面の添え板接合部よりやや上位置に互いに井桁形状となるように配置され、ボルト１４によって角形鋼管柱１Ａに接合される。
下側柱用治具４Ｂの両端にも結合治具５の下端近傍とボルト接合するためのボルト挿通孔１２が形成され、中間部には下側角形鋼管柱１Ｂに接合するためのボルト挿通孔１３が形成されている。これら４枚の下側柱用治具４Ｂは、図１（Ａ）に示すように、下側の角形鋼管柱１Ｂの４側面の添え板接合部よりやや下位置に互いに井桁形状となるように配置され、ボルト１４によって角形鋼管柱１Ｂに接合される。
これら上下の治具４Ａ，４Ｂは、例えば予め工場において、上下の柱１Ａ，１Ｂにボルト接合しておく。
【００１４】
上記のように内外の添え板２，３を仮止めすると共に４枚の治具４Ａをボルト接合した上側角形鋼管柱１Ａの下端と、同じく４枚の治具４Ｂをボルト接合した下側角形鋼管柱１Ｂの上端とを、図１（Ａ）および図３のようにして突き合わせる。図３において、１５はステーであり、これを両添え板２，３の例えば３列目のボルト挿通孔６，６間に係脱可能に掛け渡すことにより、両添え板２，３の下側が開き状態となり、上下の角形鋼管柱１Ａ，１Ｂの接合作業を容易に行える。ついで、図１（Ｂ）のように、外の添え板２側において、その仮止用ボルト挿通孔６Ａから下側角形鋼管柱１Ｂの対応する仮止用ボルト挿通孔８Ａおよび内側添え板３の仮止用ボルト挿通孔６Ａに渡り仮止用ボルト１６を挿通し、そのボルト１６を添え板３の内面のナット１１に螺合させることによって、上下の角形鋼管柱１Ａ，１Ｂに渡り内外の添え板２，３を仮止めする。
【００１５】
図２に示すように、４本の結合治具５の両端の各フランジ５ａ，５ａには、上側柱用治具４Ａおよび下側柱用治具４Ｂの端部にボルト接合するためのボルト挿通孔１７がそれぞれ形成されている。これら結合治具５を、上記のように内外の添え板２，３を仮止めした上下の角形鋼管柱１Ａ，１Ｂの治具４Ａ，４Ｂ間に、図１（Ｃ）に示すように結合する。すなわち、４本の各結合治具５の上端近傍の両フランジ５ａ，５ａのボルト挿通孔１７より、隣合う２枚の上側柱用治具４Ａ，４Ａの柱側縁から突出した部分の各ボルト挿通孔１２に渡りボルト１８を挿通し、そのボルト１８にナット１９を螺着することによって、各結合治具５の上端近傍を上側柱用治具４Ａに結合する。また、各結合治具５の下端近傍の両フランジ５ａ，５ａのボルト挿通孔１７より、隣合う２枚の下側柱用治具４Ｂ，４Ｂの柱側縁から突出した部分の各ボルト挿通孔１２に渡りボルト１８を挿通し、そのボルト１８にナット１９を螺着することによって、各結合治具５の下端近傍を下側柱用治具４Ｂに結合する。
これにより、上下の角形鋼管柱１Ａ，１Ｂの相互を心合わせした状態で、治具４Ａ，４Ｂおよび結合治具５により剛接合できる。
【００１６】
この接合状態で、上下の角形鋼管柱１Ａ，１Ｂに梁を接合する。この後、外側の添え板２側において、その残るボルト挿通孔６から上下の角形鋼管柱１Ａ，１Ｂの対応するボルト挿通孔７および内側の添え板３の対応するボルト挿通孔６に渡って図１（Ｃ）のようにワンサイドボルト１９を挿通させる。なお、添え板２を先に取付けておく方の柱、この例では上側の角形鋼管柱１Ａに対しては、前記ワンサイドボルト１９の代わりに通常の高力ボルトを用いても良い。
【００１７】
このワンサイドボルト１９は、図４に示すように、ピン２０に外嵌したスリーブ２１の両端の大径部分２１ａと塑性変形部分２１ｂ間で添え板２，３および上下の角形鋼管柱１Ａ，１Ｂを挟み付けるものであり、スリーブ２１を打ち込み装置２２で押さえた状態で、ピン２０をそのピンテール部２０ｂにおいて把持して外側に引っ張り（図４（Ａ））、スリーブ２１を側方に膨出させると共に、ピン２０の先端を引張破断させる。これにより、内外の添え板２，３が上下の角形鋼管柱１Ａ，１Ｂに渡って本締めされる。このように本締めした後、上側柱用治具４Ａおよび下側柱用治具４Ｂにボルト接合した締結治具５を取り外し、さらに上側柱用治具４Ａおよび下側柱用治具４Ｂを上側角形鋼管柱１Ａおよび下側角形鋼管柱１Ｂから取り外す。ワンサイドボルト１９は、図４に図示の物の他に、種々の構成のものが使用できる。
【００１８】
なお、上記実施形態において、柱１Ａ，１Ｂのサイズによっては、上側柱用治具４Ａ，下側柱用治具４Ｂを、図５のように幅広のサイズとし、その幅方向にボルト挿通孔１２を２つ並べて形成するようにしても良い。これに応じて、結合治具５の上下端の各フランジ５ａには、ボルト挿通孔１７を長手方向に並べて２つ形成することになる。また、上記実施形態において、角形鋼管柱２，３の内外に設ける添え板２，３は、内外のいずれか片面の添え板２，３だけを用いて上下の角形鋼管柱１Ａ，１Ｂを接合するようにしても良い。
【００１９】
図６は他の実施形態を示す。この実施形態の柱・柱接合方法は、添え板２の接合に、全て通常の高力ボルトを用いる方法である。接合金物である添え板２は、図７のように上側角形鋼管柱１Ａの外面から下側角形鋼管柱１Ｂの外面に渡って重ねる。この添え板２のボルト挿通孔６に整合するボルト挿通孔７，８を形成した上下の角形鋼管柱１Ａ，１Ｂの内面には、それらボルト挿通孔７，８に整合するナット２３を溶接等により固定しておく。添え板２側において、そのボルト挿通孔６から上下の角形鋼管柱１Ａ，１Ｂの対応するボルト挿通孔７，８に渡りボルト２４を挿通し、そのボルト２４を上下の角形鋼管柱１Ａ，１Ｂの内面のナット２３に螺着させる。これにより、上下の角形鋼管柱１Ａ，１Ｂに渡り添え板２を仮止めし、本締めも同様に行う。治具４Ａ，４Ｂ，５を使用して、上下の角形鋼管柱１Ａ，１Ｂの相互を建方状態に仮接合する手順は先の実施形態と同様である。
【００２０】
図８はこの発明のさらに他の実施形態を示す。この例は、図６の実施形態において、建方用荒組治具に次の構成のものを用いる方法である。すなわち、上側柱用治具４Ａおよび下側柱用治具４Ｂを、上下の角形鋼管柱１Ａ，１Ｂにおける対向する平行な２面のみに各々ボルト接合し、上下に対応する上側柱用治具４Ａおよび下側柱用治具４Ｂの両端を、各々結合治具５とボルト接合する方法である。上側柱用治具４Ａおよび下側柱用治具４Ｂにはアングル材を用いている。
上下の角形鋼管柱１Ａ，１Ｂが比較的小断面のものである場合は、このように２面のみに上側柱用治具４Ａおよび下側柱用治具４Ｂを用いても建方時の必要強度が得られる。これにより、建方用荒組治具の部材数が少なくなり、接合箇所も削減されて、作業時間が短くて済む。
なお、同図における上側柱用治具４Ａおよび下側柱用治具４Ｂは、図９のように溝形鋼を用いても良い。
【００２１】
図１０はこの発明のさらに他の実施形態を示す。この例は、図６の実施形態において、建方用荒組治具に次の構成のものを用いる方法である。すなわち、この例では、上側柱用治具４Ａおよび下側柱用治具４Ｂは、各々上側柱１Ａおよび下側柱１Ｂの角部における隣合う２面にボルト接合されるものとする。これら上側柱用治具４Ａおよび下側柱用治具４Ｂは、同図（Ｂ）のように底片４ａおよび縦片４ｂを有するＴ字形のものであり、底片４ａにおける縦片４ｂの一側部分が、結合治具５とボルト接合される結合治具接合片４ａａとなる。このＴ字形の上側柱用治具４Ａおよび下側柱用治具４Ｂは、剛性を上げるには、Ｈ形鋼を切断して同図のＴ字状形状で所定長さのものとすることが好ましい。前記縦片４ｂおよび底片４ａの両側部にはボルト挿通孔１２ａを設けておく。
このように、上側柱１Ａおよび下側柱１Ｂの角部に上側柱用治具４Ａおよび下側柱用治具４Ｂを取付けるようにしても、鉄骨架構の仮組が行える。
【００２２】
なお、上記各実施形態では、接合金物として添え板２を用いた場合につき説明したが、この発明方法は、添え板の他の各種の接合金物を使用して上下柱を接合する場合にも適用できる。
【００２３】
【発明の効果】
この発明の柱・柱接合方法は、上側柱および下側柱に上側柱用治具および下側柱用治具をボルト接合しておき、これら上下の治具を結合治具で結合して鉄骨架構を仮組みし、この仮組状態で接合金物のボルトを本締めして上下柱を接合する方法であるため、重機で柱を吊込んでおく建方時間で短縮でき、また建方精度の確保が図れる。
この発明の建方用荒組治具によると、簡単な構成の治具で、この発明方法による柱・柱接合が効率良く行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る柱・柱接合方法を示す説明図である。
【図２】同柱・柱接合方法に使用する建方用荒組治具の分解斜視図である。
【図３】同柱・柱接合方法における内外添え板の上下角形鋼管柱への仮止め状態を示す縦断面図である。
【図４】同柱・柱接合方法におけるワンサイドボルトの締め付け前後の断面図である。
【図５】同柱・柱接合方法に使用する建方用荒組治具の他の例の分解斜視図である。
【図６】この発明の他の実施形態に係る柱・柱接合方法を示す説明図である。
【図７】同柱・柱接合方法における添え板の上下角形鋼管柱への接合手順を示す説明図である。
【図８】この発明のさらに他の実施形態に係る柱・柱接合方法を示す斜視図である。
【図９】この発明のさらに他の実施形態に係る柱・柱接合方法を示す斜視図である。
【図１０】この発明のさらに他の実施形態に係る柱・柱接合方法を示す説明図である。
【図１１】従来例の斜視図である。
【符号の説明】
１Ａ…上側角形鋼管柱
１Ｂ…下側角形鋼管柱
２，３…添え板（接合金物）
４Ａ…上側柱用治具
４Ｂ…下側柱用治具
５…結合治具
５ａ…フランジ
１９…ワンサイドボルト
２５…建形用荒組治具
【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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