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贝雷桁架计算书

附件1

新建铁路

广深港客运专线ZH-3标段综合工程

高峰特大桥

(中心里程:

DK97+

简支箱梁现浇贝雷桁架检算书

编制:

复核:

审核:

中铁二局广深港客运专线ZH-3标项目部第一分部

1、计算资料•错误!

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工程概况错误!

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现浇支架方案.错误!

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材料参数错误!

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2、验算依据错误!

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3、设计说明错误!

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4、强度验算错误!

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•底模胶合板验算错误!

未定义书签

抗弯强度验算错误!

未定义书签

抗剪强度验算错误!

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挠度验算错误!

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.10cmx10c分布方木验算错误!

未定义书签

分布方木抗弯强度验算错误!

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分布方木抗剪强度验算错误!

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分布方木挠度验算错误!

未定义书签

主受力方木强度验算错误!

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主受力方木抗剪强度验算错误!

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主受力方木挠度验算错误!

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立杆抗压强度验算错误!

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立杆稳定性验算错误!

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分配梁118工字钢验算错误!

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分配梁强度验算错误!

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I18工字钢抗剪强度验算错误!

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、分配梁I18工字钢挠度验算错误!

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•贝雷梁验算错误!

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抗弯强度验算.错误!

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抗剪强度验算•错误!

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挠度验算错误!

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4•横桥向U45a工字钢验算错误!

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抗弯强度验算.错误!

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抗剪强度验算•错误!

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•挠度验算错误!

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5.钢管柱强度验算错误!

未定义书签

强度验算错误!

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稳定性检算.错误!

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6地基承载力设计错误!

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7、模板验算错误!

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、组合钢板的计算错误!

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抗弯强度验算错误!

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抗剪强度验算错误!

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挠度验算.错误!

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顶板10X10cm方木的计算错误!

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内楞的抗弯强度验算错误!

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内楞的抗剪强度验算错误!

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内楞的挠度验算错误!

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8、拉杆检算(©32)错误!

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高峰特大桥贝雷桁架验算

1、计算资料

工程概况

高峰水库特大桥17-32m简支梁,全桥总长,中心里程为DK97+。

此简支梁桥墩采用圆端形空心墩,桥台采用的是矩形空心台。

3#墩〜5#墩之间坡度较大,在3#墩〜5墩

之间采用贝雷桁架的现浇施工方法,水中梁采用造桥机现浇施工方法。

其中跨度为,净跨度为。

简支梁梁体为单箱单室斜腹板、等高度、不等截面结构,支点及跨中梁高均为3.05m。

箱梁底宽为5.5m,梁顶板宽13.4m,顶板厚度30~61cm,腹板厚45~105cm,底板厚28~70cm。

现浇支架方案

高峰特大桥3#-5#墩的简支箱梁简支现浇平台拟采用贝雷式(321型)作主梁、©800mm钢管作支墩,贝雷梁的布置通过计算确定。

由于两墩之间净跨为米,因此贝雷桁架设置为两跨简支形式,跨中采用单排©

800mm钢管柱作桁架,整跨采用单层双排321型贝雷梁做纵向主要承重结构,整跨需要特制长贝雷梁。

两端支墩仍采用©800mm钢管,支立于桥墩承台上;在钢管四周10

x10cm钢板焊接,经过三角板与钢管更好的连接,三角板再和预埋承台里面的钢筋连接;在钢管柱横向采用©300mm钢管以及[18槽钢做剪刀撑来增强钢管柱的稳定性。

结构布置:

在钢管上开槽与双I45工字钢连接,在沿纵向方向搭设贝雷梁在双I工

字钢上面;再在贝雷梁上部铺设I18工字钢作分配梁,顺I18工字钢的位置布置碗口式支架,其纵向间距与I18工字钢相合同为60cm,横向布置按计算要求布置,腹板下25cm,底板下60cm,翼缘板下90cm,其步距为120cm;在碗口式支架上沿横向方向铺设12X

14cm的方木、间距按碗扣支架的横向间距布置,在承重方木12x14cm的垂直方向按间距为25cm布置10x10cm的小方木,再在小方木上直接铺设厚度为18mm的胶合板。

侧模采用钢模桁架;内模采用3015型组合钢模结构,采用普通钢管支架支撑加固形成整体。

在跨中位置的©800mm钢管下面施工个基础支墩,在此基础支墩上以及3#-5#承台上预埋件(预埋件位置需准确)与钢管柱连接,施工基础前先对原地面进行整平、夯实,夯实后再用粹石加固,钢管柱下地基承载力为250kPa以上。

贝雷支架形式、具体尺寸结构详见施工图。

材料参数

材料性能以及参数

截面抵抗

矩(cm3)

截面惯性矩

(cm4)

弹性模量

(Mpa)

容许

应力

(Mpa)

容许剪

力(Mpa)

备注

[10

391

x105

1

60

80

I45a

1430

32240

x105

1

60

80

321型贝雷梁

250500

x106

2

73

208

单层单排

参数值

©80cm钢管

x105

2

15

80

I18

185

1660

x105

1

40

80

附注:

竹胶板:

规格1222x2444x18mm

弹性模量:

纵向Ez=横向Eh=

弯曲强度:

f顺=80MPaf横=55MPa

密度:

m3

木材:

方木强度等级取TC13(木结构设计规范)。

设计抗弯强度fm13N/mm2顺纹抗剪强度fv1.6N/mm2

弹性模量E10000N/mm2密度8KN/m3

2、验算依据

《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001

《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002

《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)

《钢结构设计规范》(GB50017-2003)

《路桥施工计算手册》(周兴水等着,人民交通出版社)

《高峰特大桥箱梁施工方案》

3、设计说明

偏安全考虑,贝雷支架验算按照全联箱梁混凝土一次浇注成型验算。

根据设计图知最不利位置位于墩旁支点处,以下计算均取此部位荷载计算。

取荷计算时,不考虑翼板下支架作用(偏安全),认为全断面荷载仅由底板下支架承受。

详见《现浇箱梁贝雷桁架设计图》。

4、强度验算

根据箱梁设计图知墩旁支点截面(顺桥向)处为最不利截面(此截面钢筋混凝土自

重最大),计算得截面面积为,则箱梁顺线路方向每延米钢筋混凝土自重为

(中支点1-1截面面积)X1(延米)X25(C50混凝土自重)=延米

.底模胶合板验算

主受力方木纵向间距为60cm,小方木按中心间距25cm布置。

胶合板按支承在

分布方木上的3跨连续梁进行受力分析。

计算示意图:

f\

f\

f

t.nX二T.二J

4.1.1.抗弯强度验算

顺线路方向每延米宽跨中最大弯矩计算公式如下:

M=

其中,M--面板计算最大弯距;

I--计算跨度(小方木中对中间距):

l=250mm;

q--作用在模板上的压力线荷载,它包括:

钢筋混凝土荷载设计值q1=(分项系数)x=m;倾倒混凝土荷载设计值q2=xx仁m;振捣混凝土荷载设计值q3=xx仁m;施工活荷载设计值q4=xx仁m;q=q1+q2+q3+q4=+++=m

面板的最大弯距:

Mmax=XX2502=X按以下公式进行面板抗弯强度验算:

M.

CT=——

W

其中,斤面板承受的应力(N/mm2);

M--面板计算最大弯距;

W--面板的截面抵抗矩

bk

(b面板截面宽度,

h面板截面厚度)

 

W=1000X18X186=x104mm3;

f—胶合板截面的抗弯强度设计值(N/mm2),f=55N/mm2;

面板截面的最大应力计算值:

(=M/W=X10xlt)=mrn^v[f横]=55N/mm2

满足要求!

4.1.2.抗剪强度验算

计算公式如下(查手册P763)

卩=0刨

其中,V--面板计算最大剪力(N);

I--计算跨度(小方木中对中间距):

l=250mm;

q--作用在模板上的压力线荷载,q=

面板的最大剪力:

V=XX250=

截面抗剪强度必须满足:

其中,T--面板截面的最大受剪应力(N/mm2);

V--面板计算最大剪力(N)

b--构件的截面宽度(mm):

b=1000mm;

hn--面板厚度(mm):

hn=18.0mm;

fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2):

fv=mm2

面板截面的最大受剪应力计算值

T=3X(2x1000x18)=mm2v[fv]=mm2

满足要求!

4.1.3•挠度验算

根据规范,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑活荷载作用

挠度计算公式如下

0.677沙

1Q0EI

M⑷二"250

q--作用在底模上压力线荷载:

q==mm;

I--计算跨度(小方木中对中间距):

l=250mm;

E--面板的弹性模量:

E=xi03N/mm2;

I--面板的截面惯性矩:

I=100XXX12=48.6cm4;

面板的最大挠度计算值:

3=XX2504/(100X4500XX104)=0.88mm<[3]=250/250=1mm

满足要求!

4.2.10cmX10cm分布方木验算

主受力方木纵向间距为60cm,小方木每根长度4m,分布方木按支承在主受力

方木上的3跨连续梁进行受力分析。

取最不利腹板处进行计算(小方木中对中间距

25cm),计算示意图:

q

:

-

L&〔〕〔〕,T.603XT

本工程分布方木采用100X100mm规格,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别

为:

W=100X100X100/6=166.7cm3;

I=1OOX100x100x100/12=833.3cmf;

4.2.1.分布方木抗弯强度验算

分布方木最大弯矩按下式计算:

M二0.1护

M—分布方木计算最大弯距;

I--计算跨度(主受力方木中对中间距):

l=600mm;

q--作用在分布方木上的线荷载,它包括:

钢筋混凝土自重荷载设计值q1=xxx26=m;

倾倒混凝土活荷载设计值q2=x2x=m;

振捣混凝土荷载设计值q3=x2x=m;

施工活荷载设计值q4=xx=m;q

TTT

q=q1+q2+q3+q4=+++=x

分布方木抗弯强度应满足下式:

其中,斤内楞承受的应力(N/mm2);

M--内楞计算最大弯距;

W--内楞的截面抵抗矩(mm3),W=x104;

f--内楞的抗弯强度设计值(N/mm2),f=mm2;

分布方木最大应力:

(=x105/x104=mm2v[f]=13N/mm2

满足要求!

422分布方木抗剪强度验算

最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下

v-分布方木承受的最大剪力;

I--计算跨度(主受力方木中对中间距)l=600mm;q--作用在分布方木上的线荷载q=kN/m分布方木最大剪力:

V=xx600=

截面抗剪强度必须满足下式:

其中,t-内楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);

V--内楞计算最大剪力(N);

b--内楞的截面宽度(mm):

b=100mm;

hn--内楞的截面高度(mm):

hn=100mm;

fv—分布方木抗剪强度设计值(N/mm2):

fv=N/mm2;

分布方木截面的剪应力:

t=3x(2x100x100)=mm2<[fv]=mm2

满足要求!

4.2.3.分布方木挠度验算

根据规范,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑活荷载作用。

挠度验算公式如下:

3—分布方木的最大挠度(mm);

q--作用在分布方木上的线荷载(kN/m):

q=m;

I--计算跨度(主受力方木间距):

l=600mm;

E—分布方木弹性模量(N/mm2):

E=10000N/mm2;

I—分布方木截面惯性矩(mm4):

I=x104mm4;

分布方木最大挠度计算值:

3=xx6004/(100x10000XX104)=0.21mm<[3]=250=600/250=2.4mm

满足要求!

•主受力方木验算

主受力方木纵向间距为60cm(支架纵距),按腹板下最不利考虑荷载,腹板先横向间距为30cm,主受力木每根长4m,承受分布方木传来的集中力。

主方受力方木按支承在顶托上的承受分布方木传来集中荷载的3跨连续梁进行受力分析。

计算示意图:

本工程分布方木采用120x140mm规格,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=120X1402/6=x105mm3;

I=120x1403/12=x107mm4;

4.3.1主受力方木强度验算

主受力方木跨中弯矩:

M=xPI

作用在主受力方木的荷载:

P=xxx26+xx=;主受力方木计算跨度(支架纵距):

l=600mm;

主受力方木最大弯矩:

M=x12300x600=x106N/mm

强度验算公式:

CT二

W

c—主受力方木最大应力(N/mm2);

M—主受力方木最大弯距;

W—主受力方木净截面抵抗矩:

W=x105mm3;

[f]—主受力方木强度设计值(N/mm2):

[f]=mm2;

主受力方木最大应力:

=x106/x105=mm2v[f]=13N/mm2

满足要求!

4.3.2.主受力方木抗剪强度验算

公式如下:

V=xP

其中,V—主受力方木计算最大剪力(N);

I--计算跨度:

l=600mm;

P--乍用在主受力方木荷载:

P=12300N

最大剪力:

V=x12300=x104N;

主受力方木截面抗剪强度必须满足:

t-外楞截面的受剪应力(N/mm2);

V--外楞计算最大剪力(N);

b__外楞的截面宽度(mm):

b=140mm;

hn--外楞的截面高度(mm):

hn=200mm;

fv--外楞的抗剪强度设计值(N/mm2):

fv=mm2;

主受力方木截面的剪应力:

t=3x104/(2X120x140)=mm2v[fv]=mm2

满足要求!

4.3.3.主受力方木挠度验算

根据《手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑活荷载作用。

挠度验算公式如下:

3=XPP/100EI

3—主受力方木最大挠度(mm);

P—分布方木传来集中荷载(kN/m)

I--计算跨度:

l=600mm;

E-弹性模量(N/mm2):

E=10000N/mm2;

I--截面惯性矩(mm4):

I=x10mm7;

主受力方木的最大挠度:

3=X12300X103X6003/100X10000XX107)=0.18mm<[3]=250=600/250=2.4mm

满足要求!

.满堂支架立杆验算

本工程采用碗扣式钢管脚手架施工,为轴心受压构件。

作用于模板支架的荷载包括

静荷载、活荷载,不考虑风载和偶然荷载。

取最不利位置腹板中支点处计算。

静荷载设计值Ng=X(Ng1+Ng2+Ng3)=

脚手架的自重(kN):

Ng2=X=;

模板的自重(kN):

Ng3=XX=;

钢筋混凝土自重(kN):

Ng1=XXX26=;

活荷载设计值Nq=X(Ng1+Ng2+Ng3)=X(2+2+=

Ng1—混凝土振捣荷载,取2KN/m2;

Ng2—泵送混凝土荷载,取2KN/m2;

Ng3—施工活荷载,取m2综上,立杆的轴向压力设计值:

N=Ng+Nq=+=;

441立杆抗压强度验算

立杆抗压强度必须满足:

N<[N]=AX[f]

[N]--立杆抗压强度允许值;

A--立杆净截面面积(cm2),A=4.89cmf

[f]--钢管立杆抗压强度设计值:

[f]=205N/mm2

N=<[N]=X205=,满足要求!

4.4.2立杆稳定性验算

立杆的稳定性计算公式:

N--立杆的轴心压力设计值(kN):

N=;

©--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比b/i=120/=76查《扣件规范》附录C得

i--计算立杆的截面回转半径(cm):

i=1.58cm;

I0--计算长度(m)l0=h+2a=+2X=1.8m(h为步距,a为立杆上端伸出顶层横杆中

心线至模板支撑点的长度,取0.3m)

A--立杆净截面面积(cm2):

A=4.89cm2;

W--立杆净截面抵抗矩(cm3):

W=5.08cm3;

6-钢管立杆最大应力计算值(N/mm2);

[f]--钢管立杆抗压强度设计值:

[f]=160N/mm2;

钢管立杆最大应力:

(=26520/xx102)=mm2<[f]=160N/mm2

满足要求!

分配梁I18工字钢验算

分配梁I18工字钢纵向间距为60cm,贝雷梁最大间距为1.2m,在翼缘板处,计算按底板0.6m跨度计算。

分配梁I18工字钢,承受碗扣支架传来的集中力。

分配梁直接横向铺设在纵向的贝雷梁上面,承受碗扣支架传来集中荷载的3跨连续梁进

行受力分析。

计算示意图如:

t—三1口[丁—:

T

I18工字钢截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=x105mm3;

I=x107mm4;

4.5.1分配梁强度验算

主受力方木跨中弯矩:

M=xPI

作用在主受力方木的荷载:

P=xx26+x2+x2+xxx=;分配梁I18工字钢计算跨度(支架纵距):

l=1200mm;

主受力方木最大弯矩:

M=x37510x1200=x107N/mm

强度验算公式:

M

CT=—-

c—主受力方木最大应力(N/mm2);

M—主受力方木最大弯距;

W—主受力方木净截面抵抗矩:

W=x105mm3;

[f]—主受力方木强度设计值(N/mm2):

[f]=160N/mm2;

主受力方木最大应力:

c=107/x105=mm2v[f]=160N/mm2

满足要求!

4.52118工字钢抗剪强度验算

公式如下:

V=xP

其中,V—主受力方木计算最大剪力(N);

I--计算跨度:

l=600mm;

P--乍用在主受力方木荷载:

P=37510N

最大剪力:

V=x37510=x104N;

主受力方木截面抗剪强度必须满足:

t=V/Av[fv]

其中,V--计算最大剪力(N);

A--构件的截面面积(mm2):

A=x103mm2;

[fv]--抗剪强度容许值(N/mm2):

[fv]=80N/mm2

主受力方木截面的剪应力:

t=104/x103=mm2v[fv]=80N/mm2

满足要求!

4.5.3、分配梁118工字钢挠度验算

根据《手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑活荷载作用。

挠度验算公式如下:

3=XPP/100EI

3—主受力方木最大挠度(mm);

P—分布方木传来集中荷载(kN/m):

P=xxxx26=;

I--计算跨度:

l=600mm;

E--单性模量(N/mm2):

E=X105N/mm2;

I--截面惯性矩(mm4):

I=X107mm4;

主受力方木的最大挠度:

3二XX104X6003/100X206000XX107)=0.42mm<[3]=400=600/400=1.5mm满足要求!

.贝雷梁验算

按支承在横桥向双排工字钢上的两跨连续梁,承受I18工字钢分配梁传来的集

中荷载分析。

因两端悬臂部分长度很短,为方便计算不予考虑。

计算底板下承受的总荷载:

F=+++=KN

则折合每延米X=KN/m

单片贝雷梁承受I18A工字钢传来的集中荷载P=X0.6mXm2=

腹板处处I18A工字钢传来的最大集中荷载P=XXX26X5+XX=

腹板处处I18A工字钢传来的最大集中荷载P=

腹板处处I18A工字钢传来的最大集中荷载P=XX26XX5+XX=

则底板验算:

有medas计算,最大弯矩M=;最大剪力VKN

;最大的支座反力集中在跨中这个位置即为R=KN

腹板验算:

最大弯矩M=;最大剪力V=204KN

;最大的支座反力集中在跨中这个位置即为R=408KN

贝雷梁相应的参数:

截面抵抗矩:

W=3578.5c*=x10-5m3

截面惯性矩:

匸250500cm4

BEAMFOfl.CE

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腹板处的弯矩截图

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底板处的弯矩截图

由上截图易知其腹板以及底板最大的弯矩分别Mmax=、

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7S4031e-H3O2

 

腹板处的剪力截图

2.18523@+002

1.863926+0021,54260e+002

1^2129«*002

8.999836+001

5.78672^001

3.57361e-i-0Ol

□.OOOOOa+OOO-3,652615*001-7.06S72e-H0£il-U0278ee-i-0O2-1.34^196-^002

CB:

ffi-t

MAXi2

MINi1

舐轻:

kN

 

底板处的剪力截图

由此知其腹板以及底板分别最大的剪力Vmax=204KN、218KN

461抗弯强度验算

利用结构计算软件输入荷载后,输出结果:

(抓图1)

抗弯强度应满足下式:

其中,c—工字钢承受的应力(N/mm2);

M--计算最大弯距;

W--截面抵抗矩(mm3),W=x103mm3;

f--抗弯强度设计值(N/mm2),f=270N/mm2;

底板处最大应力:

(r=<106/x103=mm2v

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