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如何定义PKPM中的参数.docx

1、如何定义PKPM中的参数如何定义PKPM中的参数 PMCAD模块是后续模块TAT-8、TAT、SAT-8、SATWE、JCCAD的基础,因此其数据的准确程度将直接影响到后续模块数据、计算的准确度。它数据检查提出的问题应消除,不应带入后续模块。需要定义的设计参数不多也比较简单,要在后序模块里检查是否已准确的转入。一、楼层组装设计参数、总信息:1、结构体系:按结构布置的实际状况确定。共分:框架结构、框剪结构、框筒结构、筒中筒结构、板柱剪力墙结构、剪力墙结构、短肢剪力墙结构、复杂高层结构、砖混底框结构、共9种类型。确定结构类型即确定与其对应的有关设计参数。进入后续模块尚需调整。2、结构主材:钢筋混凝

2、土,砌体,钢和混凝土。共3个选项:钢筋砼结构;钢与砼混合结构;有填充墙钢结构;无填充墙钢结构;砌体结构。按含义选取,砌体结构用于底框结构。选定结构材料及特性即选定结构设计的相关规范。进入后续模块尚需调整。3、结构重要性系数:共三挡:1.1、1.0、0.9。混规3.2.2条。4、底框层数:最多三层,填1或2或3。抗规。5、地下室层数:最多两层,填1或2。6、与基础相连的最大楼层号:平地建筑填1,坡地建筑可填大于1。7、框架梁端负弯矩调幅系数:默认值0.85。可采用也可修改。材料信息:1、混凝土容重(kN/m3):隐含值25。构件自重计算梁板、梁柱重叠部分都未扣除,框架结构可行,剪力墙、板柱结构偏

3、小。2、钢材容重(kN/m3):隐含值78。可行。3、钢结构钢材:按钢材代号填入。代号有Q235、Q345、Q390、Q420四种。4、钢截面净毛面积比值:默认0.85。 5、墙:5.1主要墙体材料:填烧结砖,混凝土,蒸压砖,砼砌块,根据实际情况选择。5.2砌体容重(kN/m3):根据荷载规范选取,默认22。5.3墙主筋类别:按钢筋代号填入。共HPB235、HRB335、HRB400、RRB400、冷轧带肋550五种。5.4墙水平(竖向)分布筋类别:按钢筋代号填入。共HPB235、HRB335、HRB400、RRB400、冷轧带肋550五种。5.5墙水平分布筋间距(mm):默认200。5.6墙

4、竖向分布钢筋配筋率(%):默认0.3。可根据抗规6.4.3条确定。6、梁箍筋类别:按钢筋代号填入。共HPB235、HRB335、HRB400、RRB400、冷轧带肋550五种。7、柱箍筋类别:按钢筋代号填入。共HPB235、HRB335、HRB400、RRB400、冷轧带肋550五种。、地震信息:1、设计地震分组:根据抗规附录A选择。一般情况下,地质报告要给出。2、地震烈度:根据抗规附录A选择。一般情况下,地质报告要给出。3、场地类别:根据抗规4.1.6确定。一般情况下,地质报告要给出。4、框架抗震等级:根据抗规表6.1.2确定;高规4.8.2,4.8.3确定。5、剪力墙抗震等级:根据抗规表6

5、.1.2确定;高规4.8.2,4.8.3确定。6、计算振型个数:小于层数的3倍。7、周期折减系数:根据高规3.3.17确定。、风荷载信息:1、修正后的基本风压(kN/m2):风荷载基本值的重现期为50年一遇,高规3.2.2条规定:对于B级高度的高层建筑或特别重要的高层建筑,应采用100年一遇的风压值。2、地面粗糙度类别:分为A、B、C、D四类。荷规7.2.1条。3、体形系数及分段:指的是含高度变化等因素的综合系数,应据荷规7节、高规附录A及3.2.节确定。体型系数分段最多为3。、绘图参数:1、施工图图纸规格:执行国标。通常用的规格有0#、1#、2#、3#。2、加长系数:根据需要填小于1的一个数

6、。3、加宽系数:根据需要填小于1的一个数。4、结构平面图比例:可用默认值。5、轴线标注位置:可用默认值。6、尺寸线距图形距离(m):可用默认值。二、进入PKPM菜单3(绘制结构平面图)楼板配筋参数:、配筋计算参数1、支座受力钢筋最小直径:隐含值8,可选用。2、板分布筋的最大间距: 隐含值250,和板厚有关。混规10.1.8条。3、双向板计算方法:弹性算法适用于允许裂缝宽度要求较严格的建筑,框架梁端负弯矩有调幅系数的建筑应选塑性算法。4、边缘梁、墙算法:应选按简支计算,以消除梁、墙的扭矩。5、有错层搂板算法:应选按简支计算。7、是否根据允许裂缝挠度自动选筋:当前软件有的版本还有不足,慎重选用。标

7、准见混规3.3.2条、混规3.3.4条。8、允许裂缝宽度:隐含值0.3,混规3.3.4条。9、支座负筋长度取整按:隐含值10可选用。10、钢筋级别:共5个选项,据需要选取。11、钢筋放大调整系数:一般不需放大。12、钢筋强度设计值:可用隐含值。13、使用矩形;连续板跨中弯矩算法:双向板计算方法选弹性算法时选用。14、嵌固与砌体墙的板角,上部筋应按混规10.1.7-2条的规定配置。15、注意按混规10.1.9条的规定配置温度收缩筋。16、在钢筋级配表里确定实用钢筋类别。三、PKPM菜单8抗震验算参数:1、选择结构类型:区分是纯砌体结构还是底框抗震墙结构。2、楼面选择:选择不同的楼面类型。决定竖向

8、构件地震剪力的分配算法。3、地下室结构嵌固高度(mm)3层:对应地下室的高度。4、墙体材料的自重(kN/m3):默认22(双面装饰层)。适用于烧结、蒸压砖,其它砌材应调整。5、砼墙与砌体弹塑性模量比(3-6):默认3。应根据混凝土模量和砌体模量计算得出。6、地震烈度: 根据抗规附录A选择。一般情况下,地质报告要给出7、墙体材料:1烧结砖,2蒸压砖,3砼砌块。8、施工质量控制等级:1-A级,2-B级,3-C级。9、砂浆强度、块体强度、砂浆类别:据实填入。确定方法:四、附件:底框-抗震墙的设计 砖混-底框的结构形式,由于它的独特优点,被广泛采用,面多量广。它在PKPM软件计算中需分三步走。地震作用

9、和上部砌体结构计算由PMCAD菜单8完成,底部框架-剪力墙结构计算由SATWE或TAT、PK软件完成,下面是它在PKPM软件中的实现过程。 第1步: 用PMCAD主菜单1、2、3、建模,形成完整的几何数据文件和荷载数据文件。当然根据新抗规的要求,此类结构需在底框布置一定数量的抗震墙。在布置构件时可以在相应的网格上,既布置梁也布置墙,这是由底框-抗震墙的特性决定的,同时也是PMCAD建模中的一个特例,其他情况是不允许的,还必须分清是梁承重还是墙承重。 第2步:完成结构建模后,执行PMCAD主菜单8进行砖混结构的抗震验算,同时完成以下两项工作: 1:按基底剪力法计算地震作用(含地震剪力和倾覆弯矩)

10、,并对上部砖房进行抗震验算。 2:竖向导荷计算,把上部砖房的恒、活荷载和自重按支撑几何关系传递到底框部分,作为底框部分空间分析的外荷载。 在PMCAD的这步操作中,新版软件增加了参数,其中比较重要的是“考虑墙梁作用上部荷载折减系数”参数,可按软件的操作提示选用。 在满足了抗震验算以及上、下刚度比(抗规7.1.8-3、4)等各项指标后,程序分别给出文本计算书以及底框荷载。 第3步 底部框架-抗震墙的计算。软件把房屋底框顶部切开,将上部砌体的外荷载和结构自重,作用在底框顶部,不考虑上部砌体的刚度的贡献,把底框部分作为独立结构分析。此时有PK、TAT、SATWE三个软件可供选择计算,其中SATWE、

11、PK可适用于同时设置钢筋混凝土和砌体抗震墙的底层框架-抗震墙结构,而TAT仅适用于砌体抗震墙的底层框架-抗震墙结构。 1:PK软件计算: 在PMCAD菜单4生成的各轴线平面“砖混底框”数据文件,顶层在同一平面,不出现错层、斜梁,上部荷载选择传给梁,不传给墙。外荷载应注意捡查调整,并应把横梁定义为底框梁。 2:SATWE三维设计软件计算 在“总信息”栏中“结构材料信息”设计参数里选择“砌体结构”(图9) 随后是“砌体结构信息”栏中“底层框架层数”(图10),可填写一个正数,也可填一个负数。填正数则按“接PM主菜单8的规范算法”(根据“抗规GB50011-2001“),这是首选方法。仅对底框部分进

12、行空间分析,在生成SATWE数据文件时,程序将只生成底框部分的几何数据文件和荷载数据文件。自动滤掉上部砖房部分信息。可在前处理”图形检查与修改“中”各层荷载简图“里检查修改;在结构分析时,读取的是第二次生成的数据文件。 若填一个负数,则按”有限元整体算法“,将上部砖房和底框做为一个整体,采用空间组合结构有限元方法进行分析,对于一些特殊的底框,如有抗震缝、多塔等,第一种方法程控编制暂未考虑这些特殊因素的影响,在这种情况下,可采用这种方法计算,但此方法有些内容已超出了现行规范的规定,做为一种辅助手段,计算结果仅供参考。 3:TAT三维设计软件计算: 仅”高层版“TAT提供了底框部分的空间分析计算。

13、首先在”接PMCAD生成TAT数据“对话框里选中”作为底框砖混计算“选项,参数对话框中选中”框架结构“体系,通过数据检查后,进入”特殊荷载查看和定义”项,并在结构顶层平面图中选中 ”砖混底框L“即可校对确认。 底框计算的一切后处理,均与普通框架结构一样,如位移、内力、配筋、裂缝、施工图等,其查阅方式、输出打印方式等也与普通框架结构一样。 五、SATWE前处理接PMCAD生成SATWE数据分析与设计参数定义、总信息水平力与整体坐标夹角(度):初始值为0,satwe可以自动计算出这个最不利方向角,并在wzq.out中输出。可根据把这个角度作为地震作用的方向角重新进行计算,以体现最不利地震作用的影响

14、。地震沿着不同的方向作用,结构地震反应的大小一般也不同。结构地震反应是地震作用方向角的函数(逆时针为正)。混凝土容重:27kN/m2(在自重荷载有利的情况下,要取25kN/m2)。钢材容重:78 kN/m2裙房层数:按实际情况。高规及抗规规定:与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级,主楼结构在裙房顶部上下各一层应适当加强抗震措施;因此该数必须给定。转换层所在层号:按实际情况。该指定只为程序决定底部加强部位及转换层上下刚度比的计算和内力调整提供信息,同时,当转换层号大于等于三层时,程序自动对落地剪力墙、框支柱抗震等级增加一级,对转换层梁、柱及该层的弹性板定义仍要人工指定。(层号为计

15、算层号)地下室层数:按实际情况。1:程序据此信息决定底部加强区范围和内力调整。2:当地下室局部层数不同时,以主楼地下室层数输入。3:地下室一般与上部共同作用分析; 4:地下室刚度大于上部层刚度的2倍,可不采用共同分析; 5:地下室与上部共同分析时,程序中相对刚度一般为3,模拟约束作用。当相对刚度为0,地下室考虑水平地震作用,不考虑风作用。当相对刚度为负值,地下室完全嵌固6:根据程序编制专家的解释,填3大概为70%80%的嵌固,填5就是完全嵌固,填在楼层数前加“-”,表示在所填楼层完全嵌固。到底怎样的土填3或填5,完全取决于工程师的经验。7、该参数为导风荷载荷形成嵌固约束信息服务。墙元细分最大控

16、制长度:程序限定1.05.0之间,隐含值为2.0,该值对分析精度略有影响,但不敏感,对于一般工程,可取隐含值,对于框支剪力墙结构,可取的略小一些,取1.5或1.0。对所有楼板采用刚性楼板假定:位移计算(周期计算)必须在刚性楼板假定条件下计算得到,而构件设计应采用弹性楼板计算(配筋计算)。多层建筑:抗规3.4.2 凹凸不规则,结构平面凹进的一侧尺寸,大于相应投影方向总尺寸的30楼板局部不连续,楼板的尺寸荷平面刚度急剧变化,例如,有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50,或开洞面积大于该层楼面面积的30,或较大的楼层错层抗规3.4.3凹凸不规则或楼板局部不连续时,应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计

17、算模型,当平面不对称时尚应计及扭转影响高层建筑:5.1.5、进行高层建筑内力与位移计算时,可假定楼板在其自身平面内为无限刚性,相应的设计时应采取必要的措施保证楼板平面的整体刚度。条文说明:楼板有效宽度较窄的环形楼面或其他有大开洞楼面、有狭长外伸段楼面、局部变窄产生薄弱连接的楼面,联体结构的狭长连接体楼面等场合,楼板面内刚度有较大的削弱且不均匀,楼板的面内变形会使楼层内抗侧刚度较小的构件的位移和受力加大(相对刚性楼板假定而言),计算时应考虑楼板面内变形的影响。当楼板会产生较明显的面内变形时,计算时应考虑楼板的面内变形或对采用楼板面内无限刚性假定计算方法进行适当的调整。一般可对楼板削弱部位的抗侧刚

18、度相对较小的结构构件,适当增大计算内力,加强配筋和构造措施。墙元侧向节点信息:对于多层结构,应选“出口”;对于高层结构,应选“内部”。 这是墙元刚度矩阵凝聚的一个控制参数,若选“出口”,则把墙元因细分而在其内部增加的节点凝聚掉,四边上的节点作为出口节点,墙元的变形协调性好,分析结果符合剪力墙的实际,但计算量较大;若选“内部”,则只把墙元上、下边的节点作为出口节点,墙元的其他节点均作为内部节点而被凝聚掉,墙元的变形协调性较差,精度略差,但效率高,实用性好。结构材料信息:按实际情况输入。结构体系:按实际情况输入。恒活荷载计算信息:一般选择“模拟施工方法1”。当计算框架剪力墙等柱墙混用的结构的基础时

19、选择“模拟施工方法2”。如有竖吊构件(如吊柱),必须选择“一次性加载。5.1.9、高层建筑进行重力荷载作用效应分析时,柱、墙轴向变形宜考虑施工过程的影响。施工过程的模拟可根据需要采用适当的简化方法。“模拟施工方法1”加载:就是按一般的模拟施工方法,对于高层结构一般都采用这种方法计算。但这是在基础嵌固约束假定前提下的计算结果,未能考虑基础的不均匀沉降对结构构件内力的影响。若结构地基无不均匀沉降,上述分析结果更能较准确地反映结构的实际受力状态,但若结构地基有不均匀沉降,上述分析结果会存在一定的误差,尤其对于框剪结构,外围框架柱受力偏小,而剪力墙核心筒受力偏大,并给基础设计带来一定的困难。 “模拟施

20、工方法2”加载:在模拟施工方法1的基础上将竖向构件(墙、柱)的侧向刚度增大10倍的情况下,再进行结构计算,采用这种方法计算出的传给基础的力比较均匀合理,可以避免墙的轴力远远大于柱的轴力的不合理的情况,由于竖向刚度放大,使水平梁的两端的竖向位移差减少,从而使其剪力减少,这样就削弱了楼面荷载因刚度不均而导致的内力重分配,所以这种方法更接近于手算。风荷载计算信息:选择“计算风荷载”。地震作用计算信息:一般选择“计算水平地震力”。当满足下面规定时,选择“计算水平与竖向地震力”。多层建筑:1、抗规5.1.1.4、8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑,应计算竖向地震作用。高层建筑:2、(强规)

21、3.3.2、高层建筑结构应按下列原则考虑地震作用:3、8度、9度抗震设计时,高层建筑中的大跨度和长悬臂结构应考虑竖向地震作用;4、9度抗震设计时应计算竖向地震作用。3.3.15、水平长悬臂构件、大跨度结构以及结构上部楼层外挑部分考虑竖向地震作用时,竖向地震作用的标准值在8度和9度设防时,可分别取该结构或构件承受的重力荷载代表值的10和20。10.2.7、带转换层的高层建筑8度抗震设计时转换构件尚应考虑竖向地震作用。程序在考虑竖向地震作用时,应注意以下几点:1、当上部结构楼层相对于下部楼层外挑时,用户应设置计算竖向地震作用。2、尚不能单独计算转换构件的竖向地震作用。用户需要,可整体考虑竖向地震作

22、用。3、尚不能单独计算连体结构的连接体的竖向地震作用。用户需要,可整体考虑竖向地震作用。此处的长悬臂为悬挑出6m(抗规)或2m(高规)。、风荷载信息地面粗糙度类别:建筑结构荷载规范7.2.1、对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按表7.2.1确定。地面粗糙程度可分为A、B、C、D四类:A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;C类指有密集建筑群的城市市区;D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。修正后的基本风压:多层建筑:建筑结构荷载规范(强规)7.1.2、基本风压应按本规范附录D.4中附表D.4给出的5

23、0年一遇的风压采用,但不得小于0.3 kN/m2。高层建筑:高层建筑混凝土结构技术规程(强规)3.2.2、基本风压应按照国家标准建筑结构荷载规范的规定采用。对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,其基本风压应按100 年重现期的风压值采用。条文说明3.2.2、对风荷载是否敏感,主要与高层建筑的自振特性有关,目前尚无使用的划分标准。一般情况下,房屋高出大于60m的高层建筑可按100年一遇的风压值采用;对于房屋高度不超过60m的高层建筑,其基本风压是否提高,可由设计人员根据实际情况确定。结构基本周期:初始计算时,由程序按近似方法计算,建议计算出结构的基本周期后,再代入重新计算,对于风荷载起控制作

24、用的结构应特别注意。体型系数:一般矩形民用房屋可按程序默认。但是对于高层建筑结构和形状特殊的结构应该注意根据规范的相关规定对该项进行调整。、地震信息结构规则性信息:选择“不规则”。当对结构进行第二轮计算时,则应该严格按照结构的实际情况根据规范中的有关规定,来判断结构的规则性。设计地震分组:上海大部分地区为设计地震第一组,查规范。设防烈度:上海一般选择“7度(0.10g)。上面两个参数的设置应参考建筑抗震设计规范附录A“我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组”。但在在做金山、崇明和外地工程时应特别注意,对于其抗震设防烈度、设计地震分组等相关参数应查相关资料来确定。另外在收到勘

25、查报告时,一定要仔细查看该项内容,防止勘查单位出错。场地土类型:上海一般选择“上海地区”,该项内容应参考勘查地质报告。框架抗震等级、剪力墙抗震等级:多层建筑:抗规6.1.2、钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类建筑的抗震等级应按表6.1.2确定。高层建筑:(强规)4.8.2、抗震设计时,高层建筑钢筋混凝土结构构件应根据设防烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。A级高度丙类建筑钢筋混凝土结构的抗震等级应按4.8.2确定。当本地区的设防烈度为9度时,A级高度乙类建筑的抗震等级应按本规程第4.8

26、.3条规定的特一级采用,甲类建筑应采用更有效的抗震措施。规范给的表格为丙类建筑的抗震等级,其他建筑的抗震等级应根据4.8.1的有关规定来确定。4.8.6、抗震设计时,与主楼连为整体的群楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级;主楼结构在裙房顶部上下各一层应适当加强抗震构造措施。8.1.3、抗震设计的框架剪力墙结构,在基本振型地震作用下框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构中地震倾覆力矩的50时,其框架部分的抗震等级按框架结构采用,轴压比限值宜按框架结构的规定采用,其最大适用高度与高宽比限值可比框架结构适当增加。02Q.out文件中有框架剪力墙结构中框架所承受的地震倾覆力矩所占的比例,在第一轮计算完毕后可

27、根据该项指标来调整结构的抗震等级。考虑偶然偏心、考虑双向地震:多层建筑:质量与刚度分布明显不对称的结构,应计入双向水平地震作用下的扭转影响;其他情况,应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。抗规5.2.3、建筑结构估计水平地震作用扭转影响时,应按下列规定计算其地震作用和作用效应:抗规5.2.3条文说明:地震扭转反应是一个极其复杂的问题,一般情况,宜采用较规则的结构体型,以避免扭转效应。体型复杂的建筑结构,即使楼层“计算刚心”和质心重合,往往仍然存在明显的扭转反应。例如某些核心筒外稀柱框架结构或类似的结构,但如果考虑扭转影响的地震左右效应小于考虑偶然偏心引起的地震效应时,应取后者以策安全,

28、但二者不叠加计算。对于多层建筑结构,根据上面规定的要求,以及为了在设计中保证一定的安全度,在“结构规则性信息”选择了“不规则”的选项,所以此处一般选择“考虑双向地震”的选项。高层建筑:(强规)3.3.2、高层建筑结构应按下列原则考虑地震作用: 质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应计算双向水平地震作用下的扭转影响;其他情况,应计算单向水平地震作用下的扭转影响。 对于高层建筑结构,根据上面规定的要求,以及为了在设计中保证一定的安全度,在“结构规则性信息”选择了“不规则”的选项,所以此处一般选择“考虑双向地震”的选项。 当对结构进行复核验算时,抗震双向作用和考虑偶然偏心不能同时考虑;选用“考虑

29、双向地震作用”时,一定不考虑设计信息中的“双偏压”,否则M有重叠部分;“考虑偶然偏心”与“斜交抗侧力构件.地震数”二者也只能选择其一。 质量与刚度分布规则时,选择“考虑偶然偏心”选项;当质量与刚度分布不规则时,选择“考虑双向地震”选项。计算振型个数:地震力振型数至少取3,由于程序按三个振型一页输出,所以振型数最好为3的倍数。一般计算振型数应大于9,多塔结构计算振型数应取的更多些。但也要注意一点:此处的振型数不能超过结构的固有振型的总数,比如说,一个规则的两层结构,采用刚性楼板假定,整个结构共6个有效自由度,这时振型个数最多取6个,否则会造成地震力计算异常。对于复杂、多塔以及平面不规则的建筑就要

30、多选,一般要求“有效质量数大于90就可以,证明我们的振型数取的足够的多了。多层建筑:抗规5.2.3、可取前9-15个振型条文说明:振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量90所需的振型数。高层建筑:5.1.13、B级高度的高层建筑结构和本规程第10章规定的复杂高层建筑结构,应符合下列要求: 活荷质量折减系数:指计算重力荷载代表值时的活荷载组合系数。一般取0.5(对于藏书库、档案库、库房等建筑应特别注意)。调整系数只改变楼层质量,不改变荷载总值,即对竖向荷载作用下的内力计算无影响。结构的阻尼比:对于一些常规结构,程序给出了结构阻尼的隐含值。(高层多层相同)抗规8.2.1、钢结构在多遇地震下的阻尼

31、比,对不超过12层的钢结构可采用0.035,对超过12层的钢结构可采用0.02;在罕遇地震下的分析,阻尼比可采用0.05。特征周期、多遇地震影响系数最大值、罕遇地震影响系数最大值:可通过抗震规范规定,也可根据具体需要来指定。(高层多层相同)3.3.7、建筑结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期及阻尼比确定。其水平地震影响系数最大值应按表3.3.7-1采用;特征周期应根据场地类别和设计地震分组按表3.3.7-2采用,计算8、9度罕遇地震作用时,特征周期应增加0.05s。表3.3.7-1 水平地震影响系数最大值地震影响6度7度8度9度多遇地震0.040.08(0.12)0.16(0.24)0.32罕遇地震0.50(0.72)0.90(1.20)1.40

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