T∕CECS 546-2018 钢管混凝土束结构技术标准.pdf

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    ffV 钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值、抗剪强 计值; fyfu 钢材的屈服强度、抗拉强度最小值: fckfe 混凝主轴心抗压强度标准值、设计值: EE 钢材、混凝土的弹性模量: G.G 钢材、混凝土的剪变模量; e 钢材、混凝土的泊松比; 2.2作用、作用效应和抗力 M 弯矩设计值; Mp 钢梁的全塑性受弯承载力: 轴心压力设计值: Ner 轴心受压时的临界压力; Nex 欧拉临界力; N.一 轴心拉力设计值; 剪力设计值; Rd— 构件承载力设计值: S.一一作用组合的效应设计值。 2.3几何参数 A 面积; 长度或跨度; 截面高度、墙肢宽度; d 混凝土受压区高度、钢筋直径; 截面厚度;

    2.2.2作用、作用效应和抗力

    A一面积; 1长度或跨度; h一 截面高度、墙肢宽度; 混凝土受压区高度、钢筋直径; 截面厚度;

    剪力墙标准规范范本2.2.4计算系数及其他

    结构重要性系数; 承载力抗震调整系数; 耐火极限; 火灾下的荷载比; 轴心受压构件的稳定系数: 轴压荷载作用下墙肢正则化宽厚比: 只有弯矩作用下墙肢正则化宽厚比: 轴心受压构件的正则化长细比; 混凝土工作承担系数

    3.1.1多、高层民用建筑可采用钢管混凝土束剪力墙结构、框架

    车、材料供应、制作安装、施工条件等因素,选用抗震和抗风性 经济合理的结构体系、构件形式、连接构造和平立面布置。 配式建筑建造要求时,应与建设方及建筑、设备、内装等专业 确定科学合理的建造目标与技术实施方案。

    3.1.3钢管混凝土束结构应有明确的竖向及水平力传递路径,

    面和竖向布置及规则性要求应符合国家现行标准《建筑抗 规范》GB50011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3利 民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的有关规定。抗震设防 8度地区的建筑形体或构件布置宜平面和竖向规则

    3.1.4抗震设防烈度为6度至8度的乙类和丙类钢

    结构适用的最大高度应符合表3.1.4的规定。平面和竖向均不规 则的结构,适用的最大高度宜适当降低

    表3.1.4钢管混凝土束结构适用的最大高度(m

    注:1房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部 分)。 2 超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效地加强措施。 甲类建筑,抗震设防烈度为6度、7度时宜按本地区抗震设防烈度提高一度 后符合本表的要求,抗震设防烈度为8度时应专门研究

    I:1 房全间 分)。 2 超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效地加强措施 3 甲类建筑,抗震设防烈度为6度、7度时宜按本地区抗震设防烈度提高 后符合本表的要求,抗震设防烈度为8度时应专门研究

    3.1.5钢管混凝土束结构的高宽比不宜超过表3.1.

    1.5钢管混凝土束结构的高宽比不宜超过表3.1.5的规定

    表3.1.5钢管混凝土束结构的最大适用高宽比

    注:1计算高宽比的高度一般从室外地面算起:

    3.1.6钢管混凝土束结构体系中的楼盖结构应符合下列规定:

    1宜采用压型钢板现浇钢筋混凝土组合楼板、现浇钢筋桁架 楼承板或钢筋混凝土楼板等形式的现浇楼板,楼板应与钢梁、钢管 混凝土束剪力墙有可靠连接; 2抗震设防烈度为6度、7度时,房屋高度不超过50m的高 层民用建筑,可采用装配整体式钢筋混凝楼板或装配式楼板,但 应采取措施保证楼板的整体性;

    时,宜形成多个较规则的抗侧力结构单元,并保证施工空间。 混凝土束结构防震缝设置应符合现行行业标准《高层民用建 结构技术规程》JGJ99的相关规定

    3.2.1钢材的选用应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB

    永内出许物可收 出O 50017、《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定,高层建筑结构 钢材的选用应符合现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程) JGJ99的有关规定

    和《低合金高强度结构钢》GB/T1591.的规定,当有可靠依据时也 可采用其他牌号的钢材。 3.2.3冷弯成型的U型钢应符合现行行业标准《建筑结构用冷 弯薄壁型钢》G/T380的有关规定。并应符合下列规定: 1矩形钢管可采用冷弯成型的直缝或热轧管,也可采用冷弯 型钢或热轧钢板、型钢焊接成型的矩形管。焊缝可采用高频焊、自 动或半自动焊和手工对接焊缝。当采用冷弯成型的矩形钢管时应 符合现行行业标准《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178中I级 产品的规定; 2制作U型钢的钢带厚度为4mm至6mm时,应满足现行 国家标准《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及充许偏差》GB/T 709的PT.B类厚度偏差要求。 3.2.4冷弯成型的U型钢或矩形钢管的强度指标、弹性模量、剪 变模量、线膨胀系数应符合现行国家标准《冷弯型钢结构技术规 范》GB50018的有关规定。 3.2.5钢管束内混凝土强度等级不应低于C30级。并应符合下 列规定:

    和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定,当有可靠依 可采用其他牌号的钢材

    时日现1门1 产品的规定; 2制作U型钢的钢带厚度为4mm至6mm时,应满足现行 国家标准《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T 709的PT.B类厚度偏差要求。 3.2.4冷弯成型的U型钢或矩形钢管的强度指标、弹性模量、剪 变模量、线膨胀系数应符合现行国家标准《冷弯型钢结构技术规 范》GB50018的有关规定。

    3.2.4冷弯成型的U型钢或矩形钢管的强度指标、弹性模量、剪

    2.4冷弯成型的U型钢或矩形钢管的强度指标、弹性模量 模量、线膨胀系数应符合现行国家标准《冷弯型钢结构技才 》GB50018的有关规定。

    3.2.5钢管束内混凝土强度等级不应低于C30级。并应符合下

    1混凝土强度等级、力学性能和质量标准应按现行国家标准 《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定执行: 2厚度小于200mm的钢管混凝土束剪力墙应采用自密实 混凝土,厚度不小于200mm的钢管混凝土束剪力墙宜采用自密 实混凝土,也可采用普通混凝土; 3采用普通混凝土时,应采取适当振揭措施; 4自密实混凝土的配合比设计、施工、质量检验和验收应符 合现行行业标准《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T283的有关 规定。

    3.3.1钢管混凝土束结构构件的承载力应符合

    3.1钢管混凝土束结构构件的承载力应符合下列规定:

    1持久设计状况、短暂设计状况应按下式验算:

    式中:Y0 结构重要性系数,对安全等级为一级的结构构件不应小 于1.1,对安全等级为二级的结构构件不应小于1.0; Sd1 作用组合的效应设计值,应按现行国家标准《建筑结 构荷载规范》GB50009、《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定计算; R一构件承载力设计值。 2地震设计状况应按下式验算:

    式中:YRE一 构件承载力抗震调整系数。 3.3.2钢管混凝土束结构中,钢构件及钢管混凝土柱的承载力抗 震调整系数应符合国家现行标准《建筑抗震设计规范》GB50011 和《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的有关规定。钢管混 疑土束剪力墙的承载力抗震调整系数,正截面承载力验算时应取 0.8,抗剪承载力验算时应取0.85。当仅计算竖向地震作用时,各 类结构构件的承载力抗震调整系数均应取1.0。

    3.4水平位移限值和舒适度要求

    3.4.1采用弹性方法计算时,钢管混凝土束结构在风荷载作用下

    3.4.1采用弹性方法计算时,钢管混凝土束结构在风荷载作用下 的楼层层间最大水平位移与层高之比不宜大于1/400。 3.4.2钢管混凝土束结构在地震作用下的楼层层间最大水平位 移与层高之比应符合下列规定: 1在多遇地震作用(按弹性计算)时不宜大于1/350; 2在罕遇地震作用下(按弹塑性计算)时不宜大于1/70; 4

    3.4.2钢管混凝土束结构在地震作用下的楼层层间最天水平位 移与层高之比应符合下列规定: 1在多遇地震作用(按弹性计算)时不宜大于1/350; 2在罕遇地震作用下(按弹塑性计算)时不宜天于1/70; 3.4.3 钢管混凝土束结构在罕遇地震作用下的弹塑性变形验算 应符合下列规定: 1下列结构应进行弹塑性变形验算: 1甲类建筑;

    1钢管混凝土束剪力墙结构

    4.1.1钢管混凝主束剪力墙结构中,钢管混凝主束剪力墙的布置 应符合下列规定: 1平面布置宜简单、规则,钢管混凝土束剪力墙应双向布置。 两个方向的侧向刚度不宜相差过大; 2钢管混凝土束剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边、楼电梯 间、住宅分户墙、平面回凸变化较大部位的凸角处; 3纵横钢管混凝土束剪力墙宜组成L形、T形和形等形 式; 4单片钢管混凝土束剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过 结构底部总水平剪力的30%; 5钢管混凝王束剪力墙宜自下到上连续布置,应避免刚度突 变。 4.1.2钢管混凝土束剪力墙结构底部加强部位的范围,应符合下 列规定: 1底部加强部位的高度,应从地下室顶板算起; 2当结构计算嵌固端位于地下一层的底板或以下时,底部加 强部位宜向下延伸到计算嵌固端: 3房屋高度不天于24m时,底部加强部位可取底部一层;房

    4.1.3高层钢管混凝土束剪力墙结构中,不宜布置一字形

    墙。当建筑要求时,一字形剪力墙构件设计应符合本标准 关规定。

    的组合弯矩设计值和组合剪力设计值应乘以增大系数,弯矩增大 系数可取为1.2,剪力增大系数可取为1.3。

    4.1.5底部加强部位钢管混凝土束剪力墙截面的剪力设计值

    式中:V 底部加强部位钢管混凝土束剪力墙截面剪力设计值: Vw 底部加强部位钢管混凝土束剪力墙截面考地震作 用组合的剪力计算值; Mw 底部加强部位钢管混凝土束剪力墙底截面弯矩的组 合计算值; 7vw 剪力增大系数,其中一级取1.6,二级取1.4,三级取 1.2

    100m时,可采用钢管混凝土束剪力墙与钢筋混凝土剪力墙混合 布置,且应符合下列规定: 1同种类型的剪力墙布置应对称、规则,减少偏心,且至少 种类型的剪力墙宜集中布置; 2混凝土剪力墙之间应以钢筋混凝土梁连接; 3底部加强区范围内,各层钢管混凝土束剪力墙部分按弹性 计算分配的地震剪力占结构底部总地震剪力的比例,抗震设防烈 度6度时不应小于10%,抗震设防烈度7度时不应小于15%。所 有楼层钢管混凝土束剪力墙部分按弹性计算分配的地震剪力应乘 以调整系数,达到不小于结构底部总地震剪力的25%; 4按弹性方法计算的风荷载或多遇地震标准值作用下的楼 层层间最天水平位移与层高之比不宜天于1/800;按弹塑性方法 计算的罕遇地震作用下的楼层层间最大水平位移与层高之比不宜 大于1/100; 5钢管混凝土束剪力墙及钢梁的抗震等级可按钢管混凝士

    构两主轴方向均应布置剪力墙。

    构两主轴方向均应布置剪力墙

    的各层框架总剪力应符合下列规定: 1满足式(4.2.4)要求的楼层,框架总剪力不必调整:不满足 式(4.2.4)要求的楼层,其框架总剪力应采用0.25V。和1.8Vfmax的 较小值:

    中:V一 对框架柱数量从下至上基本不变的结构,应取对应 于地震作用标准值的结构底层总剪力;对框架柱数 量从下至上分段有规律变化的结构,应取每段底层 结构对应于地震作用标准值的总剪力: V一一对应于地震作用标准值且未经调整的各层(或某 段内各层)框架承担的地震总剪力; Vfmax 对框架柱数量从下至上基本不变的结构,应取对应 于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地 震总剪力中的最大值;对框架柱数量从下至上分段 有规律变化的结构,应取每段中对应于地震作用标 准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力中的 最大值。 2各层框架所承担的地震总剪力按本条第1款调整后,应按 整前、后总剪力的比值调整每根框架柱和与之相连框架梁的剪

    2各层框架所承担的地震总剪力按本条第1款调整后,应按 周整前、后息剪力的比值调整每根框架柱和与之相连框架梁的剪 力及端部弯矩标准值,框架柱的轴力标准值可不调整。 3按振型分解反应谱法计算地震作用时,本条第1款所规定 的调整可在振型组合之后,并满足现行国家标准《建筑抗震设计规 范》GB50011中楼层最小地震剪力系数的前提下进行。 4.2.5长矩形平面或平面有一部分较长的建筑中,剪力墙布置宜 符合下列规定: 1横向剪力墙沿长方向的间距宜小于表4.2.5规定的限值,

    4.2.5长矩形平面或平面有一部分较长的建筑中,剪力墙布置宜

    表4.2.5剪力墙最大间距(m)

    注:1表中B为剪力墙之间的楼盖宽度。 2现浇层厚度大于60mm的叠合板可作为现浇板考虑 3当房屋端部未布置剪力墙时,第一片剪力墙与房屋端部的距离, 表中剪力墙间距的1/2

    2纵向剪力墙不宜集中布置在房屋的两尽端

    4.3.4筒体结构的框架部分按侧向刚度分配的楼层地震剪力标

    1框架部分分配的楼层地震剪力标准值的最大值不宜小于 结构底部总地震剪力标准值的10%; 2当框架部分分配的地震剪力标准值的最大值小于结构底 部总地震剪力标准值的10%时,各层框架部分承担的地震剪力标 准值应增大到结构底部总地震剪力标准值的15%;此时,各层核 心筒墙体的地震剪力标准值宜乘以增大系数1.1,但可不大于结

    构底部总地震剪力标准值,墙体的抗震构造措施应提高一级,已为 级时需要采取比一级更有效的抗震构造措施: 3当框架部分分配的地震剪力标准值小于结构底部总地震 剪力标准值的25%,且最大值不小于结构底部总地震剪力标准值 的10%时,应按结构底部总地震剪力标准值的25%和框架部分楼 层地震剪力标准值中最大值的1.8倍的较小值调整; 4框架柱的地震剪力按本条第2款或第3款调整后,框架柱 瑞弯矩及与之相连的框架梁端弯矩、剪力应相应调整; 5有加强层时,本条框架部分分配的楼层地震剪力标准值的 最大值不应包括加强层及其上、下层的框架剪力

    4.3.5核心筒宜贯通建筑物全高。核心简的宽度不宜小

    总高度的1/12:当筒体结构设置角筒、剪力墙或增强结构整体刚 度的构件时,核心筒的宽度可适当减小

    5.1.1荷载、地震作用及荷载效应组合计算应符合现行国家标准 建筑结构荷载规范》GB50009和《建筑抗震设计规范》GB50011 的有关规定,

    1.2在竖向荷载、风荷载以及多遇地震作用下,结构的内

    变形可采用弹性方法计算:在室遇地震作用下结构的弹塑性变形 可采用弹塑性时程分析法或静力弹塑性分析法计算

    1.3计算结构内力与变形时,可假定楼盖在其自身平面内头 刚性,设计时应采取相应的措施保证楼盖平面内的整体刚 楼盖可能产生较明显的面内变形时,计算时应采用楼盖平面 实际刚度,计入楼盖的面内变形影响

    5.1.4弹性分析时,宜按钢梁与现浇混凝土楼板的共同

    时构造上应保证钢梁与楼板有可靠连接;可计入钢筋混凝土楼板 对钢梁惯性矩的增天作用,梁两侧均有楼板时,梁的惯性矩可取钢 梁惯性矩的1.5~2.0倍;仅一侧有楼板时,梁的惯性矩可取钢梁 贯性矩的1.2倍;弹塑性分析时,不应计入楼板对钢梁惯性矩的增 大作用。

    EJ≥1. 0H ZG

    中:EJd 结构一个主轴方向的弹性等效侧向刚度(kN: mm),可按倒三角形分布荷载作用下结构顶点位 移相等的原则,将结构的侧向刚度折算为竖向悬臂 受弯构件的等效侧向刚度; H一房屋高度(mm); G一一第i楼层重力荷载设计值(kN),取1.2倍的永久荷载 标准值与1.4倍的楼面可变荷载标准值的组合值

    5.2.1结构弹性计算模型应根据结构实际情况确定,应能

    5.2.1结构弹性计算模型应根据结构实际情况确定,应能较准确 地反映结构中各构件的实际受力情况,并应计入重力二阶效应的 影响。当采用二阶弹性分析方法时,假想水平荷载的取值宜符合 现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的有关规定

    2.2结构弹性分析时,应考虑下列变形:

    1梁的弯曲、剪切、扭转变形,必要时考虑轴向变形; 2柱、墙的弯曲、剪切、扭转、轴向变形; 3钢结构梁、柱节点域剪切变形对结构侧移的影响,宜符合 国家现行标准《建筑抗震设计规范》GB50011和《高层民用建筑钢 结构技术规程》JGJ99的相关规定。 5.2.3结构弹性阶段的内力和位移计算时,钢管混凝土束剪力墙 的截面刚度取值应符合下列公式的规定

    EI 钢管混凝土束剪力墙混凝土部分的截面弯曲刚度 (N·mm); GA 钢管混凝土束剪力墙混凝土部分的截面剪切刚度 (N); EA. 钢管混凝土束剪力墙外围钢板部分的截面轴压刚度 (N); E.I 钢管混凝土束剪力墙外围钢板部分的截面弯曲刚度 (N.mm); GA 钢管混凝王束剪力墙外围钢板部分的截面剪切刚度 (N)。

    1多遇地震作用下,房屋高度不大于50m时可取0.04;房屋 高度大于50m且小于100m时可取0.035;房屋高度不小于100m 时宜取0.03; 2风荷载作用下内力和变形计算时,阻尼比可取0.02~0.03, 风振舒适度验算时,阻尼比可取0.01~0.015。

    5.2.5对结构分析软件的计算结果,应进行分析判断,确

    、有效后方可作为工程设计依据。体型复杂、结构布置复杂的 建筑结构,应采用至少两个不同力学模型的结构分析软件进 体计算。

    5.3.1结构弹塑性分析时,应计入梁的弹塑性弯曲变形、柱在轴 力和弯矩作用下的弹塑性变形以及钢管混凝土束剪力墙的弹塑性 剪切变形

    滞回模型可不计入刚度退化;钢管混凝土束剪力墙可采用纤维模 型或分层壳模型,材料的恢复力模型可按本标准附录A的规定采 用。

    5.3.3罕遇地震作用下进行结构弹塑性计算时,结构的阻尼比可 取0.05

    5.3.4采用静力弹塑性分析方法计算结构弹塑性时,应符

    1可在结构的各主轴方向分别施加单向水平力;水平可作 用在各层楼盖的质心位置,不考虑偶然偏心的影响; 2结构的每个主轴方向宜采用不少于两种水平力分布模式 其中一种宜与振型分解反应谱法得到的水平力分布模式相同

    5.3.5采用弹塑性时程分析方法计算结构弹塑性时,应符

    1一般情况下,可采用单向水平地震输入,对体型复杂或特 别不规则的结构,宜采用双向或三向水平地震输入; 2地震波的选取应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》 GB50011的有关规定

    6.1.1钢管混凝土束剪力墙中的钢管束可采用冷弯U型钢或矩 形钢管拼装形成,也可局部采用钢板(图6.1.1)的连接构造。

    形钢管拼装形成,也可局部采用钢板(图6.1.1)的连接构造

    6.1.2钢管束中单个空腔截面最大边尺寸不小于800mm时,宜 在该腔内壁上焊接栓钉、竖向加劲肋等措施 6.1.3L形、T形、工字形钢管混凝士束剪力墙各肢中,截面宽度 与墙体厚度之比的最大值应大于4。 6.1.4钢管混凝土束剪力墙的厚度不应小于层高以及无支长度 的1/30。L形、T形、工字形墙体厚度不应小于130mm,一字形墙 体厚度不应小于150mm。 6.1.5L形、T形、工形的钢管混凝土束剪力墙的强度和稳定性 可取每片一形墙肢的内力和支承务件分别验管

    6.2.1弯矩作用在一个主平面内的一字形钢管混凝土束剪力墙 压弯构件,其承载力应符合下列规定:

    N +(1一α) Mx 1/y Nu Mux Mx/Mux<1/y α.=f.A. /N.

    式中:N 轴心压力设计值(N); 轴心受压承载力设计值(N),按本标准附录B的规定 计算; M 墙肢平面内的弯矩设计值(N·mm): Mux一 只有弯矩作用时墙肢的平面内受弯承载力设计值(N mm),按本标准附录B的规定计算; α 混凝土工作承担系数; 系数,无地震作用组合时,=;地震作用组合时, =YRE,按第3.3.1条、3.3.2条取用; 钢管束内部混凝土的抗压强度设计值(N/mm); Aco一 钢管束内部混凝土的截面面积(mm)。

    6.2.2弯矩作用在一个主平面内的一字形钢管混凝

    平面内的稳定性应符合下列公

    M N NEx M Mx ≤1/ NMux 0.8 NEx Nex NEx= 1. 1 元E Nex = N. f

    N M ≤1/ 1.4M,

    墙肢平面外的轴心受压稳定系数,按本标准第6.2.4条 的规定计算。 心受压构件的稳定系数应符合下列规定: 入。≤0.215时:

    当入。<0.215时

    式中:9一 轴心受压构件在所计算方向上的稳定系数; 入。一一轴心受压构件在所计算方向上的正则化长细比,按本 标准6.2.5的规定计算。 2当入。>0.215时:

    P= [(0.965+0.300入+入)— 2入

    (0.965+0.300入。+入)—4入

    6.2.5轴心受压构件的正则化长细比应按下列公式计算

    入。 =α J 元NE 入=lo/ro I+IE./E NA.+A.f./f

    式中:入一 轴心受压构件在所计算方向上的长细比; 1o一 轴心受压构件在所计算方向上的计算长度(mm),为 该方向上支承点之间的距离: ro一 轴心受压构件在所计算方向上的截面当量回转半径 (mm)。 6.2.6L形、T形、L形、工形等截面的钢管混凝土束剪力墙压弯 构件,墙肢平面内的稳定性可按各墙肢计算;墙肢的正则化宽厚比 入大于表6.2.6规定的限值时,应按本标准第6.2.9条的规定验 算墙肢平面外的稳定性。

    电力标准规范范本三边、四边支承墙肢正则化宽厚比入

    注:1三边支承墙肢指L形、T形、形、工形截面的翼缘墙肢以及T形截面的腹 板墙肢。四边支承墙肢指形和工形截面的腹板墙肢

    6.2.7钢管混凝土束剪力墙的墙肢正则化宽厚比应按下列公式 计算:

    6.2.7钢管混凝土束剪力墙的墙肢正则化宽厚比应按下列公式

    Nuk 入=NNe Nuk=fA,+fkA N.. = k元" D/ h

    式中:Nuk 轴心受压承载力标准值(N); Ner 临界压力(N); D 墙肢平面外单位长度的抗弯刚度(N·mm); t, 钢管束壁板厚度(mm); h 墙肢的宽度(mm),对翼缘墙肢为bm或b2,对腹板 墙肢为6w(图6.2.7); e 钢材、混凝土的泊松比; fyfek 钢材、混凝土的抗压强度标准值(N/mm): 屈曲系数,按本标准第6.2.8条的规定计算

    6.2.8根据墙肢类型和受力情况,屈曲系数k的计算应符合下列

    式中h一 墙肢平面外的计算高度(mm)工程技术,取平面外上、下 的间距。 2四边支承墙肢时,屈曲系数应按下列公式计算: 1)轴心受压:

    ....
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