ITMI20071455A1 - Travi migliorate per l'armatura del calcestruzzo e metodo per il loro collegamento con pilastri per dare continuita da campata a campata - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda le travi per la realizzazione di strutture per costruzioni e dell'armatura di elementi strutturali in calcestruzzo armato sostanzialmente orizzontali ed un metodo per il collegamento di questi con pilastri. In particolare l'invenzione concerne una trave comprendente tralicci reticolari prefabbricati e provvista di sporgenze laterali atte a supportare elementi corti per rinforzare il nodo di collegamento tra travi e pilastro nonché per collegare in modo continuo le travi di campate consecutive.
Sono già note travi metalliche per la realizzazione di costruzioni di calcestruzzo armato costituite da tralicci reticolari prefabbricati saldati sopra una piastra metallica. Esse sono contraddistinte dal marchio REP<®>registrato a nome della stessa richiedente. Tali travi consentono di realizzare l'armatura di elementi strutturali sostanzialmente orizzontali in calcestruzzo armato riducendo in tal modo il costo derivante dalle operazioni di banchinaggio, nonché le quantità di ferro e calcestruzzo occorrenti per la realizzazione di detti elementi strutturali. Inoltre, la posa in opera delle suddette travi non richiede manodopera specializzata per la realizzazione manuale dell'armatura in cantiere.
Le travi vengono solitamente sostenute da pilastri di calcestruzzo armato per realizzare la struttura portante di una costruzione. Il nodo di collegamento tra le travi ed i pilastri deve essere resistente, ed in particolare deve essere garantita la continuità strutturale tra le travi di campate adiacenti sostenute da detti pilastri.
Il brevetto italiano 1248021 a nome della richiedente descrive travi il cui traliccio reticolare è notevolmente più lungo della piastra fissata longitudinalmente sotto di esso, la quale ha una lunghezza pari alla luce tra i due pilastri collegati dalla trave. In questo modo il traliccio può essere inserito nello spazio tra gli elementi sostanzialmente verticali di armatura del pilastro sporgendo oltre il pilastro per affiancarsi così al traliccio di una trave successiva. Analogamente, il traliccio di detta trave successiva è più lungo della piastra sottostante in modo da passare attraverso gli elementi sostanzialmente verticali di armatura del pilastro per andare a sovrapporsi alla piastra della prima trave. In questo modo, una volta effettuato il getto di calcestruzzo, il nodo delle travi e del pilastro risulta essere staticamente molto resistente. Questa soluzione presenta tuttavia lo svantaggio della difficoltà di infilare i tralicci delle travi tra gli elementi di rinforzo dei pilastri. Infatti, a causa di questa difficoltà, accade addirittura che alcuni operatori in cantiere arrivano persino a tagliare alcuni degli elementi di rinforzo dei pilastri per ricavare spazio dove appoggiare i tralicci delle travi. E' ovvio che in tal modo viene interrotta, anche se parzialmente, la continuità strutturale del pilastro compromettendone le caratteristiche di resistenza statica.
Sono inoltre noti elementi corti di rinforzo che vengono utilizzati per rinforzare i nodi tra travi e pilastri, come ad esempio quelli descritti nel brevetto italiano 1037265. Solitamente tali elementi corti di rinforzo noti hanno una geometria specificamente conformata, vengono inseriti tra gli elementi di armatura dei pilastri e sporgono da questi ultimi estendendosi all'interno delle travi da collegare. Purtroppo sia la posa che il fissaggio di detti elementi corti di rinforzo sono operazioni laboriose che richiedono un certo tempo aggiuntivo. Ciò comporta ulteriori costi di manodopera, nonché un sensibile allungamento dei tempi di costruzione. Si dovrebbe notare che nel nodo non vi è una cosiddetta struttura mista costituita da elementi prefabbricati in acciaio e da calcestruzzo, in quanto detti elementi corti di rinforzo sono elementi di rinforzo sostanzialmente non prefabbricati che devono essere successivamente connessi agli elementi di rinforzo del pilastro e/o rinforzati con gabbie in un modo tipico delle costruzioni in calcestruzzo armato. Attualmente la normativa italiana tende a sconsigliare l'utilizzo combinato di strutture miste e strutture in calcestruzzo armato al fine di ottenere migliori prestazioni strutturali.
Le suddette travi note sono generalmente costituite da tralicci formati da barre di sezione costante. La sezione delle barre viene dimensionata in modo tale che la trave resista alle azioni di taglio in prossimità delle sue estremità, cioè in prossimità del pilastro su cui essa poggia. Pertanto, la sezione di dette barre risulta essere sovradimensionata nella porzione centrale delle travi dove sarebbero sufficienti sezioni minori per resistere ai momenti flettenti. Le travi note presentano quindi lo svantaggio di utilizzare materiale in eccesso e di essere pertanto più pesanti e più costose del necessario.
Scopo della presente invenzione è pertanto quello di fornire una trave per l'armatura di elementi strutturali sostanzialmente orizzontali in calcestruzzo armato esente dai suddetti inconvenienti. Un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un metodo di collegamento tra travi del tipo suddetto e pilastri, con l'ausilio di opportuni elementi corti di rinforzo. Detti scopi vengono conseguiti con una trave comprendente almeno un traliccio reticolare prefabbricato e provvista di sporgenze laterali in corrispondenza delle sue estremità, dette sporgenze essendo atte a supportare elementi corti di rinforzo disposti lateralmente all'esterno del pilastro destinati a rinforzare il nodo di collegamento tra travi e pilastro, e dare continuità da campata a campata. Le travi e gli elementi corti di rinforzo possono pertanto essere disposti molto rapidamente in posizione per il getto di calcestruzzo.
Un primo importante vantaggio della trave e del metodo secondo la presente invenzione è quello che il collegamento reciproco tra le travi ed il collegamento tra esse ed i pilastri possono essere effettuati in tempi molto ristretti ed in modo meno costoso rispetto alla tecnica nota. Infatti con la trave ed il metodo secondo la presente invenzione non è più necessario infilare alcun traliccio attraverso gli elementi di rinforzo dei pilastri poiché la porzione del traliccio reticolare che sporge dal componente piatto della trave viene rapidamente posata sul pilastro e subito dopo vengono disposti sulle sporgenze laterali della trave gli elementi corti di rinforzo, lateralmente all'esterno degli elementi di rinforzo del pilastro. I suddetti elementi corti di rinforzo possono essere ad esempio spezzoni di travi con traliccio reticolare che non richiedono l'ausilio di ulteriori sostegni oltre alle sporgenze laterali della trave secondo la presente invenzione.
Un secondo significativo vantaggio della trave e del metodo secondo la presente invenzione è che la trave può essere una trave ribassata ed il metodo può essere usato per unire e consolidare dette travi ribassate secondo la presente invenzione e i pilastri con calcestruzzo in modo notevolmente più rapido quando gli elementi corti di rinforzo sono preferibilmente provvisti di un profilato a L atto a contenere il calcestruzzo del getto senza bisogno di un'apposita casseratura.
Un altro importante vantaggio della trave e del metodo secondo la presente invenzione è che, affiancando alle travi ed al pilastro elementi corti di rinforzo viene aumentato il numero di elementi che costituiscono l'anima di rinforzo della trave in corrispondenza ed in prossimità del pilastro dove le azioni di taglio sono più elevate. In questo modo è possibile usare travi con tralicci costituiti da barre con sezioni ridotte alleggerendo così le porzioni centrali delle travi dove non sono necessari elementi di rinforzo con sezioni elevate. Si ottiene quindi un risparmio di materiale ed una conseguente riduzione dei costi.
Ulteriori vantaggi e caratteristiche della trave e del metodo per il suo collegamento con le travi di campate adiacenti e con pilastri mediante l'ausilio di elementi corti di rinforzo secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente dettagliata descrizione di alcune sue forme realizzative con riferimento ai disegni annessi, in cui:
la Figura 1 è una vista prospettica di una prima forma realizzativa della trave secondo la presente invenzione;
la Figura 2 mostra una seconda forma realizzativa della trave secondo la presente invenzione;
la Figura 3 mostra una terza forma realizzativa della trave secondo la presente invenzione;
la Figura 4 mostra una quarta forma realizzativa della trave secondo la presente invenzione;
la Figura 5 mostra due travi secondo la presente invenzione ed una trave secondaria montate su un pilastro con l'ausilio di due elementi corti di rinforzo;
la Figura 6 mostra due travi ribassate secondo la presente invenzione montate su un pilastro, e viene mostrato un solo elemento corto di rinforzo; e
la Figura 7 mostra due travi secondo un'altra forma realizzativa della presente invenzione montate su un pilastro.
La Figura 1 mostra una estremità di una trave 1 per l'armatura di elementi strutturali in calcestruzzo armato secondo l'invenzione. Come si vede in figura la trave 1 comprende un traliccio reticolare 2. Detto traliccio 2 può essere unito ad un sottostante componente piatto 3 sostanzialmente parallelo ad esso. Il componente piatto 3 mostrato in figura è costituito da un foglio di acciaio orizzontale i cui bordi laterali 3a, 3b sono solitamente paralleli tra loro. Il componente piatto 3 è preferibilmente più largo del traliccio 2, in modo che sui suoi bordi laterali 3 a, 3b possano essere posate le estremità di elementi strutturali orizzontali, come ad esempio lastre cosiddette "predalles", disposti trasversalmente tra le travi 1 distanziate, sostanzialmente parallele, per realizzare solette o altre superi! ci di costruzioni. E' comunque da notare che la trave 1 può anche non essere provvista del componente piatto 3 sopra descritto.
Nella forma realizzativa preferita mostrata nella Figura 1, il traliccio 2 è più lungo del componente piatto 3 in modo da sporgere oltre le estremità 3c di quest'ultimo. Le estremità del traliccio 2 sono provviste di almeno un profilato orizzontale 2a disposto trasversalmente alla trave 1 al fine di evitare che la trave si possa ribaltare sul fianco e per aumentare la solidità del collegamento tra la trave ed un pilastro di calcestruzzo armato dopo che è stato eseguito e consolidato il getto di calcestruzzo.
II traliccio reticolare 2 comprende una pluralità di aste 2b di collegamento che collegano almeno un corrente superiore 2c al componente piatto 3 della trave 1, in modo sostanzialmente parallelo l'uno rispetto all'altro. Inoltre, il traliccio reticolare 2 può comprendere almeno un corrente inferiore 2d disposto a contatto con il componente piatto 3 della trave 1.
Secondo l'invenzione la trave 1 è provvista di almeno una sporgenza laterale 4, 5. Nella forma realizzativa preferita mostrata nella Figura 1 le sporgenze laterali 4, 5 sono costituite da una barra fissata in direzione trasversale alla trave 1 sotto i correnti superiori 2c. Tali sporgenze laterali 4, 5 sono adatte a supportare elementi corti di rinforzo del collegamento tra travi e pilastri.
In una forma realizzativa alternativa illustrata nella Figura 2 le sporgenze laterali 4, 5 sono formate da almeno una barra fissata trasversalmente alla trave 1 sotto l'estremità 3c del componente piatto 3 della trave 1. La barra deve essere più lunga della larghezza del componente piatto 3 in modo da sporgere da entrambi i suoi bordi laterali 3a, 3b.
In una terza forma realizzativa mostrata nella Figura 3, le sporgenze laterali 4, 5 sono alette orizzontali piatte fissate in modo complanare ai bordi laterali 3a, 3b del componente piatto 3 in corrispondenza della sua estremità 3c.
La Figura 4 mostra una quarta forma realizzativa della trave 1 secondo la presente invenzione. La trave 1 è provvista di almeno un corrente intermedio 2e disposto tra i correnti superiori 2c ed i correnti inferiori 2d in modo sostanzialmente parallelo ad essi. I correnti intermedi 2e sono provvisti di un profilato orizzontale 2a disposto trasversalmente alla trave 1 con funzione antiribaltamento e per aumentare la solidità del collegamento tra trave e pilastro una volta effettuato il getto di calcestruzzo. Inoltre la trave 1 mostrata in Figura 4 è provvista di un profilato concavo 6, con concavità verso l'alto, fissato in posizione sottostante al traliccio 2. I correnti intermedi 2e sono più lunghi del profilato concavo 6 e le loro estremità sono adatte ad essere posate sui pilastri. Al contrario i correnti inferiori 2d non sono più lunghi del profilato concavo 6 e sono contenuti al suo interno. In tal modo, la trave 1 mostrata in Figura 4 è adatta ad essere posata in una configurazione ribassata rispetto all'altezza del pilastro in cui i correnti inferiori 2d ed il profilato concavo 6 ad essi fissato sono situati al di sotto del piano di appoggio della trave sul pilastro. Le estremità 6c del profilato concavo 6 sono adatte ad essere disposte a contatto con la parete laterale del pilastro in modo tale che nella cavità del profilato concavo 6 stesso possa essere contenuto il getto di calcestruzzo senza bisogno di casseratura. Inoltre il profilato cavo 6 può avere un'altezza tale che i suoi bordi 6a e 6b sono al livello del piano di appoggio della trave sul pilastro e sono adatti a sostenere le estremità di elementi strutturali orizzontali, come ad esempio lastre "predalles".
Nella Figura 5 è rappresentato un pilastro 7 in calcestruzzo armato con due travi 1, 1', sostanzialmente disposte lungo la stessa direzione, per l'armatura di elementi strutturali in calcestruzzo armato secondo il metodo della presente invenzione.
H metodo, che serve a dare continuità alla struttura da campata a campata, comprende le fasi di:
- posare le estremità di due travi 1, 1' sopra l'estremità superiore di un pilastro 7, dal quale fuoriescono elementi di armatura 8 sostanzialmente verticali,
- disporre nella direzione delle travi 1, Γ in corrispondenza del pilastro 7 almeno un elemento corto di rinforzo 9, 10; ed
- effettuare il getto di calcestruzzo.
In particolare nel metodo secondo l'invenzione gli elementi corti di rinforzo 9, 10 vengono disposti parallelamente alle travi 1, 1', esternamente di fianco agli elementi di armatura 8 del pilastro 7. Detti elementi di rinforzo 9, 10 possono essere sostenuti da sporgenze laterali 4, 5, 4', 5' di cui le travi 1, 1' possono essere provviste, come descritto sopra.
Da notare che con questo metodo si supera il pregiudizio tecnico secondo il quale, nelle strutture miste, come anche nelle strutture di calcestruzzo armato, eventuali elementi corti di rinforzi vengono disposti internamente tra gli elementi di armatura 8 dei pilastri. Il richiedente ha infatti sorprendentemente trovato che è possibile effettuare un collegamento continuo ottimale tra le travi di una struttura in corrispondenza dei pilastri per mezzo di elementi corti di rinforzo accostati lateralmente, fabbricando così travi più larghe dei pilastri. Travi più larghe dei pilastri non pregiudicano affatto le prestazioni strutturali della struttura. Inoltre, si dovrebbe notare che il metodo secondo l'invenzione è anche in accordo con la normativa vigente in Italia in quanto essa prevede che la trave possa essere più larga del pilastro e sporgere fino ad un terzo della sua larghezza da entrambi i lati del pilastro.
Come mostrato nella Figura 5, le sporgenze laterali 4, 5, 4', 5' di due travi 1, 1' disposte su un pilastro 7 possono sostenere elementi corti di rinforzo 9, 10. Gli elementi corti di rinforzo 9, 10 mostrati in figura sono spezzoni di travi costituite da un traliccio reticolare appesi alle sporgenze laterali 4, 5, 4', 5' delle travi 1, 1'. Come si può notare nella Figura 5, è possibile usare elementi corti di rinforzo 9, 10 che hanno un'altezza tale che, una volta appesi alle sporgenze 4, 5, 4', 5' delle travi 1, Γ, consentono di appoggiare sul pilastro 7 una trave secondaria 11. In particolare è possibile infilare i correnti inferiori della trave secondaria sotto gli elementi corti di rinforzo 9, 10.
Le estremità 3c di eventuali elementi piatti 3, 3' sottostanti ai tralicci 2, 2' che costituiscono le travi 1, 1' vengono preferibilmente messe a contatto con la superficie laterale del pilastro 7 per consentire di effettuare il getto di calcestruzzo senza casseratura sottostante alle travi, evitando così che passi calcestruzzo tra i componenti piatti 3, 3' e il pilastro.
Nella Figura 6 viene mostrata una forma realizzativa alternativa del metodo di collegamento secondo la presente invenzione. Si noti che ai fini di una maggior chiarezza vengono solo mostrate due travi 1, 1', un pilastro 7 ed un solo elemento corto di rinforzo 10, mentre non viene mostrata alcuna trave secondaria. Le travi 1, 1' sono del tipo ribassato illustrato nella Figura 4 e sono appoggiate sul pilastro 7 con il profilato concavo 6 a contatto con la superficie laterale del pilastro 7 stesso in modo da non necessitare di alcuna casseratura per il getto di calcestruzzo. Come si vede in figura, è possibile appendere alle sporgenze laterali 4, 5, 4', 5' elementi corti di rinforzo 10 costituiti da un traliccio reticolare provvisto di una porzione mediana con un'ampia apertura per consentire l'inserimento e l'appoggio di una trave secondaria. Inoltre, come mostrato in figura, l'elemento corto di rinforzo 10 può essere provvisto di un profilato concavo sagomato 12 adatto ad essere disposto a contatto con i profilati concavi 6, 6' delle travi 1, 1' e con il pilastro 7 in modo da contenere il getto di calcestruzzo senza l'ausilio di casseratura.
Nella Figura 7 viene mostrata un'ulteriore forma realizzativa alternativa del metodo di collegamento secondo la presente invenzione usando le travi 1, 1' del tipo illustrato nella Figura 3. In questo caso gli elementi corti di rinforzo 9, 10 possono essere accostati lateralmente esternamente alle travi 1, Γ ed agli elementi di rinforzo 8 del pilastro 7 venendo appoggiati sulle sporgenze laterali 4, 5, 4', 5' costituite da alette orizzontali.
Facendo ancora riferimento alle Figure 5, 6 e7 si dovrebbe notare che le travi 1, 1' dell'invenzione non disturbano e non sono intralciate dai fitti elementi di armatura 8 di un pilastro 7 consentendo comunque di realizzare un collegamento solido fra travi e pilastro grazie agli elementi corti di rinforzo 9, 10 sostenuti dalle sporgenze laterali 4, 5, 4', 5'.
Si noti inoltre che se le lastre cosiddette "predalles" vengono subito posate sulle travi 1, 1', gli elementi corti di rinforzo 9, 10 possono essere affiancati esternamente alle travi 1, 1' ed al pilastro 7 venendo direttamente posati sulle lastre "predalles" stesse, senza l'ausilio di sporgenze laterali 4, 5, 4', 5' di sostegno.
E chiaro che le forme realizzative della trave e del metodo di collegamento delle travi con pilastri con l'ausilio di elementi corti di rinforzo secondo l’invenzione sopra descritte ed illustrate costituiscono solo esempi suscettibili di numerose variazioni. In particolare, la trave potrebbe non essere rettilinea, ma ad esempio conformata ad arco per costruire volte architettoniche.
Claims (16)
- RIVENDICAZIONI 1. Trave (1) per l'armatura di elementi strutturali in calcestruzzo armato, comprendente almeno un traliccio reticolare (2), caratterizzata dal fatto che in prossimità di ciascuna delle sue estremità presenta almeno una sporgenza laterale (4, 5) disposta trasversalmente rispetto ad essa.
- 2. Trave (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascuna delle sporgenze laterali (4, 5) è formata da almeno una barra fissata trasversalmente sotto la trave (1) e sporgente da entrambi i lati di questa.
- 3. Trave (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il traliccio reticolare (2) comprende almeno un corrente superiore (2c) al quale è fissata trasversalmente rispetto alla trave (1) un barra che sporge da entrambi i lati della trave (1) e costituisce le sporgenze laterali (4, 5).
- 4. Trave (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che almeno un componente piatto (3) è disposto sotto il traliccio (2) in modo sostanzialmente parallelo ad esso.
- 5. Trave (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che il traliccio (2) è più lungo del componente piatto (3) e sporge oltre le estremità (3c) di quest'ultimo.
- 6. Trave (1) secondo la rivendicazione 4 o 5, caratterizzata dal fatto che le sporgenze laterali (4, 5) sono alette orizzontali piatte fissate lateralmente ed in modo complanare alle estremità (3c) del componente piatto (3) della trave (1).
- 7. Trave (1) secondo una delle rivendicazioni da 4 a 6, caratterizzata dal fatto che il traliccio reticolare (2) comprende una pluralità di aste di collegamento (2b) che collegano almeno un corrente superiore (2c) al componente piatto (3) della trave (1), in modo sostanzialmente parallelo l'uno rispetto all'altro.
- 8. Trave (1) secondo una delle rivendicazioni da 4 a 7, caratterizzata dal fatto che il traliccio reticolare (2) comprende almeno un corrente inferiore (2d) disposto a contatto con il suo componente piatto (3).
- 9. Trave (1) secondo la rivendicazione 1 o 3, caratterizzata dal fatto che un profilato concavo (6), con concavità verso l'alto, è fissato sotto il traliccio (2) in modo sostanzialmente parallelo ad esso, ed il traliccio (2) comprende almeno un corrente superiore (2c) ed almeno un corrente inferiore (2d), tra i quali è disposto in modo sostanzialmente parallelo ad essi almeno un corrente intermedio (2e), i correnti intermedi (2e) essendo più lunghi del profilato concavo (6) e le loro estremità essendo atte ad essere posate su pilastri.
- 10. Trave (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le sue estremità sono provviste di almeno un profilato orizzontale (2a) disposto trasversalmente rispetto alla trave (1) stessa.
- 11. Metodo per il collegamento di due travi (1, T) e di un pilastro (7), per l'armatura di elementi strutturali in calcestruzzo armato, ciascuna trave (1, T) essendo provvista di almeno un traliccio reticolare (2, 2'), detto metodo comprendendo le fasi di: posare un'estremità del traliccio reticolare (2, 2') di ciascuna delle due travi (1, T) sopra l'estremità superiore del pilastro (7), dal quale fuoriescono elementi di rinforzo (8); disporre nella direzione delle travi (1, Γ) in corrispondenza del pilastro (7) almeno un elemento corto di rinforzo (9, 10); ed effettuare il getto di calcestruzzo; caratterizzato dal fatto che gli elementi corti di rinforzo (9, 10) vengono disposti esternamente agli elementi di rinforzo (8) del pilastro (7) ed alle travi (1, Γ), di fianco ed in modo sostanzialmente parallelo a queste ultime.
- 12. Metodo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che le travi (1, Γ) sono le travi di una delle rivendicazioni da 1 a 10 e gli elementi corti di rinforzo (9, 10) sono sostenuti dalle sporgenze laterali (4, 5, 4', 5') delle travi (1, Γ).
- 13. Metodo secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che gli elementi corti di rinforzo (9, 10) vengono appesi alle sporgenze laterali (4, 5, 4', 5') delle travi (1, Γ).
- 14. Metodo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che gli elementi corti di rinforzo (9, 10) hanno un'altezza tale che, una volta che questi sono appesi alle sporgenze (4, 5, 4', 5') delle travi (1, Γ), consente di appoggiare sul pilastro (7) una trave secondaria (11), provvista di correnti inferiori, infilando detti correnti inferiori sotto gli elementi corti di rinforzo (9, 10).
- 15. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 11 a 13, caratterizzato dal fatto che le travi (1, Γ) sono travi secondo la rivendicazione 9 e gli elementi corti di rinforzo (9, 10) sono costituiti da un traliccio reticolare provvisto di una porzione mediana con un'ampia apertura per consentire l'inserimento e l'appoggio di una trave secondaria sul pilastro (7).
- 16. Metodo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che gli elementi corti di rinforzo (9, 10) sono provvisti di un profilato concavo sagomato (12) adatto ad essere disposto a contatto con i profilati concavi (6, 6') delle travi (1, Γ) e con il pilastro (7) in modo da contenere il getto di calcestruzzo senza l'ausilio di casseratura.
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