管桁架结构设计与施工

管桁架结构设计与施工 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

戚豹,康文梅编 著
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店铺: 文轩网旗舰店
出版社: 中国建筑工业出版社
ISBN:9787112141524
商品编码:1027603348
出版时间:2012-07-01

具体描述

  详情信息:

  Product Details 基本信息

ISBN-13 书号:9780198167273

Author 作者:Scruton, Roger

出版社:Oxford University Press, USA

Publication Date 出版日期:1999-07-29

Product Dimensions 商品尺寸:92.1x61.5x11.8cm

Shipping Weight 商品重量:0.165kg

Shipping Weight Language 语种:English

pages 页数:208



现代建筑的骨骼:管桁架结构设计与施工 引言 在现代建筑设计日益追求轻巧、大跨度、独特造型的今天,管桁架结构以其独特的优势,成为越来越多大型场馆、展览中心、体育场馆、机场候机楼以及工业厂房等建筑的首选结构形式。它不仅仅是支撑屋顶的骨架,更是塑造建筑空间、实现视觉美学的关键。本书《管桁架结构设计与施工》旨在深入剖析管桁架结构的奥秘,从理论到实践,为读者提供一套全面、系统、实用的技术指南,帮助工程师、设计师、施工技术人员以及相关领域的研究者掌握管桁架结构的设计精髓和施工要领。 第一章:管桁架结构概述与发展 本章将带领读者走进管桁架结构的世界。我们将首先阐述管桁架结构的定义、基本组成(节点、杆件)以及其区别于传统桁架的特点,重点在于其采用圆管或方矩管作为主要构件所带来的优势。接着,我们会回顾管桁架结构的发展历程,从早期理论的萌芽到如今在复杂工程中的广泛应用,梳理其技术进步的关键节点。同时,我们将深入探讨管桁架结构相较于传统钢桁架、实腹梁等结构的优越性,包括但不限于: 高强度、轻质比: 圆管截面具有更高的抗扭和抗压性能,配合钢材优良的强度,在相同承载能力下,管桁架结构用钢量更少,整体自重更轻,这对于减小基础荷载、节省材料具有显著意义。 优良的稳定性和刚度: 封闭的管状截面使得杆件在各个方向上都能获得良好的稳定性,有效抵抗侧向荷载和局部失稳。网络状的连接方式也赋予了结构整体更高的刚度。 美观的造型可能性: 管桁架杆件具有流畅的线条,节点连接紧凑,能够形成丰富多样的空间形态,为建筑师提供了更大的创作自由,实现富有雕塑感的建筑立面和内部空间。 防火性能的提升: 相较于其他钢结构形式,管桁架结构的封闭杆件在一定程度上能够延缓火焰蔓延,提供更好的防火性能。 施工的便捷性: 构件标准化程度高,工厂化预制精度高,现场安装相对简单,施工周期短,尤其适用于预制化程度要求高的工程。 此外,本章还将介绍管桁架结构在不同领域中的典型应用案例,通过具体项目展示其设计理念和工程实践的魅力。 第二章:管桁架结构材料与连接节点设计 材料是结构的基石,连接是结构的灵魂。本章将聚焦于管桁架结构的关键组成部分。 2.1 结构材料的选择与性能 我们将详细介绍用于管桁架结构的常用钢材种类,包括其牌号、机械性能(屈服强度、抗拉强度、弹性模量、伸长率等)、焊接性能以及耐候性等。重点分析不同钢种在满足结构强度、延性和经济性等方面的适用性。对于特殊环境下的工程,还将探讨高性能钢材或防腐蚀钢材的应用。 2.2 节点的设计与构造 节点是管桁架结构中受力最复杂的部位,其设计的好坏直接影响结构的整体安全性和稳定性。本章将系统介绍几种主流的管桁架节点构造形式,包括: 板连接节点: 常见的如插入式节点、套筒式节点。我们将详细分析其受力机理、构造要点、连接方式(螺栓连接、焊接连接)以及在不同荷载条件下的适用性。 整体焊接节点: 杆件直接焊接的节点形式,适用于杆件直径或壁厚较大的情况。我们将深入探讨其焊接工艺、焊缝设计、质量控制以及相应的检验方法。 球节点: 适用于空间网架或三维管桁架结构,具有连接灵活、受力均匀的特点。我们将介绍球节点的结构形式、承载能力计算以及在实际工程中的应用。 在节点设计部分,我们将重点强调以下内容: 受力分析: 如何准确分析节点承受的轴力、弯矩和剪力,并进行相应的强度和稳定性验算。 构造原则: 节点应力求构造简单、受力明确、便于加工和安装,同时要保证足够的连接强度和耐久性。 节点连接件的设计: 对螺栓、焊缝等连接件的选型、规格、数量和布置进行详细说明。 节点连接的有限元分析: 介绍如何运用数值模拟技术对复杂节点进行精细化分析,优化节点设计。 第三章:管桁架结构设计理论与方法 本章将深入探讨管桁架结构的设计理论和计算方法,为工程师提供科学的设计依据。 3.1 荷载与作用 我们将详细介绍管桁架结构可能承受的各种荷载,包括恒荷载(结构自重、围护结构自重)、活荷载(人员、设备、堆放物等)、风荷载、雪荷载、地震作用以及其他特殊作用(如吊车荷载、温度作用等)。我们将阐述荷载的取值原则、组合方法以及在设计规范中的相关规定。 3.2 结构内力分析 经典解析法: 介绍经典的桁架力学分析方法,如虚功原理、位移法、力法等,并说明其在简单桁架结构中的应用。 数值分析法(有限元法): 重点介绍有限元法在管桁架结构分析中的应用。我们将阐述如何建立有限元模型,输入几何信息、材料属性和边界条件,进行结构整体受力分析。这部分将深入讲解: 杆件单元的建模: 如何将杆件离散化为有限元单元,考虑轴向力、剪力和弯矩的影响。 节点单元的建模: 如何模拟节点的刚接、铰接或弹簧连接。 模型的建立与求解: 介绍常用的结构分析软件(如SAP2000, ETABS, MIDAS GEN等)在管桁架分析中的操作流程。 结果的解读: 如何分析位移、内力(轴力、剪力、弯矩)和应力分布,并进行设计校核。 3.3 杆件强度与稳定性设计 杆件强度设计: 根据结构分析得到的内力,对杆件进行强度验算,确保杆件在承受轴向拉力、压力和弯矩时不会发生屈服或断裂。我们将介绍不同受力状态下的强度计算公式和设计准则。 杆件稳定性设计: 对于受压杆件,其稳定性是至关重要的。本章将详细阐述压杆失稳的机理,介绍欧拉临界力公式及其适用范围。重点讲解: 非连续杆件的稳定性: 如何考虑杆件在节点之间可能发生的侧向屈曲。 整体稳定性的分析: 如何验算管桁架整体结构的侧向稳定性和抗倾覆稳定性。 考虑杆件局部屈曲: 对于薄壁圆管,需要考虑其局部屈曲的可能性,并进行相应的验算。 3.4 节点设计验算 结合前面节点设计的章节,本章将系统阐述节点设计的验算内容,包括节点承载能力、节点变形、节点连接件的强度和稳定性等,确保连接的可靠性。 第四章:管桁架结构施工技术与质量控制 理论设计最终需要通过精密的施工来实现。本章将聚焦于管桁架结构的施工全过程。 4.1 施工准备与工艺流程 施工方案编制: 详细阐述制定详细施工方案的重要性,包括场地准备、材料运输、构件堆放、起重吊装、焊接、安装顺序等。 构件预制与加工: 强调工厂化预制的精度控制、表面处理(防腐蚀涂装)、标识管理等。 现场测量与放线: 介绍精密的测量技术,确保构件安装位置准确。 安装顺序与工艺: 详细介绍不同类型管桁架结构的安装顺序,如分节安装、整体提升、滑移安装等。重点讲解焊接、螺栓连接的工艺要点和注意事项。 4.2 焊接技术与质量控制 焊接方法选择: 介绍常用的管桁架焊接方法,如手工电弧焊、埋弧焊、药芯焊丝电弧焊等,并分析其适用性。 焊工技能要求: 明确对焊工资质和技能的要求。 焊缝质量检验: 详细介绍常用的无损检测方法,如磁粉探伤、超声波探伤、射线探伤等,以及外观检查、力学性能试验等,确保焊缝质量符合规范要求。 4.3 连接与紧固 螺栓连接工艺: 介绍高强度螺栓的选型、安装、预紧力控制以及施工过程中的注意事项。 其他连接方式: 如碰接、搭接等,并详细说明其工艺要点。 4.4 整体安装与校正 临时支撑与固定: 介绍在安装过程中如何设置临时支撑,保证结构的稳定。 测量与校正: 强调在安装过程中进行多阶段的测量和校正,确保结构的几何精度和整体平整度。 变形控制: 讨论在施工过程中如何控制结构的变形,避免产生不利影响。 4.5 质量控制与安全管理 施工过程中的质量检查: 建立完善的质量控制体系,涵盖材料进场验收、构件加工检验、焊接质量检查、安装尺寸复核等各个环节。 安全施工管理: 重点强调施工现场的安全管理,包括高空作业安全、起重吊装安全、用电安全、防火安全等,制定详细的安全规章制度和应急预案。 资料管理: 规范施工技术资料的归档和管理,为工程的验收和后续维护提供依据。 第五章:管桁架结构在特殊工程中的应用与挑战 本章将聚焦于管桁架结构在一些标志性或具有挑战性的工程中的应用,并探讨其面临的特殊问题。 超大跨度与复杂空间中的应用: 如大型体育场馆的屋顶结构、机场航站楼的流线型屋盖。我们将分析这些工程在结构设计和施工上面临的独特挑战,以及如何通过创新的设计和施工技术来解决。 建筑与结构一体化设计: 探讨管桁架结构如何与建筑造型紧密结合,实现美学与功能的统一。 预制化与装配式施工: 结合当前建筑工业化发展的趋势,探讨管桁架结构在预制化、装配式施工中的优势和发展前景。 现有结构改造与加固: 介绍管桁架结构在既有建筑改造、结构加固工程中的应用,以及其在结构性能提升方面的作用。 未来的发展趋势: 展望管桁架结构在智能制造、新型材料、绿色建筑等领域的发展方向。 结论 管桁架结构以其轻质、高强、美观、灵活等特点,在现代建筑工程中扮演着越来越重要的角色。本书《管桁架结构设计与施工》从理论到实践,系统梳理了管桁架结构的方方面面。我们希望通过本书的深入讲解,能够为广大工程技术人员提供坚实的技术支撑,激发创新思维,推动管桁架结构技术的不断进步,为我国的建筑事业做出更大的贡献。掌握管桁架结构的设计与施工,就是掌握现代建筑的骨骼,构筑起更宏伟、更精彩的未来。

用户评价

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这本书的封面设计简洁大气,书名“管桁架结构设计与施工”几个字苍劲有力,一看就充满了专业的气息,让人对接下来的内容充满了期待。当我翻开第一页,迎面而来的是一股严谨而扎实的学术氛围,作者开篇就对管桁架结构的历史沿革、发展现状进行了宏观的梳理,让我对这一工程领域有了初步的认识。随后,书中详细阐述了管桁架结构的基本概念、力学特性以及在不同工程项目中的应用实例,比如大型体育场馆、会展中心、机场候机楼等等。让我印象深刻的是,书中对于杆件的受力分析、节点连接方式的详细讲解,无论是刚接还是铰接,亦或是不同形式的节点构造,都配有清晰的图示和深入的理论推导,这对于我这个刚入门的初学者来说,简直是福音。书中的公式推导过程清晰明了,逻辑性极强,让我能够一步步地理解其中的原理,而不是死记硬背。此外,书中还涉及了材料的选用、构件的尺寸确定、整体稳定性的分析等关键环节,这些都为我今后进行实际的设计工作打下了坚实的基础。即便我目前只是作为一个对该领域有浓厚兴趣的读者,也能够感受到这本书的深度和广度,它不仅仅是一本教科书,更像是一位经验丰富的导师,引领我探索管桁架结构的奥秘。我特别喜欢书中关于案例分析的部分,那些真实工程项目的成功案例,让我看到了理论知识如何在实践中落地生根,如何解决工程中遇到的各种复杂问题,这极大地激发了我学习的动力和兴趣,也让我对管桁架结构的未来发展充满了信心。

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这本书的价值不仅体现在其专业知识的传授,更在于它所传递的工程思维和解决问题的思路。作者在书中不仅讲解了“是什么”和“怎么做”,更重要的是引导读者思考“为什么”。例如,在讲解不同节点构造时,书中会分析各种构造方式的受力机理、优点和缺点,帮助读者理解为什么某种构造更适合特定情况。在讨论施工技术时,书中也会从工程效率、经济成本、安全风险等多个角度进行权衡,帮助读者学会如何做出最优的决策。我印象特别深刻的是,书中在介绍一些复杂结构的设计和施工方案时,并没有简单地给出结论,而是详细地列举了设计团队在决策过程中所考虑的各种因素、遇到的困难以及最终的解决方案。这种过程的展示,比直接给出答案更有启发性,它能够帮助读者建立起分析问题、解决问题的能力,培养严谨的工程思维。此外,书中还鼓励读者将所学知识应用于实际工程,并提供了一些思考题和练习题,帮助读者巩固和深化对知识的理解。这本书的阅读体验,就像是在与一位经验丰富的导师进行交流,他不仅传授知识,更引导你思考,培养你独立分析和解决问题的能力,这对于一个渴望在工程领域有所建树的读者来说,是无价的。

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当我翻阅《管桁架结构设计与施工》这本书时,最让我感到惊喜的是其中关于施工技术部分的详尽描述。通常,这类工程设计类书籍往往侧重于理论和计算,而忽视了实际施工中可能遇到的各种问题。但这本书不同,它将设计理念与施工工艺紧密结合,提供了一整套从图纸到现场的完整指导。书中对管桁架构件的预制、运输、拼装、吊装等各个环节都做了细致的讲解,并配有大量精美的图片和流程图,直观地展示了施工过程。例如,在构件预制方面,书中详细介绍了焊接工艺、尺寸精度控制、防腐处理等关键技术,并强调了质量检验的重要性。在现场拼装和吊装方面,书中不仅讲解了常用的吊装方法,如整体吊装、分片吊装、溜樯法等,还详细阐述了每种方法的优缺点、适用条件以及施工注意事项。特别值得一提的是,书中还对管桁架结构施工中的变形控制、沉降观测、安全防护等方面的措施进行了详细阐述,这对于保证施工质量和人员安全至关重要。我个人对书中关于大型管桁架结构整体滑移、顶升等特殊施工技术的介绍尤为感兴趣,这些技术在挑战传统施工模式的同时,也极大地提高了施工效率和经济效益。这本书的施工部分,让我对管桁架工程的现场实施有了更深刻的认识,也为我解决实际施工中可能遇到的难题提供了宝贵的参考。

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拿到这本《管桁架结构设计与施工》后,我首先被其内容涵盖的全面性所震撼。从最基础的理论概念,到复杂的结构分析,再到具体的施工技术,这本书几乎无所不包。书中对于管桁架的几何形状、杆件布置、荷载作用等都做了详尽的描述,并引入了多种荷载组合的计算方法,这对于理解结构在各种不利工况下的表现至关重要。尤其是在结构动力学分析方面,作者深入浅出地讲解了管桁架在风、地震等动力荷载作用下的响应,并给出了相应的计算公式和设计要点,这对于设计大型、高耸的管桁架结构来说,是必不可少的一环。我特别关注了书中关于节点设计的部分,这是管桁架结构的关键所在。书中详细介绍了各种节点连接的构造形式,包括焊接节点、螺栓连接节点、压嵌连接节点等,并对不同连接方式的受力性能、构造要求、施工便利性进行了详细的对比分析。这些内容对于保证结构的整体性和安全性具有至关重要的意义。此外,书中还涉及了构件的强度、刚度验算,以及整体结构的稳定验算,这些都是确保结构安全可靠的基本要求。我还注意到书中对计算机辅助设计(CAD)和有限元分析(FEA)在管桁架设计中的应用也进行了介绍,这表明了该书紧跟时代步伐,融入了现代工程技术的最新发展。虽然我对这些软件操作的细节了解不多,但书中对于其应用原理和优势的阐述,足以让我认识到它们在提高设计效率和精度方面的重要作用。总而言之,这本书的专业性和系统性都非常高,足以满足各层次读者的需求。

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这本书的理论深度和广度都让我印象深刻,特别是关于管桁架结构稳定性的分析部分,做得非常到位。作者不仅从经典的欧拉稳定性理论入手,讲解了轴心受压杆件的失稳模式,还深入探讨了在实际工程中,管桁架结构作为整体,其稳定性是如何受到各种因素影响的。书中详细介绍了不同类型的整体失稳,如侧向屈曲、扭转屈曲等,并给出了相应的计算方法和设计建议。我特别喜欢书中关于“桁架结构整体稳定性”的章节,它将杆件的局部稳定性与整个结构的整体稳定性联系起来,解释了为什么即使单个杆件都满足强度和刚度要求,整个结构也可能发生失稳。书中对影响整体稳定性的因素,如构件的连接方式、支撑的布置、外荷载的类型等,都做了深入的剖析。此外,书中还介绍了如何利用数值模拟软件,如有限元分析软件,来进行管桁架结构的整体稳定性分析,这对于复杂结构的设计尤为重要。作者还针对不同类型的管桁架结构,如空间管桁架、平面管桁架等,给出了不同的稳定性验算方法和设计细节。这些内容对于理解和设计高大、跨度大的管桁架结构来说,具有极高的参考价值。即便我只是一个初学者,也能从中感受到作者深厚的理论功底和丰富的实践经验,这本书绝对是深入理解管桁架结构稳定性的绝佳读物。

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这本书在案例分析方面做得相当出色,让我对管桁架结构的实际应用有了更直观的认识。书中选取了多个不同类型、不同规模的工程项目,对它们的管桁架结构设计和施工过程进行了详细的剖析。每个案例都从项目背景、结构选型、关键技术、难点攻关、施工过程、质量控制等多个维度进行了深入的介绍。我特别喜欢书中关于大型体育场馆屋盖结构设计的案例,作者详细介绍了如何根据场馆的跨度、形状和功能需求,进行最优的结构体系选择,以及如何处理大跨度构件的受力、变形和整体稳定性问题。书中还展示了如何利用先进的计算机辅助设计工具,对复杂的空间管桁架结构进行建模、分析和优化。此外,书中对施工过程中的一些挑战,如高空作业、复杂节点安装、精确测量控制等,都进行了详细的描述,并分享了解决这些问题的经验和方法。这些真实的工程案例,让我能够清晰地看到理论知识是如何在实践中被应用的,也让我对管桁架结构的工程复杂性和技术挑战有了更深刻的体会。通过这些案例,我仿佛亲身经历了这些伟大工程的诞生,也更加理解了结构工程师和施工人员的智慧与辛劳。

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这本书的图文并茂,极大地提升了阅读体验,尤其是在理解复杂的节点构造和施工细节时。我发现书中大量的结构图、节点详图、施工流程图以及实景照片,都清晰地展示了管桁架结构的各个组成部分和施工过程。例如,在讲解节点连接时,书中不仅有详细的节点构造图,还配有现场施工的照片,让我能够直观地看到焊接、螺栓连接等工艺是如何在实际中进行的。在介绍施工方法时,书中也采用了大量的流程图和示意图,将复杂的施工步骤分解为易于理解的单元,让我能够清晰地把握整个施工流程。我尤其喜欢书中对于一些关键施工节点的剖视图,它能够让我清楚地看到构件是如何相互连接、受力是如何传递的。此外,书中还穿插了一些施工现场的实景照片,展示了管桁架结构从基础到封顶的各个阶段,这不仅增强了视觉效果,也让我对工程的规模和复杂性有了更直观的感受。这种图文并茂的呈现方式,极大地弥补了纯文字描述可能带来的理解障碍,让这本书更具实践指导意义。即使是对于非专业人士,通过书中丰富的图片,也能对管桁架结构的设计和施工有一个大致的了解。

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《管桁架结构设计与施工》这本书的书写风格非常严谨,但又不失可读性。作者在讲解复杂理论时,总是能够用清晰易懂的语言进行阐述,并辅以大量的图例和表格,使得抽象的公式和概念变得生动形象。我尤其欣赏书中在介绍各种设计方法和规范时,能够引用国内外相关的设计标准和规范,并对其中的关键条文进行解释和说明。这对于我们这些需要遵循规范进行设计的工程师来说,提供了极大的便利。书中对各类荷载(恒荷载、活荷载、风荷载、雪荷载、地震作用等)的计算方法,以及不同的荷载组合原则,都做了详细的介绍,并给出了相应的规范条文和计算实例。这有助于我们全面考虑结构在各种荷载作用下的受力情况,确保设计的安全性。此外,书中对不同类型管桁架结构(如三角形桁架、梯形桁架、多边形桁架等)的受力特性和构造特点也进行了详细的分析,并根据不同的应用场景,给出了相应的选型建议。我特别喜欢书中关于“节点连接设计”的章节,它不仅详细介绍了各种连接形式的构造要求和计算方法,还对不同连接形式的优缺点进行了深入的分析,为我们选择最合适的连接方式提供了重要的参考。这本书的理论严谨性、内容全面性以及语言的易读性,都让我受益匪浅,是我学习管桁架结构设计的宝贵财富。

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这本书给我最大的启发在于,它不仅仅是一本“怎么做”的指导书,更是一本“为什么这么做”的解释书。作者在讲解每一个设计原则和施工技术时,都会深入剖析其背后的力学原理和工程道理。例如,在讨论构件截面选择时,书中会详细解释为什么需要考虑强度、刚度、稳定性等多个方面,并给出相应的计算公式和验算方法。在讲解节点连接时,书中会分析不同连接方式对节点传力路径、应力集中等方面的影响,从而解释为什么某些连接方式在特定情况下更优。这种深入的原理讲解,让我能够更好地理解设计背后的逻辑,而不是仅仅停留在公式的套用上。我还注意到书中关于“应力集中”和“疲劳设计”的章节,这对于一些承受重复荷载的管桁架结构,如桥梁、起重机等,具有特别重要的意义。作者详细阐述了应力集中的产生原因、危害以及如何通过优化结构设计和节点构造来减小应力集中的影响。同时,书中还介绍了管桁架结构在动荷载作用下的疲劳性能评估方法和设计原则,这对于确保结构的长期安全服役至关重要。这种对深层原理的挖掘和阐释,让这本书的价值远超一般的教科书,它能够帮助读者建立起扎实的理论基础,从而在面对复杂工程问题时,能够做出更合理、更科学的设计决策。

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在我阅读《管桁架结构设计与施工》的过程中,我深刻体会到作者对细节的极致追求。书中在阐述每一个理论概念、计算方法或施工步骤时,都力求做到严谨、准确,不放过任何可能影响工程质量的细枝末节。例如,在材料选用部分,书中不仅列举了常用的钢材牌号,还详细介绍了不同钢材的性能特点、适用范围以及选用的依据,并强调了材料的质量控制的重要性。在构件截面设计方面,书中不仅给出了基本的强度、刚度计算公式,还详细阐述了如何考虑构件的局部稳定性、整体稳定性以及连接的可靠性,并对不同构件在不同荷载下的设计要求进行了细致的说明。在施工工艺方面,书中对焊接的坡口形式、焊缝类型、焊接顺序、焊接参数等都做了详细的规定,并强调了焊缝外观质量检查和无损检测的重要性。对于螺栓连接,书中则详细介绍了螺栓的等级、连接形式、拧紧力矩等关键参数,并强调了防松措施的重要性。这种对细节的关注,充分体现了作者在工程实践中的丰富经验和严谨态度,也让我深切地感受到,精细化的设计和施工是确保管桁架结构安全可靠的基石。

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