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文档简介

钢结构设计

一、填空题

[填空题]

参考答案:

1、在钢屋架设计中,对于受压构件,为了达到截面选择最为经济的目的,通常采等稳

定性原则。

2-.为避开屋架在运输和安装过程中产生弯曲,钢结构设计规范对屋架杆件规定了容许长

细比。

3、钢结构设计规范将钢材分为四组,钢板越厚,设计强度越小。

4、常用的有楝条钢屋架的承重结构有屋架、槐条、屋面材料、和支

撑等。

5、现行钢结构设计法是以概率理论为基础的极限状态设计法。

6、梯形屋架下弦支座节点处应设刚性系杆。

7、在横向水平支撑布置在其次柱间时,第一柱间内的系杆应为刚性系杆。

8、柱头的传力过程为Nf垫板一顶板一加劲肋一柱身。

9、柱脚由底板、靴梁、锚栓、隔板、肋板组成。

10、梁的最大可能高度一般是由建筑师提出,而梁的最小高度通常是由梁的刚度要

求确定的。

11、在钢屋架设计中,对于受压杆件,为了达到截面选择最为经济的目的,通常采纳等

稳定性原则。

12、为避开屋架在运输和安装过程中产生弯曲,《钢结构设计规范》对屋架杆件规定了容

许长细比,

13、垂直于屋面坡度放置的楝条按双向受弯构件计算

14、三角形屋架由于外形与均布荷载的弯矩图不相适应,因而弦杆的内力沿屋架跨度分

布很不匀称。

15、系杆可分为刚性系杆和柔性系杆,通常刚性系杆采纳双角钢,按压杆设计。

16、在钢屋架的受压杆件设计中,确定双角钢截面形式时,应采纳等稳定的原则

17、组成单层钢结构厂房结构的构件按其作用可归并为下列几个体系横向平面框架体系、纵

向平面框架体系、屋盖结构体系、吊车梁结构体系、支撑体系、墙架结构体系。

18、柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水平反力,此水平反力应由底板与碎基础间的摩

擦力或设置抗剪键承受。

19、钢结构设计除抗疲惫计算外,采纳以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项

系数设计表达式进行计算,

20、冷加工硬化,使钢材强度提高,塑性和韧性下降,所以一般钢结构中常用冷加工

硬化来提高钢材强度。

二、选择题

[单选题]

50、一般钢屋架的受压杆件中,两个侧向固定点之间()o

A:垫板数不宜少于两个B:垫板数不宜少于一个C:垫板数不宜多于两个D:可不

设垫板

参考答案:A

[单选题]

49、轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于()。

A:底板的抗弯刚度B:柱子的截面积C:基础材料的强度等级D:底板的厚度

参考答案:C

[单选题]48、受弯构件钢材牌号为Q235-B,选用HN600X200X11X17,其抗弯、抗剪强度

设计值分别为()N/mm2o

A:215、125B:205、120C:215、120D:205、125

参考答案:D

[单选题]47、槽钢檄条的每一端一般用下列哪一项连于预先焊在屋架上弦的短角钢(棵托)

上(

A:一个一般螺栓B:两个一般螺栓C:安装焊缝D:一个高强螺栓

参考答案:B

[单选题]46、关于吊车荷载的以下论述何项不正确?

A:依据要求的利用等级和载荷状态确定吊车的A1~A8共8个工作级别作为设计依据

B:吊车竖向荷载标准值应采纳其最大轮压或最小轮压

C:吊车纵向水平荷载标准值应按作用在一边轨道上全部刹车轮的最大轮压之和的10%采纳;

D:吊车横向水平荷载标准值应依据吊车的大车和小车质量与额定起重量(质量)之和乘以

重力加速度的《荷载规范》条规定的百分数确定。

参考答案;D

[单选题]

45、屋架设计中,积灰荷载应与()同时考虑。

A:屋面活荷载

B:雪荷载

C:屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值

D:屋面活荷载和雪荷载

参考答案:C

[单选题]

44、一屋架跨度为18m,屋架间距为6m,屋面材料为波形石棉瓦,要求屋面坡度i=l/2.5.

屋架被接于混凝土柱上。该屋架宜采纳()屋架。

A:三角形

B:梯形

C:人字形

D:平行弦

参考答案:A

[单选题]

43、在焊接工字形组合梁中,翼缘与腹板连接的角焊缝计算长度不受60hf的限制,是因为

A:截面形式的关系B:施焊次序的关系C:梁设置有加劲肋的关系D:内力沿侧面

角焊缝全长分布的关系

参考答案:D

[单选题]

42、计算屋架杆件内力时•,考虑半跨活载的内力组合,是因为()。

A:跨中旁边的斜腹杆可能产生最大内力或由拉力变为压力

B:获得上下弦杆的最大内力

C:获得端腹杆的最大内力

D:跨中旁边腹杆在最大内力

参考答案:A

[单选题]

41、双角钢组成的杆件,中部应设垫板,垫板间距为()。

A:压杆W40i,拉杆W80iB:无论压杆拉杆均W40iC:无论压杆拉杆均W80iD:随

参考答案:A

[单选题]40、依据等稳定性的要求,屋架的支座斜杆一般选用()截面。

A:两等肢角钢相连B:不等边角钢长肢相连C:不等边角钢短肢相连

D:两等边角钢组成的十字形截面

参考答案:B

[单选题]

39、当下弦节点两侧杆件内力不同时,节点处的杆与节点板连接的侧缝应按()计

算。

A:两侧力的较大值B:两侧力的较小值C:两侧力之差D:两侧力之和

参考答案:C

[单选题]

38、当桁架杆件用节点板用连并承受静离荷载时,弦杆与腹杆,腹杆与腹杆之间的间隙不宜

小于()m。

A:20B:10C:30D:40

参考答案:A

[单选题]

37、对于屋架中杆力较小的腹杆,其截面通常按()。

A:容许长细比限制B:构造要求确定C:变形要求确定D:局部稳定确定

参考答案:A

[单选题]36、屋架设计中,枳灰荷载应与()同时考虑。

A:屋面活荷载

B:雪荷载

C:屋面活荷载和雪荷载

D:屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值

参考答案:D

[单选题]

35、屋盖中设置的刚性系杆().

A:只能受拉

B:可以受压

C:可以受弯

D:可以受压和受弯

参考答案:D

[单选题]

34、屋架下弦纵向水平支撑〜般布置在屋架的()o

A:端竖杆处

B:下弦中间

C:下弦端节间

D:斜腹杆处

参考答案:C

[单选题]

33、再分式腹杆体系的优点是()。

A:压杆长度短

B:腹杆数量少

C:避开上弦杆承受节间荷载

D:腹杆总长度小

参考答案:C

[单选题]

32、支撑桁架中的十字交叉斜腹杆,选择的截面形式为()o

A:双角钢组成的T形截面;B:单角钢C:工形D:圆钢

参考答案:B

[单选题]

31、当屋架跨度小于()m时,无悬挂吊车,无振动荷教,可以不设置下弦横向水

平支撑。

A:15B:24C:35D:30

参考答案:A

[单选题]

30、屋架横向水平支撑的间距不宜大于()mo

A:60B:90C:75D:40

参考答案:A

[单选题]

29、梯形钢屋架支座端斜杆几何长度为L,其平面内计算长度为()Lo

A:0.75B:0.8C:0.9D:1.0

参考答案:D

[单选题]

28、为了保持钢屋架间距不变,在抽柱处需设置().

A:托架;B:上弦水平支撑;C:楝条;D:下弦水平支撑。

参考答案:A

[单选题]

27、一般钢屋架上弦杆在桁架平面内的计算长度系数为()。

A:0.8B:0.9C:1.0D:2.0

参考答案:C

[单选题]

A:两等边角钢组成的T形截面

B:两等边角钢组成的十字形截面

C:两不等边角钢长边相连的T形截面

D:两不等边角钢短边相连的T形截面

参考答案:D

[单选题]

25、屋架的腹杆和节点数最少的腹杆体系为().

A:单斜式

B:人字式

C:再分式

D:交叉式

参考答案:B

[单选题]

24、一般热轧型钢模条不必计算()。

A:强度B:整体稳定性C:刚度D:局部稔定性

参考答案:D

[单选题]

23、下列屋架中,只能与柱做成较接的钢屋架形式为()。

A:梯形屋架B:平行弦屋架C:人字形屋架D:三角形屋架

参考答案:D

[单选题]22、北方某寒冷地区(温度低于-200C)一露天仓库起重量大于50t的中级工作制

吊车钢梁,宜选用()钢

A:Q235-A

B:Q235-B

C:Q235-C

D:Q235-D

参考答案:D

[单选题]

21、南方地区(温度大于00C)某一工厂设计一起重量大于50t的中级工作制吊车钢梁,宜

选用()钢。

A:Q235-A

B:Q235-B

C:Q235-C

D:Q235-D

参考答案:B

[单选题]20、随着钢材厚度的增加,下列说明正确的是()o

A:钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降

B:钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高

C:钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高,而抗剪强度有所下降

D:视钢材牌号而定。

参考答案:A

[单选题]

19、在碳素结构钢中,()不能用于焊接承重结构。

A:Q235-A

B:Q235-B

C:Q235-C

D:Q235-D

参考答案:A

[单选题]

18、结构钢的强度设计值()。

A:随厚度增大而降低,并且与质量等级(A、B、C、D)无关

B:随厚度增大而降低,并且随质量等级从A到D(或E)逐级提高

C:随厚度增大而降低,并且随质量等级从A到D(或E)逐级降低

D:随厚度增大而降低,并且随质量等级从A到D逐级提高

参考答案:A

[单选题]

17、某屋架,采纳的钢材为Q235-B、F,型钢及节点板厚度均不超过16mm,钢材的抗压强

度设计值是()N/mm2

A:200B:205C:215D:235

参考答案:C

[单选题]

16、结构重要性系数Y,对平安等级为一级、二级、三级的结构构件,应分别取为()。

A:一级1.3,二级L2,三级1.1B:一级1.2,二级1.1,三级1.0

C:一•级1.1,二级1.0,三级0.9D:一级1.0,二级0.9,三级0.8

参考答案:C

[单选题]15、下列钢结构计算所取荷载设计值和标准值,哪一组符合现行钢结构设计规范()。

①计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时,应采纳荷载标准值;②计算结构或

构件的强度、稳定性以及连接的强度时,应采纳荷载设计值;③计算疲惫和正常运用极限

状态时,应采纳荷载标准值;④计算疲惫和正常运用极限状态时,应采纳荷载设计值;

A:A,CB:B»CC:A,DD:B>D

参考答案:B

[单选题]14、进行钢吊车梁的稳定计算时•,其荷载应采纳标准值还是设计值及需乘以哪些系

数?

A:标准值,仅轮压乘以动力系数

B:标准值,不乘以动力系数

C:设计值,乘以荷载分项系数

D:设计值,乘以荷载分项系数及动力系数

参考答案:D

[单选题]

13、计算吊车梁的疲惫和挠度时,吊车荷载应按下列哪种说法计算?()

A:作用在跨间的荷载效应最大的2台吊车标准值,不乘动力系数

B:作用在跨间内荷载效应最大的1台吊车标准值,考虑动力系数

C:作用在跨间内荷载效应最大的1台吊车标准值,不乘动力系数

D:计算疲惫时按作用在跨间内荷教效应最大的1台吊车标准值,计算挠度时按作用在跨间

内荷载效应最大的2台吊车标准值,均不乘动力系数

参考答案:C

[单选题]

12、进行钢吊车梁制动结构的疲惫计算时,吊车荷载应按下列哪种说法取值?()

A:一台吊车荷载标准值乘以荷载分项系数

B:一台吊车荷载设计值乘以动力系数

C:一台起重量最大的吊车荷载标准值

D:两台吊车荷载标准值乘以动力系数

参考答案:C

[单选题]

11、某车间行驶多台重级工作值吊车。当进行疲惫计算时,吊车荷载应考虑下列哪一项?

A:两台相邻最大吊车标准值

B:一台最大吊车设计值乘以动力系数

C:一台最大吊车设计值

D:一台最大吊车标准值

参考答案:D

[单选题]

10、进行钢吊车梁的疲惫计算时。下列哪种荷载计算符合《钢结构设计规范》的做法?()

A:标准荷载乘以荷载分项系数及轮压动力系数

B:标准荷载乘以荷载分项系数

C:设计荷载乘以轮压动力系数

D:标准荷载不乘以任何系数

参考答案:D

[单选题]

9、进行钢结构计算时,所用荷载设计值和标准值。下列哪种说法是正确的?()

A:计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时,应采纳荷载标准值

B:计算疲惫和正常运用极限状态的变形时,应采纳荷载标准值

C:计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时,应采纳荷载设计值

D:计算疲惫和正常运用极限状态的变形时,应果纳荷载设计值

参考答案:C

[单选题]

8、对吊车梁进行刚度验算时,下列哪种说法是正确的?()

A:荷载取最大值

B:荷载取设计值

C:荷载取标准值

D:荷载取组合值

参考答案:C

[单选题]

7、按承载实力极限状态/算钢结构时,应考虑的组合为下列哪一项?()

A:荷载的基本效应组合

B:荷载的基本效应组合,必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合

C:荷载的短期效应组合

参考答案:B

[单选题]

6、设计钢结构时,关于其平安等级的确定,下列哪种说法是正确的?()

A:一般工业与民用建筑钢结构的平安等级可取一级

B:•般工业与民用建筑钢结构的平安等级可依据详细状况另行确定

C:特殊建筑钢结构的平安等级可依据详细状况另行确定

D:特殊建筑钢结构的平安等级可取一级

参考答案:C

[单选题]

5、一般工业与民用建筑钢结构的平安等级为下列哪一项?()

A:一级B:二级C:三级D:不能确定

参考答案:B

[单选题]

4、为避开屋架杆件在自重作用下产生过大的挠度,在动力荷载作用下产生猛烈振动,应使

杆件的()。

A:X<[X]B:N/AnWfC:N/4)AnWfD:B、C两项

参考答案:A

[单选题]

3、钢材脆性破坏同构件■)无关。

A:应力集中B:低温影响C:残余应力D:弹性模量

参考答案:D

[单选题]

2、热轧型钢冷却后产生的残余应力()o

A:以拉应力为主B:以压应力为主C:包括拉压应力D:拉压应力都很小

参考答案:C

[单选题]

1、在钢结构房屋中,选拦结构用钢材时,下列因素中的()不是主要考虑的因素。

A:建立地点的气温B:荷载性质C:钢材造价D:建筑的防火等级

参考答案:D

三、简答题

1>钢结构用钢材机械性能指标有哪些?承重结构的钢材至少应保证哪儿项指标满意要求?

答:钢材机械性能指标有:抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能、冲击韧性;承重结构的

钢材应保证下列三项指标合格:抗拉强度、伸长率、屈服点。

2、钢结构的承载实力极限状态包括以下哪几个方面?

答:钢结构的承载实力极限状态包括以卜.六个方面:(1)整个结构或其一部分作为刚体失去

平衡(如倾覆);

(2)结构构件或连接因材料强度被超过而破坏;

(3)结构转变为机动体系(倒塌);

(4)结构或构件丢失稳定(屈曲等);

(5)结构出现过度的塑性变形,而不适于接着承载;

(6)在重复荷载作用下构件疲惫断裂。

3、简述钢结构的建立过程及其初始缺陷。

答:钢结构的建立过程是由工厂加工制造和工地安装两个过程组成。工厂加工制造:原材料

的验收,放养和下料,冷热加工,必要的矫正,除锈和涂漆;工地安装:拼装子结构,吊装,

临时固定,调整各部分的相对位置最终固定。

初始缺陷:几何缺陷(初弯曲、初偏心等)和力学缺陷1弹性模量、极限强度等力学参数的

非匀称性,残余应力等)。

4、疲惫破坏的含义及特征是什么?

答:疲惫破坏是指循环荷载反复作用下,经验肯定时间的损伤积累,构件和连接部位出现裂

纹、最终断裂的现象。疲惫破坏的特征是:在循环荷载作用下,结构或构件在低于抗拉强度,

甚至低于屈服强度的应力状态断裂,疲惫断裂常呈脆性破坏。

5、某钢材强屈比为1.15,利用该钢材制作轴心受力构件。试问在进行强度设计时,可否只

川公式N/AnWfd进行验算?为什么?式中N为轴力,An为净截面面积,fd为钢材强度设计

值。

答:不行以,强度验算包括毛截面强度验算N/AWfd和净截面强度验算N/AnWfud两部分,

当钢筋强屈比大于1.25可简化按N/AnWfd,强屈比小于1.25时还能进行两部分验算。

6、格构柱绕虚轴的稳定设计为什么要采纳换算长细比?

答:格构式轴心受压柱当绕虚轴失稳时,剪力主要由缀材分担,柱的剪切变形较大,剪力造

成的附加挠曲影响不能忽视,故对虚轴的失稳计算,常以加大长细比的方法来考虑剪切变形

的影响,加大后的长细比称为换算长细比。

7、对于重要的受拉或受弯的焊接结构,须要具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷、

碳含量,冷弯试验的合格保证,为什么还须要具有常温冲击韧性的合格保证?

答:重要的受拉或受弯焊接结构由于焊接残余应力6r的存在,往往出现多向拉应力场,因

而有发生脆性破坏的较大危急。同时对受拉、受弯的焊接构件与受压(含压弯)构件的受力

状态不同,导致对缺陷反映速度不同,受拉,受弯构件反映速度快,对钢材质量要求较高。

因此对这类构件要求有常温冲击韧性的合格保证。

8、在选用钢材时应考虑哪些因素?

答:结构的重要性、荷载状况、连接方法、结构所处的温度和环境、钢材厚度。

9,有人说,轴心受压格构式构件绕虚轴失稳时截面产生剪力,因此须要采纳换算长细比考

虑剪切变形的影响;绕实轴失稳时截面不会产生剪力,因此采纳与实腹式构件相同的计算方

法。你认为对吗?为什么?

答:不对。绕实轴失稳时截面上也会产生剪力,但由于剪切变形很小,可以忽视不计。

10、高强螺栓连接有几种类型?其性能等级分哪儿级?并说明符号的含义。

答:高强螺栓连接有两种类型:摩擦型连接和承压型连接。

高强螺栓性能等级分8.8级和10.9级。

8.8级和10.9级:小数点前数字代表螺栓抗拉强度分别不低于800N/mm2和1000N/mm2,

小数点后数字表示屈强比,

11、简述在什么状况下,宜设置屋架下弦横向水平支撑?

答:①下承式屋架跨度224m时,或厂房内有振动设备,(A6级以上)重级工作制桥式吊车或

起重量在30t以上中级工作制(A4级以上)桥式吊车时。

②山墙抗风柱支承于屋架下弦时。

③屋架下弦设有悬挂吊车[或悬挂运输设备)时。

④在屋架下弦平面设置纵向支撑时。

⑤采纳弯折下弦屋架时。

12、试述屋面支撑的种类及作用。

答:种类:上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、竖向支撑、系杆。

作用:1、保证屋盖结构的儿何稳定性;2、保证屋盖结阂的空间刚度和整体性;3、为受压

弦杆供应侧向支撑点:4、承受和传递纵向水平力;5、保证结构在安装和架设过程中的稳定

性。

13、如何确定桁架节点板厚度?一个桁架的全部节点板厚度是否相同?

答:节点板上应力分布比较困难,一般不作计算,通常节点板厚度可依据腹杆(梯形屋架)

或弦杆(三角形屋架)的最大内力选用。一个桁架的全部节点板厚度不相同。

14、楝条分实腹式和格沟式,这两种结构形式各适用于哪种状况?

答:实腹式楝条构造简洁,制造儿安装便利,常用于跨度为3-6m的状况;当槐条跨度大于

6m时,采纳格构式楝条。

15、为什么模条要布置拉条?是不是凡是槐条均配置拉条?

答:为了给楝条供应侧向支承,减小楝条沿屋面坡度方向的跨度,减小楝条在施工和运用阶

段的侧向变形和扭转,须要设置樵条。不是全部楝条均配置拉条,如空间桁架式楝条和T

形桁架榭条都不须要设置,

16、三角形、梯形、平行弦横加各适用于哪些屋盖体系?

答:三角形屋架主要用于屋面坡度较大的有槐条屋盖结构中或中、小跨度的轻型屋面结构中。

梯形屋架•般用于屋面坡度较小的屋盖结构中,现已成为工业厂房屋盖结构的基本形式。平

行弦屋架一般用于单坡屋面的屋架及托架或支撑体系中。

17、试述吊车梁的类型及其应用范围?

答:吊车梁按结构体系可分为实腹式、下撑式和桁架式。按支承状况分为简支和连续。实腹

简支吊车梁应用最广,当跨度及荷载较小时,可采纳型钢梁,否则采纳焊接梁,连续梁比简

支梁用料经济,但由于它受柱的不匀称沉降影响较明显,i般很少应用;下撑式吊车梁和桁

架式吊车梁用钢量较少,但制造费工、高度较大,桁架式吊车梁可用于跨度大但起重量较小

的吊车梁中。

18、布置柱网时应考虑哪些因素?

答:柱网布置主要是依据工艺、结构与经济的要求确定。此外,还要考虑建筑内其他部分与

柱网的协调,如基础、地下.管道、烟道等。

19、为什么要设置温度缝?

答:当厂房平面尺寸很大时,由于温度影响会使构件内产生很大的温度应力,并导致墙和屋

面的破坏,因此要设置温度缝。

20、厂房柱有哪些类型?它们的应用范围如何?

答:厂房横向框架柱按其形式可分为等截面柱、匀称变截面柱、台阶式柱和分别式柱。等截

面柱适用于吊车起重量小于200kN的车间;匀称变截面柱适用于轻钢结构厂房;台阶式柱

适用于传统厂房;分别式柱一般较台阶式柱费钢材,上部刚度较小,但在吊车起重最较大而

厂房高度小于18m时采纳分别式柱,还可用在有扩建的厂房中,吊车荷载比较大而厂房用

压型钢板做屋面的厂房中。

2G、在选用钢材时应考虑哪些因素?

答:钢材的选用既要确保结构物的平安牢靠,又要经济合理。选用钢材时,考虑的主要因素

有,结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作环境、应力状态和钢材厚度等,选择合适牌

号和质量等级的钢材。

27、设计实腹式樵条时应进行哪些验算?

答:实腹式楝条设计时可不考虑扭矩,按双向受弯构件计算,需验算强度、整体稳定和夙度。

28、简述拉条的布置原则,

答:1)跨度小于4m可不设拉条,4-6m在跨中设一道拉条,大于6m在1/3跨度处设二道

拉条.2)当屋盖有天窗时,应在天窗两侧楝条之间设置斜拉条和直撑杆。

29、疲惫破坏分类?

答:1)高周疲惫(应力疲惫):工作应力小于,没有明显的塑性变形,寿命大于次以上。典

型对象:厂房吊车梁、游乐设施、桥梁、高耸塔架、海洋平台等在日常荷载下的疲惫破坏。

2)低周疲惫(应变疲惫)工作应力达到或大于,有肯定的塑性变形,寿命在几次以内,甚

至几百次、几十次。典型对象:猛烈地震下的一般钢结构疲惫破坏。

四、分析题

[论述题]参考答案:

1、何谓焊接板梁的最大高度和最小高度?梁的经济he高度的范围?腹板太厚或太薄会出现

什么问题?

答:梁的高度应由建筑高度、刚度要求和经济条件三者来确定。建筑高度是指梁格底面最低

表面到楼板顶面之间的高度,它的限制确定了梁的最大可能高度,一般由建筑师提出;刚度

要求是要求梁的挠度uu],它确定了梁的最小高度;由经济条件可定出梁的经济高度,

一般由梁的用钢量为最小来确定,梁的经济高度的范围为:hminWheWhmax.腹板太厚将增

加用钢量,导致不经济,而太薄,梁的腹板将不能保证局部稳定性要求,从而使梁的稳定性

承载力降低。

2、•般梯形钢屋架中腹杆的计算长度是如何确定的?为什

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