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PROGRAMACION DIGITAL

ETABS 2013

MODELAMIENTO DE EDIFICIO DE 5 NIVELES CON ASCENSOR CON ETABS 2013 Edificio Sistema Estructural de Pórticos y Muros Cortantes de cinco niveles con ascensor. Análisis Estático y Dinámico por combinación modal espectral.      

Uso Ubicación Suelo Vigas XX Vigas YY Columnas



Muros

: Vivienda. : Chiclayo. : Flexible. : 0.30m x 0.45m. : 0.30m x 0.40m. : 0.30m x 0.30m. : 0.30m x 0.40m. : e=0.25m, e=0.15m.

CARACTERISTICAS

 

Resistencia del concreto Esfuerzo de fluencia del acero

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: f’c=210kg/cm2. : fy=4200kg/cm2.

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ETABS 2013

 PASO 1: SELECCIÓN DE MODELO.  Clic en File/ New Model

 Clic en Ok.  Activar: Custom grid Spacing/ click en Edit Grid Data.

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ETABS 2013

 Clic en Ok/ok.

 Clic en Units/ clic en Consistent Units.  Esogemos las unidades/ok

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ETABS 2013

 PASO 2: DEFINICION DE PROPIEDADES DE MATERIALES.  Clic en Define/ Materials Properties.

 Clic en Add New Material

CONCRETO f’c: 210Kg/cm2

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ETABS 2013

 Clic en Modify Material Property.

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ETABS 2013

 Clic en Ok. Acero f’y: 4200Kg/cm2

 Clic en Ok.

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ETABS 2013

 Clic en Ok./ok

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ETABS 2013

 PASO 3: DEFINICION DE SECCIONES DE ELEMENTOS. COLUMNA: C1-0.30x0.30

 Clic en Define/ Sections Propertiers/Frame Sections.  Clic en Add New Property/ clic en Rectangular Section.

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ETABS 2013

 Clic en ok/ok.

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ETABS 2013

COLUMNA: C2-0.30x0.40

 Clic en Define/ Sections Propertiers/Frame Sections.  Clic en Add New Property/ clic en Rectangular Section.

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ETABS 2013

 Clic en ok/ok.

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ETABS 2013

VIGA X-X: V1: 0.30x0.45

 Clic en Define/ Sections Propertiers/Frame Sections.  Clic en Add New Property/ clic en Rectangular Section.

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ETABS 2013

 Clic en ok/ok. VIGA Y-Y: V2: 0.30x0.40

 Clic en Define/ Sections Propertiers/Frame Sections.  Clic en Add New Property/ clic en Rectangular Section.

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ETABS 2013

 Clic en ok/ok.

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ETABS 2013

LOSA MACIZA E=0.15m

 Clic en Define/ Sections Propertiers/Slab Sections.  Clic en Slab1 / Clic en Add New Property.

 Clic en ok/ok. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL - UNPRG

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ETABS 2013

MURO DE CORTE E=0.25m

 Clic en Define/ Sections Propertiers/Wall Sections.  Clic en Wall 1 / Clic en Add New Property.

 Clic en ok/ok.

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ETABS 2013

MURO DE CORTE E=0.15m

 Clic en Define/ Sections Propertiers/Wall Sections.  Clic en Wall 1 / Clic en Add New Property.

 Clic en ok/ok.

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ETABS 2013

 PASO 4: DIBUJAR COLUMNAS. COLUMNA: C1-0.30x0.30

 Clic en “Set Plan View” / Story 5.  Clic en Similar Stories.  Clic en Draw  Clic en “Draw/Beam/column”/ Quick Draw Column

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ETABS 2013

COLUMNA: C2-0.30x0.40

 Clic en “Set Plan View” / Story 5.  Clic en Similar Stories.  Clic en Draw  Clic en “Draw/Beam/column”/ Quick Draw Column

Hacemos clic en los puntos donde va a estar ubicada la columna.

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 PASO 5: DIBUJAR VIGAS. VIGAS XX: V1:0.30x0.45

 Clic en “Set Plan View” / Story 5.  Clic en Similar Stories.  Clic en Draw  Clic en “Draw/Beam/column”/ “Quick Draw Beam/Column”

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ETABS 2013

VIGAS YY: V2:0.30x0.40

 Clic en “Set Plan View” / Story 5.  Clic en Similar Stories.  Clic en Draw  Clic en “Draw/Beam/column”/ “Quick Draw Beam/Column”

NOTA: agregamos un eje más (“V’’) a 17.28m.

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ETABS 2013

 PASO 6: DIBUJAR PUNTOS. PUNTOS PARA LA UBICACIÓN DE MUROS DE CORTE

 Clic en “Set Plan View” / Story 5.  Clic en Similar Stories.  Clic en Draw/ “Draw Joint Objects”

 Hacemos clic en la columna para que el punto aparezca 1.50m a la derecha de esta.

Se hace lo mismo para dibujar el resto de puntos, ya sea en el eje x, y.

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ETABS 2013

 PASO 7: DIBUJAR MUROS DE CORTE. MURO E=25cm

 Clic en “Set Plan View” / Story 5.  Clic en Similar Stories.  Clic en “Draw Floor/ Wall Objects”/ Clic en “Draw Walls”

 Hacemos clic en un primer punto y luego clic en el Segundo punto. Para continuar dibujando hacemos anticlic.

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 PASO 8: DIBUJAR ASCENSOR. DIBUJAR PUNTOS PARA UBICAR EL ASCENSOR

 Clic en “Set Plan View” / Story 5.  Clic en Similar Stories.  Clic en Draw/ “Draw Joint Objects”

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ETABS 2013

MURO E=15cm

 Clic en “Set Plan View” / Story 5.  Clic en Similar Stories.  Clic en “Draw Floor/ Wall Objects”/ Clic en “Draw Walls”

 Hacemos clic en un primer punto y luego clic en el Segundo punto. Para continuar dibujando hacemos anticlic.

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ETABS 2013

 PASO 9: DIBUJAR LA CAJA DE ESCALERA (MUROS CURVOS). CONVERTIR UN PUNTO A FRAMES

 Clic en el primer punto de inicio de la curva (columna).  Clic en Edit/ Extrude/ Extrude Joints a Frames  Clic en Radial Extrusion.  Clic en el punto alrededor del cual gira.

 Clic en Ok

De igual forma para la otra mitad: ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL - UNPRG

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CONVERTIR FRAMES A SHELL

 Clic en el primer punto de inicio de la curva (columna).  Clic en Edit/ Extrude/ Extrude Frames a Shell  Clic en Radial Extrusion.  Clic en el punto alrededor del cual gira.

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ETABS 2013

 Clic en Ok

 PASO 10: DIBUJAR LA LOSA MACIZA.  Clic en Similar Stories.  Clic en Draw/ “Draw Fall/ wall Objects”  Clic en Quick Draw Floor/wall

 Hacemos clic en donde va ser losa maciza y que ese figuras rectangulares.

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ETABS 2013

 Para figuras irregulares: Clic en Draw/“Draw Fall/ wall Objects”  Clic en “Draw Floor Wall”.

Le damos clic en los puntos de la figura. DIBUJAR LOS VACIOS EN LOSA

 Seleccionar el Frame.  Clic en Replicate

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ETABS 2013

 Luego seleccionamos la viga replicada.  Clic en Edit/ Extrude/Extrude Frames to Shell.

 Se crea una area encima de la losa.  Seleccionamos el área creada/clic en Assign/Clicen Shell/Openning/Ok. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL - UNPRG

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ETABS 2013

CAMBIAR LA DIRECCION DE LA LOSA

 Seleccionar la losa  Clic en assign/ Shell/ Local axes.

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 Clic en Ok.

 PASO 11: DIVIDIR LOS MUROS.  Seleccionamos los muros a dividir.  Clic en Edit/ Edit Shells/ Divide Shells.

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 Clic en Ok.

 PASO 12: ASIGNAR RESTRICCIONES.  Clic en One Story.  Nos ubicamos en la base.  Seleccionamos todo/ Clic Assign/Joints/ Restraints.

 Clic en Ok. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL - UNPRG

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 PASO 13: DEFINIR PATRONES DE CARGA.  Clic en Define/ Load Patterns.  Creamos las cargas Live1, Live2.

 Clic en Ok.  PASO 14: ASIGNAR CARGAS ACTUANTES EN LA LOSA. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL - UNPRG

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DEAD: CARGA MUERTA. 1er al 4to Nivel 5to Nivel

= 0.322 tn/m2 = 0.100 tn/m2

LIVE: CARGA VIVA. 1er al 4to Nivel 5to Nivel

= 0.200 tn/m2 = 0.100 tn/m2

Asignar Carga DEAD:  Seleccionamos la losa del primer, segundo, tercer y cuarto piso.  Clic en Assign/Clic en Shell Loads/ Uniform.

 Clic en Ok.  Seleccionamos la losa del quinto piso.  Clic en Assign/Clic en Shell Loads/ Uniform.

 Clic en Ok.

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ETABS 2013

Asignar Carga LIVE:  Seleccionamos la losa del primer, segundo, tercer y cuarto piso.  Clic en Assign/Clic en Shell Loads/ Uniform.

 Clic en Ok.  Seleccionamos la losa del quinto piso.  Clic en Assign/Clic en Shell Loads/ Uniform.

 Clic en Ok. Asignar Carga LIVE1:  Seleccionamos la losa del primer, segundo, tercer y cuarto piso de forma alternada.  Clic en Assign/Clic en Shell Loads/ Uniform.

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ETABS 2013

 Clic en Ok.  Seleccionamos la losa del quinto piso de forma alternada.  Clic en Assign/Clic en Shell Loads/ Uniform.

 Clic en Ok. Asignar Carga LIVE2:  Seleccionamos la losa del primer, segundo, tercer y cuarto piso de forma alternada.  Clic en Assign/Clic en Shell Loads/ Uniform.

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ETABS 2013

 Clic en Ok.  Seleccionamos la losa del quinto piso de forma alternada.  Clic en Assign/Clic en Shell Loads/ Uniform.

 Clic en Ok.

 PASO 15: ASIGNAR BRAZOS RIGIDOS.  Seleccionamos columnas y vigas.  Clic en Frame/ End Jenght Offsets.

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 Clic en Ok.  PASO 16: CREAMOS LOS DIAFRAGMAS POR PISO  Clic en Define/ Diafragmas  Clic en Add New Diaphragm

.

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 Clic en Ok.  De esa misma forma se crea el resto de diafragmas.

 PASO 17: ASIGNAMOS LOS DIAFRAGMAS POR PISO.  Seleccionamos las columnas y vigas del primer piso.  Clic en Assign/Shells/ Diphragms.  Seleccionamos el D1.

 Clic en Ok.

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ETABS 2013

 Procedemos de la misma manera para asignar diafragma rígido a los demás niveles.  PASO 18: PESO DE LA ESTRUCTURA.  Clic en Define/ Mass Source.

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ETABS 2013

Nota: La NE-030, para Edificaciones Comunes (Categoría C), el peso se calculará adicionando a la carga permanente el 25% de la Carga viva.  Clic en Ok.  PASO 19: CREAR CARGAS DE SISMO – ANALISIS SISMICO ESTATICO. CREACION DE “SeX”  Clic en Define/define Load Patterns.  Creamos la carga de sismo SeX.  Clic en Add New Load.

 Clic en Modify Lateral Load.

 Clic en Ok.

CREACION DE “SeY”  Creamos la carga de sismo SeY.  Clic en Add New Load.

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 Clic en Modify Lateral Load.

 Clic en Ok/ok.  PASO 20: DEFINIR CARGAS DE SISMO – ANALISIS SISMICO DINAMICO. Definimos el espectro de aceleraciones. (Se encuentra en la hoja de cálculo de Excel: Análisis Sísmico E-030-2006) NORMA E030 – RNE. FACTOR DE ZONA

Z

0.4

FACTOR DE USO

U S

1 1.4

Tp

0.9

SISTEMA ESTRUCTURAL

CT

45

FACTOR DE REDUCCION

R

7

Di ≤

0.007

FACTOR DE SUELO

DISTORCIÓN MÁXIMO DE ENTREPISO - Donde ZUSg/R, considerando g=1 ZUS = 0.080 R ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL - UNPRG

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ETABS 2013

- Aceleración (Sa): =

PERIODO (T)

ACELERACION

C

0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.180 0.090 0.060 0.045 0.036 0.030 0.026 0.023 0.020 0.018

2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.25 1.13 0.75 0.56 0.45 0.38 0.32 0.28 0.25 0.23

ZUSg * C R

ESPECTRO DE PSEUDOACELERACIONES 0.25

ACELERACIONES (Sa)

Sa

0.2 0.15 0.1 0.05 0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

PERIODO (T)

Copiamos los valores de Periodo (T) y Amplificación Sísmica(C) en un bloc de notas la cual será ingresado al Etabs.

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Guardamos el archivo de texto(*txt). INGRESANDO EL ESPECTRO AL ETABS.

 Clic en Define/ Functions/ Response Spectrum.  Eliminamos el existente.

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ETABS 2013

 Clic en Periodo vs Value.  Clic en Browse y buscamos el espectro.txt

 Clic en Ok/ok.  PASO 21: DEFINIR ESPECTRO DE RESPUESTA. Creando el Caso de carga: “SdX”.

 Clic en Define/ Load Cases.  Clic en Add new Case. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL - UNPRG

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ETABS 2013

 Creamos el Caso de carga: “SdX”

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Creando el Caso de carga: “SdY”.

 Clic en Add new Case.  Creamos el Caso de carga: “SdY”

 Clic en Ok/Ok.

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ETABS 2013

 PASO 22: DEFINIR LAS COMBINACIONES DE CARGA.  Clic en Define/ Load Combinations.

 PASO 23: DEFINIR LAS COMBINACIONES PARA VERIFICAR DISTORSIONES. Desplazamiento=0.75*R*Desplazamiento

 Clic en Define/Load Combinations.

 Clic en Ok. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL - UNPRG

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ETABS 2013

 PASO 24: DEFINIR PIERS PARA ENCONTRAR ESFUERZOS EN LOS MUROS.  Seleccionar el muro.  Clic en Asign/Shell/ Pier Label.

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ETABS 2013

 PASO 25: ANALIZAR LA ESTRUCTURA.  Clic en Analize/Run Analysis.  PASO 26: VERIFICACION DE DERIVAS ó DISTORCIONES.  Clic en Display/Show Tables.  Escogemos la table que queremos.

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– Análisis Estático (Envol)-DISTORSION MAXIMA (drift)

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– Análisis Dinámico (Envol)-DISTORSION MAXIMA (drift)

SEGÚN LA E-030 DEL RE: Cuando el Material predominante es de Concreto Armado β 0.90 V estático → Est. Irregulares

Cortante Dinamico (Vdin)

Cortante Estático (Vest.)

148.2839

189.5159

Control E030 NO CUMPLE, Se deberá Escalar

Se deberá escalar: 0.80*189.5159/148.2839 Factor Escala (FE) :

1.058073 Ingresar al Etabs

 PASO 28: MODIFICACION DE L FACTOR ESCALA.  Clic en Define/Load Cases.

 En Escale Factor colocamos: 9.81*1.058073 = 10.37969

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 Clic en Run Now Analysis. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL - UNPRG

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 Se puede verificar los cortantes en la base y ya cumple con la norma.

 PASO 29: MASAS PARTICIPATIVAS.  Clic en Display/Show Tables.  Desglosar Modal Results.  Clic en Modal Participating Mass Ratios.

La Estructura logra superar el 90% de la Masa Participativa en el MODO 5.

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ETABS 2013

DISEÑO  PASO 1: DISEÑAR TODOS LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES.  Clic en Design/Concrete Frame Design/Select Design Combinations.  Pasamos las combinaciones que queremos.

 Clic en Ok.  Clic en Design/ Concrete Frame design/ Start Design Check.

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Se recomienda colocar las unidades en Centímetros. NOTA: Si deseamos ver los aceros, hacemos lo siguiente. 

Clic en Design/Concrete Frame Design/Display Design Info.



Si escogemos “Longitudinal Reinforcing”, nos muestra el ÁREA DE ACERO que tiene la columna o viga. Si escogemos “Rebar Porcentage”, nos muestra la CUANTíA que tiene dicho elemento. Si escogemos “Shear Reinforcing”, nos muestra el área de acero requerido por corte (0.178 cm2/cm de separación). Si escogemos “Column P-M-M Capacity Ratios”, nos muestra la revisión de las columnas atreves de su diagrama de iteración. Debe ser menor a 1. Si escogemos “(6/5) Beam/Column Capacity Ratios”, establece el criterio de Columna Ffuerte – Viga Debil. Viene a ser la sumatoria de los momentos resistenes de las vigas multiplicada por 6/5 entre la sumatoria de momentos resistentes en las columnas. Si escogemos “Column/Beam Capacity Ratios”, (columna sobre viga), éste debe ser superior a 1.20. Si escogemos “Joint Shear Capacity Ratios”, nos muestra la revisión demanda – capacidad por corte en las juntas.

   

 

 PASO 2: COMBINACION CRÍTICA. SI SE DESEA CONOCER CUAL ES LA COMBINACION CRITICA PARA UN DETERMINADO FRAME (VIGA O COLUMNA).  Clic en una viga o columna.  Anti clic.  Nos aparece un cuadro y nos manda directo a la combinación crítica.

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 Donde: TOP STEEL : Es el acero superior. BOTTOM STEEL: Es el acero inferior. SHEAR STEEL : Es el acero por corte.  PASO 3: ASIGNAR ACERO EN COLUMNAS.    

Desactivamos el candado. Clic en Define/Section Properties/ Frame Sections. Escogemos SD Section/ Clic en Add New Property. Clic en Section Designer.

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 Completamos el cuadro/Clic en Section Designer.

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 PASO 4: ASIGNAR NUEVAS SECCIONES.  Seleccionamos las columnas.  Asignamos las nuevas secciones.  Clic en Assign/Frame/Escogemos la sección/Ok

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