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UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS Facultad de ingeniería y arquitectura Escuela profesional de ingeniería civil CURSO: FUNDAMENTOS DE LA INGENIERÍA Y LA ARQUITECTURA

TEMA: INGENIERÍA INCA

PRESENTADO POR: 

Lady Cristina Traverso Condori

Semestre I AREQUIPA – PERÚ

2016

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A. INTRODUCCIÓN..................................................................................... 3 B. INGENIERÍA INCA.................................................................................. 4 1. EL TAHUANTINSUYO: 1.1. HORIZONTE TARDÍO: 1.2. COSMOVISIÓN ANDINA DE LA CULTURA INCA. 2. LA INGENIERÍA INCA 2.1. CARACTERÍSTICAS DE LA INGENIERÍA INCA: 2.2. LAS CONSTRUCCIONES INCAS. 2.2.1. 7 2.2.2. 10 2.2.3. 11 2.3. TÉCNICAS DE CONSTRUCCIÓN: 2.3.1. 13 2.3.2. 14 2.3.3. 14 2.4. TIPOS DE APAREJO 2.4.1. 16 2.4.2. 17 2.4.3. 17 2.4.4. 17 2.4.5. 17 2.4.6. 18

CONSTRUCCIONES

DE OBRAS

4 4 5 5 6 7 CIVILES.

CONSTRUCCIONES VIALES CONSTRUCCIONES HIDRÁULICAS 12 MATERIALES:

EXTRACCIÓN

DE

TRANSPORTE

DE MATERIALES:

PREPARACIÓN

DEL MATERIAL:

16 APAREJO RUSTICO APAREJO APAREJO APAREJO

CELULAR

ENGASTADO

SEDIMENTARIO

APAREJO CICLOPEO APAREJO CICLÓPEO

DE COLUMNAS Y RELLENO

C. CONCLUSIONES................................................................................... 19

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Introducción Toda obra de creación cultural está inmersa en un espacio físico acondicionado por el hombre para convertirlo en un espacio social. Por ello, cultura, arquitectura e ingeniería serán siempre conceptos inseparables, lo que conlleva que, al profundizar en el origen de la Arquitectura e Ingeniería Andina se encontraran simultáneamente el génesis de su cultura. La historia de nuestro país, antes de la invasión española, data de hace más de 5,000 años, años de convivencia con la naturaleza, producto de la cosmovisión que ellos tenían, donde los astros (el sol, la luna y las estrellas) y los recursos naturales (agua y suelo) formaban parte de sus divinidades y a los cuales debían respeto y este era correspondido en alimentos abundantes para los pueblos. De aquí probablemente la explicación a las grandes obras hidráulicas y construcciones admirables que nos han dejado y que ahora son motivos de admiración y constante investigación, no solo porque la estructura era la solución a los problemas del agua. Con referencia a la tecnología Inca, Fray Bartolomé de las Casas 1550 escribe: “creo que traer muchos testigos no será muy necesario, pues los grandes y ricos y suntuosos edificios de pueblos y casas, y templos y acequias de aguas, que arriba de estos reinos, habemos referido, son no solo primísimos, pero admirables y espantables. Todas estas obras, aunque eran muy perfectas como se ha visto, empero, lo que excede toda industria y humano ingenio, es la maravilla de hacerlas todas sin hierro y sin herramientas, mas que con piedras…” Desde el punto de vista de la tecnología constructiva, los incas aprovecharon los conocimientos de otras culturas como de los collas la destreza para el trabajo en piedra, de los waris la técnica de las terrazas agrícolas (andenes), de los mochicas y chimúes la metalurgia del bronce. En la presente exposición se trata de introducir algunos aspectos principales de la ingeniería de los Incas, en la que se muestran configuraciones geométricas lo pone en evidencia que en la cultura Inca se conocía las matemáticas y las ciencias naturales.

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INGENIERÍA INCA Machupicchu en Cusco, es expresión de la ingeniería de la construcción: muros con perfecta simetría y alineamiento, conocimiento de Matemática

Imagen 1: Vista de Machupicchu.

1. EL TAHUANTINSUYO: El imperio Inca llamado también TAHUANTINSUYO, fue el resultado de la evolución de las culturas andinas que lo precediera. La capital del imperio se estableció e Cusco. En el reinado de su hijo Túpac Yupanqui, comenzó la expansión inca. Dominaron desde el sur de la actual Colombia hasta el norte de la Argentina y Chile. Civilización incaica o civilización quechua, fue la última de las grandes civilizaciones precolombinas que conservó su estado independiente (imperio incaico) durante la Conquista de América, hasta la conquista del Perú (1532-1533). Con la extensión del imperio, ésta fue absorbiendo nuevas expresiones culturales de los pueblos anexados, y se ubicó en los actuales territorios del Perú, Argentina, Bolivia, Chile, Colombia y Ecuador. El Qhapaq Ñan o Camino Real es, indudablemente, el más imponente ejemplo de la ingeniería civil incaica. Tiene una longitud de 5.200 km y servía de enlace a una red articulada de caminos e infraestructuras de más de 20.000 km, construidas a lo largo de dos milenios de culturas andinas precedentes a los incas.

1.1. Horizonte tardío: Fue la etapa incaica donde se dio el Apogeo Inca con la creación del Tahuantinsuyo por Pachacutec y el gobierno de tres Incas: Pachacutec, Tupac Yupanqui y Huayna Capac.

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Imagen 2: Etapas de los diferentes incas del Horizonte tardío.

1.2. Cosmovisión andina de la Cultura Inca. El principio filosófico, aparentemente era muy simple, el sol, la luna, los astros y los recursos naturales, eran parte de su divinidad por lo que le debían respeto y veneración para su uso. Pero, esa simplicidad traía consigo espacios de protección (sistemas de canales, amunas, andenes por citar algunas) porque representaban la vida y el abastecimiento de alimentos a sus poblaciones, es probable que una casta social de alta ingeniería se dedicara a estas soluciones y con muchas prácticas que ahora nos sorprenden. En el siguiente esquema representamos los principales sistemas hidráulicos conocidos, como alternativas tecnológicas que ahora debemos de revalorar e imitar: Toda la cultura andina giró alrededor del concepto “Pacha”

2. LA INGENIERÍA INCA El secreto de los Incas no parece ser solo las técnicas y la máquina. Como todas las grandes civilizaciones de la antigüedad han tenido una fuente de inspiración o motivación. En los incas la fuerza de producción se basa en la Cosmovisión Andina, centrada en la conciencia de su identidad étnica e histórica, en la validez de sus valores y orientada por las necesidades y objetivos propios de la familia y de la comunidad (practicaban el crecimiento hacia adentro, hoy divulgado como “Desarrollo Endógeno). El mito ecológico andino, la ética de los hijos de la tierra, el ayllu, la tierra de los ancestros y los recursos espirituales parecieran ser la energía que mueve la producción andina. Nadie puede discutir la espectacular ingeniería inca, no solo por el manejo del inmenso territorio sino por la planificación, la construcción y el mantenimiento de sus magníficas construcciones, dentro de su ingeniería desarrollaron innovaciones en:    

Edificaciones monumentales. Obras viales, Diques de contención, para el control de la erosión Sistemas de riego, canalización de ríos y corrientes

6 Desarrollados con un conjunto de procesos tecnológicos pragmáticos que se identifican con la personalidad de los incas para someter la naturaleza y ponerla a su servicio. Vivieron en pequeños valles

Uso el agua subterránea o las trajo desde las alturas con impresionantes obras de ingeniería.

Creo redes viales en todo la época incaica.

Domino la agricultura mediante la andenería.

Los materiales constructivos fueron el barro, piedra, madera y fibras vegetales, los incas no conocían el ladrillo no quemaron la arcilla a pesar de que sí lo hicieron para obtener cerámica.

2.1. Características de la ingeniería inca: A

SENCILLEZ.

Las construcciones incas carecen de adornos o decoraciones complicadas. El tallado, escultura, altos o bajos relieves no se utilizaron de manera excesiva o decorativa. Esta austeridad se refleja también en la disposición de los ambientes dentro de los templos, ambos o incluso dentro de la misma habitación del Inca gobernante. B

SOLIDEZ Y MATERIALIDAD

Emplearon la piedra en grandes bloques sin ninguna necesidad de utilizar argamasa. Las piedras eran usadas de tal manera que encajaba una con otra. Un ejemplo de esta arquitectura se encuentra en el templo de Sacsayhuaman. C

SIMETRÍA

Los muros incas son perfectamente ensamblados. Las partes de sus construcciones eran iguales a partir de su eje. En planta, la simetría es difícil de apreciar ya que los espacios están superpuestos, aunque suelen converger en un ápice o en algunos casos, en una sala principal. D MONUMENTALIDAD Por sus grandes proporciones. Las piedras, que eran muy grandes, ayudaban a que las construcciones fueran también grandes, por lo que se puede encontrar varios sitios en la ciudad del Cuzco con monumentos de piedra bastante grandes. Tenía una adaptación a la topografía y los accidentes geográficos de la zona. Los incas, querían demostrar que ellos podían hacer lo que ellos quisieran con la piedra, por lo que hicieron una de sus más grandes obras: la piedra de 12 ángulos.

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2.2. Las construcciones Incas. Los edificios públicos en especial los del cusco y de épocas posteriores eran desde luego construcciones muy superiores con excelente mampostería de piedra y muy restringido empleo del adobe, sin embargo aún los mejores edificios solían techarse con paja. Aunque hubo diversas formas de centros poblados en el imperio inca todos parecen haber tenido algunas características comunes, construcciones sobre una elevación con un elemento de refugio, todas las ciudades de cierta jerarquía tenían plazas, templos, colcas o depósitos y mercados para el trueque. El gran volumen de las obras construidas en todo el imperio desde el siglo XIV hasta la llegada de los españoles, fue posible solo mediante el esfuerzo organizado de grandes grupos de obreros trabajando en cumplimiento de un peculiar sistema de tributación al imperio. La piedra labrada en bloques y admirablemente pulidos fue el carácter de esa arquitectura que Alexander Von Humboldt sintetizó con las palabras: “sencillez, simetría y solidez”. Los incas desarrollaron las siguientes construcciones:

2.2.1. Construcciones de obras civiles. a) La vivienda: Establecimientos destinados a albergar y abastecer a la población inca.

b) Los tambos: Un tambo era una construcción que servía de depósito de alimentos, vestidos, herramientas y armas, que los incas hicieron construir a lo largo de los caminos que cruzaban el imperio, a fin de que allí pudiesen descansar y reparar sus fuerzas

Runkuracay en Machupicchu c) Templos incas: Todas las poblaciones incas tenían su templo y sus sacerdotes, siendo el Coricancha el gran centro ceremonial incaico y estaba en la plaza principal del cusco.

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Convento de Santo Domingo sobre el Templo del Coricancha Además de los templos, existe una arquitectura mágica religiosa relacionada a elementos naturales (el sol, rocas, agua, etc.). Ejemplo: El Torreón de Machu Picchu, los Intiwatanas, etc.

El Torreon de Machu Picchu

Templo de la Luna Machu Picchu

d) Fortalezas militares: El Estado Incaico planificó tanto las conquistas de pueblos vecinos como la defensa del territorio propio. Su base fue un ejército bien dotado, una red de caminos que facilitaban su desplazamiento y la construcción de grandes fortalezas que cumplían como principal función la disuasión de posibles ataques y su contención, si se producían.

Pisac cusco

Sacsaywuaman

Choquequirao

9 e) Palacios incas: Cada soberano construía su propia morada. Los palacios más importantes se encuentran ubicados en el centro del Cusco. Por tradición llevan nombres específicos. Ejemplos:  

Hatuncancha (P.del I.Yupanqui) Amarucancha (P. de huayna Capac)

Hatuncancha f)

Amarucancha

Sistema de andenes para la agricultura: Las terrazas incas, conocidas como andenes, son una de las obras de infraestructura y de adaptación al paisaje más grandes e importantes de la América Precolombina.

Sin embargo, el desarrollo de las terrazas no fue un invento inca, sino que se sostuvo en una experiencia de muchas otras culturas que la antecedieron. No obstante, fueron los incas quienes llevaron esta técnica a su máxima expresión y la utilizaron no solamente como una forma de alimentar a su vasto imperio, sino de subrayar el carácter ritual de su relación con el paisaje , servían para ganar espacios para cultivar más alimentos. Además, ayudaban a evitar la erosión de los cerros y por lo tanto prevenía los huaycos (avalanchas).

Andeneria Moray – Maras

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Andeneria Machupicchu

2.2.2. Construcciones Viales a) Puentes y Caminos La red vial inca es notable, ella integró el imperio y sirvió tanto para la administración y transmisión de información como para la circulación de personas y animales en tiempo de paz y de guerra. Los incas al no poseer vehículos de ruedas no necesitaban pavimentos tan buenos ni caminos tan anchos, ni puentes tan resistentes; usaron escalones en los tramos de pendiente fuerte. El camino Inca presenta gran variedad de tratamiento en relación al uso del material (piedra, roca, tierra), a la solución de desniveles (escalinatas), así como a la protección (barandas, drenaje, etc.). Igualmente hubo un trabajo importante en la construcción de puentes para cruzar ríos, salvar quebradas o desfiladeros, los incas construyeron ingeniosos puentes. Los puentes colgantes, fabricados de resistentes fibras de maguey. En general no existió un único patrón de diseño de los caminos incaicos, estos más bien se adaptaban a la topografía que atravesaban. El trazo dependía en gran medida de factores como la densidad poblacional de las zonas que se iban a conectar o la importancia económica del sitio al que se dirigía el camino. Y, si bien es cierto los incas preferían trazar sus caminos en línea recta, el terreno accidentado los obligaba a delinear sus caminos sorteando los obstáculos. Caminos conocidos como Ccapan Ñan: Los cronistas españoles exaltaban su «excelente» funcionamiento mientras que otros destacaban su rectitud en algunos tramos y su limpieza, añadiendo que podían cubrir grandes distancias en corto tiempo y con un esfuerzo mínimo.

Muestra de las matemáticas en el diseño: PUENTE QUESWACHACA. CUSCO

Los puentes lo construían según las características topográficas del terreno de acuerdo a los materiales disponibles en la región y la importancia de la obra. Existían varios modelos: 

Puentes colgantes: Estructuras íntegramente vegetales, de corta duración, para que nunca se detuviera el tránsito. Consistían de 2 a 5 gruesos cables de fibras trenzadas.

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

Puentes de troncos: Eran los más sencillos y corrientes eran los troncos apoyados sobre rocas o torres de albañilería atravesados por palos amarrados con cuerdas de cabuya, o de paja, o de lana, o de cuero, encima colocaban ramas y piedras.



Puente de piedras: Según el procedimiento anterior, sólo reemplazado las vigas por largas lozas pétreas, sobre las que ya no se necesitaban poner nada.



Puentes flotantes: Los confeccionaban ligando balsas de totora y luego una capa de tierra, quedando expedidos para el servicio flotando sobre las aguas. En el Tawantinsuyu se nombra dos puentes: el Desaguadero y otro en balsas en el río Marañón.

2.2.3. Construcciones Hidráulicas a) Sistemas de represas alto andinas: A lo largo de los andes podemos apreciar una serie de represas que por su ubicación denominamos alto andinas, de mediana capacidad, cuya función era almacenar las aguas de las lluvias.

b) Sistema de amunas: Constituyen una práctica ancestral de recarga de acuífero. El sistema funcionaba con zanjas abiertas que siguen las curvas de nivel de las punas, lo que permitía conducir el agua de lluvia hasta un lugar llamado cochas, estructuras abiertas para recibir el agua, la misma que luego se filtrara en la montaña para surgir, aguas abajo, como puquios meses después.

c) Canales de riegos: Son innumerables los vestigios de grandes obras como los canales de riego que, muchas veces, cruzan los andes llevando las aguas de una cuenca hacia otra (trasvases), con mejores posibilidades o potencial agronómico: suelo, clima, adaptación de especies, entre otros aspectos. Este sistema está aún por redescubrirse y mostrar al mundo su portento y, por tanto, poner de manifiesto, una vez más, el ingenio de nuestros antepasados hidráulicos.

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Sistemas de Riego en machupichu y tipon.

2.3. Técnicas de construcción: Se sabe muy poco respecto a los instrumentos de ingeniería, es seguro que se conocía y se utilizaba la plomada también instrumentos para determinar niveles y medir ángulos y distancias. Pero lo más significativo del trabajo incaico son las enormes lajas y bloques de piedra colocadas en el lugar. La más grande mide 5,50m de largo y la de mayor volumen pesa casi 45 toneladas. Junto con las demás piedras, con la característica precisión de los trabajos en piedra estan encajadas en la roca y piedras adyacentes. La unión es de una absoluta precisión, y en el caso del bloque mayor debió ser más difícil ya que la piedra fue colocada al borde del precipicio, sobre una superficie no nivelada, sino dejada deliberadamente en su estado natural. La planificación, la construcción y el mantenimiento de las obras viales, hidráulicas y de edificación forman un conjunto de procesos tecnológicos pragmáticos que se identifican con la personalidad de los incas para someter la naturaleza y ponerla a su servicio. Los materiales constructivos fueron el barro, piedra, madera y fibras vegetales, los incas no conocían el ladrillo no quemaron la arcilla a pesar de que sí lo hicieron para obtener cerámica.

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Para comprender las técnicas de construcción empleada se hace necesario examinar tres puntos:    

Extracción de materiales El transporte de materiales. Su enlazamiento en el sitio. Preparación del material.

En todas estas operaciones debe tenerse en cuenta las limitaciones físicas del equipo disponible. Es poco probable el uso de instrumentos de metal. No se disponía de animales de carga, sólo el hombre realizaba esta tarea.

2.3.1. Extracción de materiales: Los sabios incas extrajeron materiales como el adobe, el algodón y la piedra del mismo lugar donde se realizaba sus construcciones. Utilizaron la piedra andesita, el granito muchas de ellas extraídas de las canteras y los ríos cercanos a las construcciones Las piedras se pulían y transportaban en distancias de 30 Kilómetros y duraba aprox. 12 meses en su elaboración de cada piedra.

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La cantera estaba casi al medio, así que no subían nada, sólo lo movían

2.3.2. Transporte de materiales: Es en el transporte donde mejor se puede admirar el ingenio de los incas. En lo que respecta al transporte se ha hecho uso de troncos de Aliso( Agnus jorullensis: sauco o quishuar) de 9m de largo y 15 cm de diámetro, árbol que crece en las márgenes de los ríos y arroyos, los eucaliptos no son nativos fueron introducidos en el siglo XVII. Enfrentaron el tremendo problema de acarrear inmensas piedras de las cuales la más grande pesaba unas 75 toneladas, Todo el proceso puede explicarse valiéndose de deducciones que corresponden al campo de la ingeniería, por la naturaleza de los caminos no existe posibilidad de que hayan sido jaladas sobre algún tipo de trineo, deben haber sido transportadas sobre rodillos colocadas en una superficie preparada, colocando tres o cuatro troncos a lo largo de su superficie del terraplenado. Esto lo sugieren no solamente las caras planas de las grandes piedras sino lo bien conservado del camino.

2.3.3. Preparación del material: Las grandes lajas de forma casi rectangular eran cortadas en piezas más pequeñas por un procedimiento que consistía en golpear la piedra hasta formar una ranura continua en forma de V, que corría paralela a su clivaje. En algunos casos en esta ranura había cavidades o entalladuras en forma de cuña, de casi 8 cm de largo y 2 cm de profundidad, estas cavidades pueden haber sido hechas para colocar cuñas

15 de piedra que ayudaran a partir la roca y forzarla a abrirse a lo largo de las ranuras marcadas, es probable también que las cavidades más grandes hubiera servido para que el agua se colocara de manera tal que, en las noches frías al producirse su congelamiento causara el ensanchamiento y ampliación de las rajaduras y pudiera ser rápidamente partida.

Esta es una brevísima descripción de la tecnología constructiva de los incas utilizando la piedra, las evidencias de la ingeniería lo confirman la extraordinaria habilidad técnica utilizada para lograr sus insuperables estructuras. No solamente fueron maestros en el manejo de los materiales, sino tambien verdaderos ingenieros. Su ingenio los coloca con toda seguridad entre los grandes constructores de todos los tiempos.

En todas las obras de Ingeniería andina comentadas se hace presencia clara de las matemáticas que definitivamente conocían los incas, tal como lo muestran los Kipus con su sistema de numeración en base 10. La piedra que utilizaban en las construcciones era extraída de las canteras y era movida mediante rodillos de madera planos, inclinados y palancas, los instrumentos que tenían para cortar la piedra y labrarlas eran guijarros negros y duros seleccionados de los rios, usaron también el diamante azul colocado en un mango de chonta para pulimentar las piedras, posteriormente era labrada con martillos y achas de piedra y sinceles de bronce. En última instancia era pulida con agua y arena, los instrumentos de medida eran también simples y consistían en dos reglas superpuestas en las que han introducido ciertas escalas. En las construcciones incas pueden distinguirse dos variedades de construcción. 



En la primera las piedras en bloques ciclópeos, tienen su cara exterior sin desbastar, pero las caras en que se apoyan están colocadas con tal perfección que, a pesar de la forma poligonal irregular de los bloques, se aplican tan íntimamente unas a otras. La segunda variedad de construcción nos es sino una perfección de la primera, las piedras sean grandes o pequeñas, sus caras son talladas que resultan casi paralelepípedos regulares con una gran perfección en las juntas. Los palacios y templos responden a este tipo de construcción, para dar más cohesión a los muros en ciertos casos las piedras llevan verdaderas entalladuras que encajan unas en otras; los vanos, nichos y puertas figuradas,

16 igual que el corte mismo de los muros tienen una forma ligeramente trapezoidal; los dinteles son monolíticos rectangulares, éstas configuraciones demuestran el conocimiento de la geometría.

2.4. Tipos de Aparejo Según (Santiago Agurto)

2.4.1. Aparejo Rustico Piedras sin labrar que se colocan sin mayor acomodo. USO. Obras utilitarias (muros de contención y sostenimiento en terrazas y andenes, casas de campesinos.

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2.4.2. Aparejo celular Elementos que adoptan formas similares a las células o estructuras de panales de abejas. USO. Obras utilitarias (canalizaciones, andenerías, contención de terrazas y relleno, cercas de canchas). Muy raramente en edificaciones.

2.4.3. Aparejo engastado Piedras unidas a manera de rompecabezas, engastàndose mutuamente. USO. Reforzar basamentos y esquinas, Muros de edificios sacros, etc.

2.4.4. Aparejo sedimentario Piedras asentadas en hiladas sensiblemente horizontales. USO. Cercas y paredes de los edificios públicos y habitacionales.

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2.4.5. Aparejo Ciclopeo Muros de piedras extraordinariamente grandes. USO. Estabilización de laderas inestables, construcción de murallas y bastiones de fortalezas o de lugares sacro fortificados.

2.4.6. Aparejo Ciclópeo de columnas y relleno Piedras grandes alternadas por franjas tipo columnas. USO. Edificio religioso. Único ejemplo se encuentra en Ollantaytambo

Por lo mencionado, el Tahuantinsuyo merece un título especial entre las sociedades de mayor desarrollo, considerando tanto sus actividades productivas y artísticas, como su planificación social y política, además de su concepción religiosa que propugnaba un equilibrio pleno entre las actividades del ser humano y la naturaleza o el medio ambiente. Y, finalmente, por su sapiencia en incorporar a su cultura y conocimientos todo aquello que era sobresaliente en sus conquistados.

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