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文档简介

UDC中华人民共和国国家标准PGB500182002Technicalcodeofcold-formedthin-wallsteelstructures2中华人民共和国建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布第1页中华人民共和国建设部公告《年1月1—第3页前言章512345678第4页参编单熊皓王稚第5页目次前1言...........................................................4则.......................................................8总2术语、符号.....................................................822.1术.2符材语.....................................................8号.....................................................9料......................................................1334基本设HYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINK\l"br89"数HYPERLINK\l"br89"HYPERLINK\l"br89"..............................................HYPERLINK\l"br89"HYPERLINK\l"br89"62A.2受弯构件的整体稳定系数.....................................64A.3刚架柱的计算长度系数.......................................68A.4HYPERLINK\l"br92"简支梁的双力矩B的计算.....................................HYPERLINK\l"br92"HYPERLINK\l"br92"69附录B截面特性..............................................71附录C考虑冷弯效应的强度设计值的计算方法........................90附录D侵蚀作用分类和防腐涂料底、面漆配套及维护年限..............91本规范用词说明...................................................93第7页1总则111151122.1术语2222222第8页222222.2符号2BFMNNtNvPV2EGNsvNb第9页NNbvbcNtfNfffcefvfyfbc,fb,fbvtfw,ftw,fwfwfστ2A—neenH——HoI—InIt第10页IωIesIisSWWnωeena—amaxb0bsecdd0dee—ea0exh第11页0hfi—llwl0lωiitθλλ0λw2kk1nncnv1α,ββmγγR第12页ξ,ξ12ηζµµbρϕϕ,ϕ′bbψ3材料33331当2343第13页1C233344.1设计原则4444γR44第14页22。44441234.2设计指标4表2)ffvfce钢钢4C44第15页表2)fwftwfwfwf钢钢当中24C表2)4级钢—钢—ftb—ffbv——bc4表tNsvtNsv00011——4至1第16页212λ;λ3454表E剪变模量G线膨胀系数aρ)))2334.3构造的一般规定441表钢钢241第17页表122455.1轴心受拉构件5Nσ=≤fnσNnf1nNσ=)≤fnNσ=≤fA1nA第18页Z55.2轴心受压构件5Nσ=≤fenen5Ne≤fϕe5loxixλx=loyλ=yiyλ、λxyxyl、lxyoxoyi、ixyxy5s2+i02s2+i02i20−ae02ω=λ+()2−X2222s2ss(第19页λ2xIωs2=(+It)Al2ωi20=e02+ix2+i2yωIωIte0lωl—αβ,表项次αβαβ123——55ωαβlω=β•aa第20页25λ和λoxoy1λox=λxλoy=λ2+12y2λox=λxAλoy=λ2y+1342Aλ=λ2x+ox−cos2θ1)42Aλoy=λt2+1•cos2θλ、λoxoyλxxλyy1A—11第21页比λ的λλ的λ<mzx1mzxmzx50λmzx5fV=y80VA—fffy。yyV5.3受弯构件Mσ=max≤fenxVmzxSτ=≤fv≤f(MϕWmaxbxexMmaxxVmzxenxxτ—SIt——ϕbxA中第22页exxfv图5MBσ=+≤f≤fenxωMBmaxϕWbxex+ωMB—BBA中4ω5第23页MMBσ=x+y+≤fenxenyωMMx、yxxyyenyyxyMMBx++ϕWbxexeyωeyY5t/fy宽t5.4拉弯构件5NMMσ=±x±y≤fnWnxWny第24页W、Wx、ynxny5.5压弯构件5NMMσ=±x±y≤fenenxeny5计NeβmM+≤fNN′−ϕeEMβmN′EE—λ—eNM+x≤fϕyeϕWbxexηη=η=ϕyyϕbxA中ϕbx第25页Mxβ5m1MMβ=+21mMMM、M21取12MM2123βmβm5ϕ算ωs2+a2s2+a2a2−a(e−e)2ω=λx+()2−02x2s22s2sUa2=e02+ix2+ex(y−e−ξe)2I02ay第26页U=∫Ax(x2+y2)yβmMNee=±exxxeMxξ2s—eaeeaa时eae02若l≤le+ox0yx≤βMN−myY≤feNN′EY−W′eyβmyyW′eyN′EYπ2N′=。EYλ2Y15计第27页NϕxeβmMB+x+≤fNN′EXω−ϕxexNMB+x+≤fϕyeϕWωbxexϕxxπ2N′XN′=。EXλ2X15NβNN′MM+mxx+y≤fϕϕcϕWbyey−ϕexXXEXηMβMN+x+myyy≤fcϕWbxexNN′X−ϕeyEYϕbyA中βmyx55第28页5ϕλϕoyyb(βMN+myyy≤fϕcNN′X−ϕeyEY式中ϕ、N′λ0yyEY5.6构件中的受压板件5b当≤tec=tt(b1当<<tb−tctbtc=bt当≥ctbtct=•bteααψψασσψψ=min;max第29页σmaxσminb1−ψbψb=bψb=;ccc2k1kρρ=其中σ1σ1kk1k151当ψkψ十ψ当ψkψ十ψ222ψkψψ2ψ当kψ十ψ231当ψ第30页kψ十ψ当ψkψψ22ψkψ十ψψkψ十ψ222ψkψ5当ξ1k1=ξ(当ξ时k1=0.11+0(ξ−2ckξ=bkcb第31页c—kkc当k>kk=,为k′k′′kk′1111111件kk′′11k=k。′115表b155tatab—t—5第32页图b和b1e2ψO时:125−ψc=,c2=c−1ψ1=b,e2=c1=e,e2=e式中e55fσ1ψ51σ1fψ第33页2ψ366.1连接的计算6123Nσ=≤ftwltwNσ=≤fwltwMσ=τ=≤ftwWff≤fwIftτσσ2+τftw245Nσ=fwff0.7hflwNτ=≤fwffhflw6στff第34页σ(f)2+τ2f≤fwf1lwll2hf;hft—WfSfIfσhlffwτhlffwfw、ftwffwvwf6N1Nτ=fltwNNτ=fltwtlwl2hfhf第35页图f26hf第36页661Nb。d2eNbt=fb4tdeftb2NNbvbcd2Nbv=nvfbv4=d∑Nbcbcnvd—d=de;∑t—fbc、fbv3NNNN(vbv)2+(tbt)2Nv≤NbcN、Nvt6第37页1Nbv。Nbv=α•nf•µ•Pαttnfµ—表µ值P——表P8.8级1级2Nb。NbP3NNvt=NNbv=α•n•µ•(P−1.25Nt)vfNtP6lbd0第38页lbd1.1−为d0);当ld1b0061Ntf=17Ntf=8.5NtfNttftctcNtfdtcf第39页21t当Nft3且当Nf≤2.41tNf=2.41t当1和Nf和Nfdtt1fNf=3.7tdf3第40页NNNN(vfv)2+(tft)2N、NvtNf、Ntf6amax11NfvIyamax==y1amaxiy1NfNf=NIyysv;VSyyl1iyy22Nf0amax=tdq0NtfNtfN0svdq0第41页6.2连接的构造6ttt(tt。6hftttd0的3266第42页632656d0d0=d+0.2ttd0d且dtt6。第43页表表67压型钢板7.1压型钢板的计算7712第44页77bIes≥1.83t4()2−tfy且Iest4Iis≥3.66tb4()2−tfy且Iis≥18t4IesIissb—t—77当h/t8τ≤τ=cr(h/t)τ≤fvττcrh/t7R≤Rw第45页Rw=2+lc/t+θ/Rw2]Rat—aa—lllcccθθMR7M/MuR/RwM/Mu+R/RwMuMu=ef。7MVMMV()2+()2uVV=(•sinθτ,τcrcruuqqF7rereFqre=η1F1ηη第46页7时时77.2压型钢板的构造θ7777时时777第47页7788.1檩条的计算8MMσ=+y≤fenxenyMMx+y≤fϕbexey88NMM+x+Y≤fϕmineexeyϕmin第48页M、Mx和yxxYM和MxY1MMxxqyl21M=xMx2qxa2M=Y(1aqxqy8Nσ=≤fenN≤fϕmine8812第49页8.2檩条的构造88888.3墙梁的计算83Vxmaxττ==≤fv≤fvxy0t3Vymax20tVxmaxVymaxqqxyb、hx、y00t第50页B8ϕMM及BA中bxxy8128.4墙梁的构造8859屋架9.1屋架的计算99第51页12a2Nl0=+l0≥0.5l2lN1且l0lN1N29.2屋架的构造9999第52页12310刚架10.1刚架的计算1123451H0H=H0Hµ12µµ24EI1µ=K•H31∆K=K∆—第53页I13µ11µRµ=η•µR∑(Ni/Hi)η=1+∑(Nfj/H)fjηµNiiNfjjHiiHfjjµ2第54页21.2NNHµi=EI•∑iiK•Niπ2N=iEIH2iµi——第i3款NEI——第iH、N——第iiiIi——第i11l012N1N212NNncnl0=+l0≤lt)••lc且l第55页NtNcnnc1表llllll22第56页表H/H///HHH10.2刚架的构造11111111111.1制作和安装第57页111δδb234112112第58页34567112345678t(t1112第59页345111.2防腐蚀1111112133第60页11µµµ1111234511第61页附录A计算系数第62页第63页A.2受弯构件的整体稳定系数x4λ320ϕbx=ξ1(η2+ζ+η)•()2yWfxyη=ξe/h2a4IωIl0hξ=+t()2h2IIyy式λyAh—ll=µl;00bµblξ、ξ12ea第64页eeaa时eaWXxIωIyyItϕϕ′ϕ,ϕ′bxbxbxbx0ϕbxϕ′x=1.091−表ξ、ξ和µ12b序号µbµbµbξ1ξξ1ξ1ξ2221230000第65页4567000000000000xxη=ξe+β)/h2ayUβ=x−eoyy2IxU=∫Ay(x2+y)2xIxxeoyy第66页y图ϕby4λ320ϕby=ξ1(η2+ζ+η)2Wyfxyη=ξe+β)/b2ax4IωIl0bξ=+t()2b2IIxx当yβ=0x当yUβ=y−eoxx2IyU∫x(x2+y2)yAbλXxWyyex0x当ϕϕ′ϕ、ϕ′bybybyby0ϕbyϕ′y=1.091−第67页A.3刚架柱的计算长度系数µ表µK/K120刚接铰接∞K=I/H,K=I2/l;1122I1I2Hl3K2=0µµ表K2/K10I/I100铰接I0第68页A.4简支梁的双力矩B的计算B第69页第70页附录B截面特性第71页第72页第73页第74页第75页第76页第77页第78页第79页第80页第81页第82页第83页B.2第84页第85页第86页第87页第88页第89页附录Cf′ηγ−t)nθiπ∑f′=+]fli1ηηηγγ钢可取γnθill12n∑iil=l′+θγ+t)i1l′γiit—第90页附录D表序号1露天234562第91页第92页11232第93页UDC中华人民共和国国家标准P━冷湾薄壁型钢结构技术规范2中华人民共和国建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布中华人民共和国国家标准冷湾薄壁型钢结构技术规范━条文说明2003年1月1日筑龙网2002北京目次134总材则.......................................................5料.......................................................5HYPERLINK\l"br103"基本设计规定HYPERLINK\l"br103"HYPERLINK\l"br103"...................................................5.1设计原则.................................................5.2设计指标.................................................7.3HYPERLINK\l"br104"构造的一般规定HYPERLINK\l"br104"HYPERLINK\l"br104".............................................HYPERLINK\l"br104"HYPERLINK\l"br104"8构件的计算.....................................................8.1轴心受拉构件...............................................8.2轴心受压构件...............................................9.3受弯构件................................................11.4拉弯HYPERLINK\l"br113"构HYPERLINK\l"br113"HYPERLINK\l"br113"件................................................HYPERLINK\l"br113"HYPERLINK\l"br113"11.5压弯构件................................................12.6构件中的受压板件..........................................13连接的计算与构造..............................................21.1连接的计算................................................21.2HYPERLINK\l"br116"连接的构造HYPERLINK\l"br116"HYPERLINK\l"br116"................................................HYPERLINK\l"br116"HYPERLINK\l"br116"23压型钢板...................................................24.1压型钢板的计算............................................24.2压型钢板的构造............................................2544455555556766778HYPERLINK\l"br122"檩条与墙梁HYPERLINK\l"br122"HYPERLINK\l"br122"....................................................25.1檩条的计算................................................25.2檩条的构造................................................27.3墙梁的计算................................................28888911屋架......................................................2899.1HYPERLINK\l"br124"屋架的计算HYPERLINK\l"br124"HYPERLINK\l"br124"................................................HYPERLINK\l"br124"HYPERLINK\l"br124"28.2屋架的构造................................................290刚架.....................................................29110.1刚架的计算...............................................290.2刚架的构造...............................................301制作、安装和防腐蚀...........................................31111.1制作和安装...............................................311.2防腐蚀.................................................321总则1.0.250017.0.3《1然本次修订仍保持原规范钢材壁厚不宜大于6mm的规定,锈蚀后果比较严重,但随着钢50046中将气态介质、腐蚀性水、酸碱盐溶液、固态介质和污染土对建3材料3.0.17001951Q345Q235A34.0.64基本设计规定4设计原则.1.350068数γ做了两点改变:其一,γ00限;其二,将原标准γ050使用年限为25年的易于替换的构件(如作为围护结构的压型钢板等),其重要性系数适当降低,取为不小于0.95;对于特殊建筑物,其安全等级及设计使用年限应根据具体情4.1.5500094.1.9.1.104图1a为把风荷载传给基础,山墙处可设置墙梁蒙皮体系,也可设交叉支撑体系。图lb表平处应设置拉杆。当承受水平风荷作用时,也有类似于图1a的受力情况。因此脊檩、檐4设计指标4.2.1、4.2.4、4.2.5但Cfb4.2.2(含附录C)冷弯薄壁型钢系由钢板或钢带经冷加工成型的。由于冷作硬化的影验证实作了简化处理以方便使用。由于80年代方、矩形钢管的成型方式均为先将钢板经η取1.7,对于圆管和其他开口型钢η取1.0.近年η=1.0。4.2.344.3.1设备生产能力的日益发展,我国已能生产壁厚12.5mm(部分生产厂的可达22mm、国外为2但如有可靠依据,冷弯型钢结构的壁厚可放宽至12.5mm。5构件的计算55.1.1和500175.1.1-20.5。此外n1)N<N,因此,除应按公式5.1.1(计算螺栓孔处构件的净截面强度n5.1.1-35.1.2ZNBσ=±≤f(1)nωNnBω2σω(=B/ω)可能占总应力的30%以上,在这种情况下,不计双力矩B但是,双力矩B5.1.155.2.1当轴心受压构件截面有所削弱(如开孔或缺口等)时,应按公式5.2.1计算其强12e5.6.7若孔洞或缺口位于截面的无效部位,则A=AeA=Ae开圆孔的均匀受压加劲板件的有效宽度b′3e当d0/b≤0.1时:′=e当0.1<d0/b≤0.5时:0db′=b−0eeλ2c当0.5<d0/b≤0.7时:1db′=b−0eeλ2cbtfλc=•yEd0e——相应未开孔均匀受压加劲板件的有效宽度,按第5.6节的规定计算;b、tfyE若轴心受压构件截面没有削弱,则仅需按公式5.2.2计算其稳定性而毋须计算其强5.2.25.2.2析和计算比较,柱子曲线可由基于边缘屈服准则的Perry公式计算,式中之初始相对偏心率ε05.2.3对于受力较大的不卷边等边单角钢压杆,则宜作为单轴对称开口截面按第5.2.4条5.2.4、5.2.5β5.2.6剪切所致附加弯曲仅将使此类构件的欧拉临界力降低约0.3%左右。但是,对于格构式轴本条有关格构式轴心受压构件单肢长细比15.2.75.2.70.05ρ,ρ内将会产生剪力,以受力最大截面边缘屈服作为临界条件,即可求得公式5.2.7所示之杆内最大剪力V。5受弯构件5.3.1~5.3.44.5.14.5.4述31在计算梁的整体稳定系数时,一般都是对x的xϕAA.2.1x轴为对称轴的ϕxx轴为非对称轴时ϕxx2yϕϕϕϕ3ξ3的梁它小于1。现在按更完善的理论分析和试验证明,它的值可取为1,它在梁的整体稳5拉弯构件5.4.1承载能力的极限状态,故本条规定,在轴心拉力和2个主平面内弯矩的作用下,拉弯构件应按公式5.4.1计算强度,式中的截面特性均以净截面为准。考虑到在小拉力、大弯5压弯构件5.5.12.5.25稳定性的相关公式5.5.2-1是根据边缘屈服准则,假定钢材为理想弹塑性体,构件两端βm2-1双轴对称截面的压弯构件,当弯矩作用在最大刚度平面内时,应按公式5.5.2-2计5.5.425.5.2-15.2.2ϕ弯扭屈曲理论算得的用公式5.5.4-1:表述的换算长细比λω用位置对构件平面外稳定性的影响,在公式5.5.4-2中加列了ξe项,其中ξ2a2载作用位置的影响系数,eae为负值,横向荷载离开弯心时,eaae0(e025.5.55.5.6双轴对称截面的双向压弯构件稳定性的计算公式5.5.6-1和公式5.5.6-2均系半5.5.7、5.5.8规范第5.2.7条确定)的叠加作用(因为两者叠加的概率是很小的),而取两者的较大55.6.1一纵边与其他板件相连接,另一纵边由符合第5.6.4条要求的卷边加劲的板件;非加劲轴心受压、偏心受压板件的132个试验所得数据的分析,发现不论是哪一类板件都具有4.6.4条关于非加劲板件及非均匀受压的部分加劲板件应全截面有效的规定。5.6.1-15.6.1-3数ρ2k1kρ=σ1kk1σ12如计算中不考虑板组约束影响,可取板组约束系数k1本次修改对受压板件有效截面的取法及分布位置也做了修改(见第5.6.5条),规5.6.1-15.6.1-3cb/t≤18ρb三段为当b/tρ25ρc18ρ<b/t<b38ρa=1,ρ=2,c=b当b/t≤36b/t≥76b/t≤30b/t≥60b/t≥130的数值为:当b/t≤38b/t巨大时,板件有效宽厚比渐近于56.8当b/t=765.6.2k5.6.35.6.1k1心受压、偏心受压构件132个试验所得数据的分析,发现不同的截面形式和不同的受力π2−µ2)tσ=•()2bkEµbtk和宽厚比b/tkσ=Ab()2t图3ωf厚度均为t。作用于腹板的板组约束系数用k1w性临界应力了σ和翼缘的弹性临界应力σkkσ=A=Aww(5)(6)ω()2tkfk1fσf()2t当考虑板组稳定时,应有σ=σk1ffωkk=(w)2(7)kwffωk令ξ=w(8)wkfk1f得=ξ2w(9)kw缘的板组约束系数k和腹板的板组约束系数k1fw本条在根据试验数据拟合板组约束系数k1表165.6.15.6.3表134N与各种方法计算结果N的比较N/Ntctc(GBJ18-87)(k1=1)1.140.1991.720.881.141.060.2401.720.771.200.2001.720.890.1951.720.85表38试验结果N与各种方法计算结果N的比较N/Ntctc(GBJ18-87)(k1=1)1.0811.1130.1880.1021.3181.3610.7400.9100.9911.0800.1590.0751.2021.2680.7270.9671.0240.1561.2110.7541.0720.0951.2590.9020.8810.0831.0540.7320.9070.0680.0310.749表414根槽形截面最大压应力在支承边的试件的试验结果N与各种方法计算结果N的比较N/Ntctc(GBJ18-87)(k1=1)0.1380.1411.3490.8791.1060.1431.3560.8731.9930.2502.4801.6401.4800.4982.5100.900表524根槽形截面最大压应力在自由边的试件的试验结果N与各种方法计算结果N的比较N/Ntctc(GBJ18-87)(k1=1)1.0970.1991.5910.8001.1800.2461.7630.7852.2270.6554.0911.2761.3180.4712.3480.675表610根槽形截面腹板非均受压试件的试验结果N与各种方法计算结果N的比较N/Ntctc(GBJ18-87)(k1=1)0.9670.1361.1900.7580.9670.1371.1940.7621.2610.4001.8060.7620.9890.4501.2450.802表16例1k=4,k=1,σ=205,ρ=2b/t=12011短边:b/t=20<18ρ=36,e/t=20长边:b/t=120>38ρ=76,e/t=50故:e=(2×+2×t2=t2b/t=202.考虑反组约束。k=4,kψ=1,b=b,a=1,σ=205cc1k1计算:ξ=/120=1/6,k1=1/ξ=2.5>1.7,取1.7短边:ξ=/120=6,k1=0.11+0.93/(ξ−0.05)2=e/t计算:ρ=kk=,b/t=120>38ρ=99,b/t=25ρ=651e短边:ρ=k1k=,18ρ=13<b/t=20<38ρ=281.8ρ2be/t=(−•c=b/tt故:e=(2×+2×t2=t2结论:不考虑板组约速过于保守。例2箱形截面,轴心受压。1.不考虑板组约束。k=4,k=1,σ=205,ρ=211短边:b/t=76=38ρ=76,bc/t=25ρ=长边:b/t=120>38ρ=76,c/t=50e=(2×50+2×t2=t2b/t=180b/t2k=4,k=4,ψ=1,b=b,a=1,σ=205cc1k1长边:ξ=/180=0.422,k1=1/ξ=短边;ξ=/=2.368,k10.11+0.93/(ξ−0.05)2=e/tρ=kk=2.48,b/t=180>38ρ=94,b/t=25ρ=621e短边:ρ=kk=,b/t=76>38ρ=40.28,b/t=25ρ=26.51e故:e=(2×+2×t2=t25.6.45.6.55.6.65.6.7ff作为板件的最大控制应力σ1。5.6.8ψψσ力值的计算,并据此按照第5.6.1条的规定计算受压板件的有效宽厚比。压弯构件在受力过程中由于压力的P−∆P−∆fψfψ受弯及拉弯构件因没有或可以不考虑P−∆ψ6连接的计算与构造66.1.2AWS11础上,于1976年提出了薄板结构焊接标准的建议,其中给出了喇叭形焊缝的设计方法。t≤4.5mm时,沿焊缝的横向和纵向传递剪力的连接的破坏美国1986年《冷弯型钢结构构件设计规范》规定,当被连板件的厚度t单边喇叭形焊缝端缝受剪时,考虑传力有一定的偏心,取标准强度为0.833ut≤0.7hf<2t高度小于焊缝长度时,卷边部分传力甚少,薄板为单剪破坏,标准强度为0.75u0.7hf≥2t能在焊缝的两侧发生薄板的双剪破坏,标准强度成倍增长为1.5u取为2.5,则上述各种情况的相应允许强度分别为:0.333FF和0.6Fuuu还规定,当被连板件的厚度t>4mm时,尚应按一般角焊缝进行验算。在制定本规范条文时,参考美国86规范,按着相同的安全系数,转化为我国的表达形式。设[R]Rk•γ=[R](10)γsRγ和γsRRk=γs[R]γRffu或Rk=[R]•γs•γ•(11)γfRfRuy由(11)式,将美国规范[R]u用ff数为γs•γ•uγγRfsRyff和f0.8ff和1.4f4mm的ff和fQ345Q2356.1.4.1.76forSteeLConstructionECCS-TC7,TheDesignandTestingofConnectionsinand欧洲建议规定:永久荷载的荷载分项系数为1.3,活荷载的为1.5,与薄钢板连接的紧固件的抗力分项系数为了γm1.4连接的承载力设计值之外的安全系数为1.4×1.1=1.54.我国的相应平均荷载分项系数为1.3,取连接的抗力分项系数与钢材的相同,即γR=1.165,则相应的安全系数为1.3×所用的屈服强度的设计值σfγf=f=σe,eyR对公式进行代换。也就是说对欧洲建议的公式的右侧均乘以1.165,并用f取代σe66.2.1本条补充了直接相贯的钢管节点的角焊缝尺寸可放大到2.0t500176.2.5、6.2.6、6.2.8、6.2.9这四条的规定来源于欧洲建议,这些构造规定是6.1.7.2.7和柔度。孔径的大小应由螺钉的生产厂家规定。1981年的欧洲建议曾以表格形式给出了67压型钢板77.1.6.1.77.1.6-1和7.1.6-37Rw是根据大量试验后给出的。该式取自欧洲建议,但公式7.1.7-2是取r=5t7.1.81500余个试件试验整理给出的。欧洲规范EC3—ENV1993—1—3,1996也取用该相关公式。.1.9M和剪力V7.1.9EC3—ENV1993—1—3,1996

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