鼻隠し材及び軒先構造
【課題】組立作業を簡略化できかつ強度的に優れた鼻隠し材を用いた軒先構造を提供する。
【解決手段】軒先構造は、繊維補強水硬性組成物が押出成形され曲げ載荷に際して多重亀裂を生じて破壊する性質を示す鼻隠し材１を用い、前記鼻隠し材１の上部が垂木４の軒先側端部４ａに直接固定され、前記鼻隠し材１の下部裏面側に野縁２が固定され、前記野縁に軒天井材３が固定され、前記鼻隠し材の表面側に樋８を固定するための金具９が直接ビス留めされている。
【解決手段】軒先構造は、繊維補強水硬性組成物が押出成形され曲げ載荷に際して多重亀裂を生じて破壊する性質を示す鼻隠し材１を用い、前記鼻隠し材１の上部が垂木４の軒先側端部４ａに直接固定され、前記鼻隠し材１の下部裏面側に野縁２が固定され、前記野縁に軒天井材３が固定され、前記鼻隠し材の表面側に樋８を固定するための金具９が直接ビス留めされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軒先構造の組み立てを簡易にすることができかつ強固な鼻隠し材及び当該鼻隠し材を用いた軒天井の軒先構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の軒天井の取り付け等に関する軒先構造としては、特許文献１（特開平６−３０７００２号公報）や特許文献２（特開昭６２−１８９２４９号公報）に開示されているような構造が公知であった。
【０００３】
例えば、特許文献１に示す軒先構造は垂木の軒先側端部に下地板材を取り付け、当該下地板材に鼻隠し材を固定する構成である。また、特許文献２に示す軒先構造は下側野縁に対して、上下方向に長い下地板材を取り付け、当該下地板材に鼻隠し材を固定していた。
【０００４】
このように鼻隠し材の固定に、下地板材を設け、当該下地板材に鼻隠し材を固定するという構成を採用する。このように、下地板材を設ける理由の一つとしては、鼻隠し材の外側に樋が配置されるということが挙げられる。樋は野地板の軒先側端部に沿って鼻隠し材の外側に雨水などを通すために勾配を付けて配置される。従来の軒先構造では、樋を鼻隠し材に直接ビス留めなどで固定することは強度的な問題から不可能であり、鼻隠し材を貫通して鼻隠し材の下に設けられている下地材にビス留めするという構成を採用していた。
【特許文献１】特開平６−３０７００２号公報
【特許文献２】特開昭６２−１８９２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、鼻隠し材の固定のために、長尺の下地材を取り付け、さらにその下地材に鼻隠しを固定するという作業は重複労力を有し、作業性に乏しいものであった。
【０００６】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、組立作業を簡略化できかつ強度的に優れた鼻隠し材及び当該鼻隠し材を用いた軒先構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の鼻隠し材を提供する。
【０００８】
本発明の第１態様によれば、繊維補強水硬性組成物が押出成形され、曲げ載荷に際して多重亀裂を生じて破壊する性質を示すことによって、ビス打ちにより表面に別部材を保持固定可能であること特徴とする鼻隠し材を提供する。
【０００９】
本発明の第２態様によれば、繊維補強水硬性組成物が押出成形され曲げ載荷に際して多重亀裂を生じて破壊する性質を示す鼻隠し材を用い、
前記鼻隠し材の上部が垂木の軒先側端部に直接固定され、前記鼻隠し材の下部裏面側に野縁が固定され、前記野縁に軒天井材が固定され、前記鼻隠し材の表面側に樋が固定されていることを特徴とする、軒先構造を提供する。
【００１０】
本発明の第３態様によれば、前記樋は、ビス留めにより前記鼻隠し材に固定されていることを特徴とする、第２態様の軒先構造を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の鼻隠し材によれば、垂木に固定するためにビス打ち等の取り付け方法を用いても、衝撃をよく吸収するため、ビスを強く叩いたとしても、またドリルで強く締めたとしても不具合が起こりにくい。また強度が高いため肉厚を薄くできるため軽量化できる。このような特徴を有するため、従来のセメント系またはセラミック系鼻隠し材と違って高所での作業性および施工の自由度が向上するという利点がある。
【００１２】
また、多重亀裂を生じて破壊する性質を示すことによってビス保持強度が非常に高くなり、表面にビス留めして別部材を固定することができるため、例えば、樋などの部材を直接鼻隠し材に固定することができる。したがって、従来の軒先構造にあるように、樋を固定するための下地材が不要となる。よって、軒先の組み立て作業を軽減することができる。
【００１３】
なお、鼻隠し材に固定される樋は、雨水などを流れやすくするために勾配を付けて取り付けられるため、鼻隠し材の取り付け高さが、その長手方向において異なることが多くなる。そこで、直接鼻隠し材にビス留めすることができるような軒先構造とすることにより、樋の取り付け作業を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係る鼻隠し材及び軒先構造について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態にかかる軒先構造の例を示す図である。本実施形態にかかる軒先構造においては、図１に示すように、繊維補強水硬性組成物が押出成形され、曲げ載荷に際して多重亀裂を生じて破壊する性質を示す鼻隠し材１の上部を垂木４にビス留めにより直接固定する。ビス３０は、予め鼻隠し材１に設けられた下孔を貫通して、垂木４に対して固定される結果、鼻隠し材を垂木４に強固に固定する。
【００１６】
また、鼻隠し材１の下部には、同様にビス３０を用いて野縁２をビス留めし、当該野縁２に軒天井材３を固定する。また、鼻隠し材１には、樋８が樋取り付け用金具９を介して取り付けられている。
【００１７】
垂木４の上には、野地板５を敷いて瓦などの屋根化粧材６を載せ、屋根化粧材６と野地板５の間に水切り板７の上限を挟み込む。
【００１８】
鼻隠し材１の表面には、樋取り付け用金具９をビス３１によって取り付ける。ビス３１は、鼻隠し材１の裏側に突出するように取り付けられており、上記繊維補強水硬性組成物により構成されることによって、ビス打ちにより表面に別部材を保持固定可能な性質を有する鼻隠し材に直接固定されている。なお、上記ビスは、裏面に突出しなくても問題はない。また、ビス３１の取付位置によっては上記ビス３１が垂木４にかかる場合があるが、何ら差し支えはない。
【００１９】
鼻隠し材１は、上記の通り、セメント系押出成形体からなり、曲げ載荷に際して、好ましくは引張応力の作用に対しても、多重亀裂を生じて破壊する高い靭性を有するものである。
【００２０】
ここで、「多重亀裂」とは次のことを意味する。曲げや引っ張り応力が印加されてセメント成形体に最初の亀裂が入った段階で、その亀裂部に応力が集中して、通常のセメント成形体ではそのまま破断に至る。すなわち応力−歪曲線が直線となる弾性変形の段階で破断に至る。そのためエネルギー吸収能が低く、脆性破壊を呈する。これに対して最初の亀裂が入ったのちも、直ちに材料全体の破断に至らず、最初の亀裂に続いて複数の亀裂が発生する現象が存在する。これを多重亀裂という。多重亀裂が発生すると、応力が分散されるため、最初の亀裂発生後も増加する荷重に耐えて大きな歪に至るまで破壊せず、高いエネルギー吸収能と高い靭性を示す。
【００２１】
なお、このような多重亀裂性能は、鼻隠し材から長さ５００ｍｍの試験片を採取し、支点間距離は４００ｍｍ、クロスヘッド速度は５ｍｍ／ｍｉｎの条件にて３点曲げ試験を行い、応力−撓み曲線を得ることで確認することができる。
【００２２】
このような多重亀裂が起こる本実施形態にかかる鼻隠し材は、少なくとも水硬性セメントを含むマトリックスに繊維を配合・補強してなる繊維補強水硬性組成物を押出成形してなるものである。マトリックスは好ましくは、シリカ質原料、パルプおよび水溶性セルロースを含み、また更に、減水剤などの混和剤、鉱物繊維および軽量骨材が配合されてもよい。
【００２３】
鼻隠し材に配合される繊維は、配合によってセメント成形体に、曲げ載荷時、好ましくは引張応力が加えられた場合にも、多重亀裂を起こさせ得る補強繊維であれば、特に制限されず、例えば、ポリビニルアルコール系繊維（ＰＶＡ繊維）、ポリプロピレン系繊維（ＰＰ繊維）、ポリエチレン系繊維（ＰＥ繊維）、アラミド繊維、アクリル繊維、炭素繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維等が挙げられる。製造コストを低減し、多重亀裂をより有効に起こす観点から好ましくはＰＥ繊維、ＰＰ繊維またはＰＶＡ繊維であり、特に、樋を保持するうえで有効な強度発現の観点からＰＶＡ繊維が好ましい。
【００２４】
これらの繊維は繊維長が３〜１００ｍｍ、繊維径が５〜２００μｍ、アスペクト比が１００〜１０００である。繊維長がより短い、繊維径がより大きい、またはアスペクト比がより小さい場合は、曲げ応力が負荷された状態において、最初に亀裂が生じたときに、繊維が架橋しても応力を負担することができず、すぐに引き抜け、多重亀裂を発生する前に破壊してしまう。一方、繊維長がより長い、繊維径がより小さい、またはアスペクト比がより大きい場合は、曲げ応力が負荷された状態において、繊維の引き抜けよりも先に、繊維自体が破断してしまうために多重亀裂が発生しない。
【００２５】
なお、繊維の「アスペクト比」とは、繊維長を繊維断面の面積と同面積を有する相当円の直径で除した値である。
【００２６】
ＰＰ繊維を使用する場合は、繊維長が３〜１５ｍｍ、好ましくは６〜１２ｍｍ、繊維径が５〜４０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍ、アスペクト比が１５０〜１０００、好ましくは２００〜７００であることが望ましい。
【００２７】
ＰＥ繊維を使用する場合は、繊維長が３〜１５ｍｍ、好ましくは６〜１２ｍｍ、繊維径が５〜４０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍ、アスペクト比が１５０〜１０００、好ましくは２００〜７００であることが望ましい。
【００２８】
ＰＶＡ繊維を使用する場合は、繊維長が３〜１００ｍｍ、好ましくは３〜５０ｍｍ、より好ましくは３〜１５ｍｍ、繊維径が５〜２００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍ、アスペクト比が１００〜１０００、好ましくは１５０〜４００であることが望ましい。
【００２９】
上記繊維は硬化後の成形体における体積混入率が１〜１０％、好ましくは２〜７％となるように配合される。繊維の体積混入率がより小さいと亀裂が入ったときにそこに集中する応力を支えることができず、架橋作用を発揮できない。また体積混入率がより大きいと繊維同士の接触部分が増加してセメントとの一体化を妨害するため十分な補強効果が得られなくなる。
【００３０】
繊維の「体積混入率」とは、以下の方法によって測定された値を用いている。セメント硬化体を押出方向に対して直角方向に裁断し、その裁断面を走査電子顕微鏡を用いて、加速電圧２５ｋＶで反射電子像を観察した。セメント硬化体中の繊維混入率Ｖｆは、顕微鏡の視野にある観察面の繊維の断面積の合計を、電子顕微鏡の視野の面積で除した値として求めた。繊維混入率Ｖｆは、試験片の裁断面中の異なる３つの視野について測定した値の平均値を採用した。
【００３１】
本実施形態にかかる鼻隠し材に使用される水硬性セメントは、水との反応により硬化体を形成できる限り、特に限定されず、例えば、各種ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、アルミナセメント、シリカセメント、マグネシアセメント、硫酸塩セメント等をすべて含む。
【００３２】
シリカ質原料としては、珪石粉、高炉スラグ、珪砂、フライアッシュ、珪藻土、シリカヒューム、非晶質シリカ等を使用することができる。好ましくは、建築用役物の強度向上および寸法安定性に寄与する点から、珪石粉、珪砂である。これらのシリカ質原料として好ましくは比表面積（ＪＩＳ Ｒ ５２０１に記載の方法による）が３０００〜１５０００ｃｍ２／ｇのものを使用する。シリカ質原料は水硬性セメント１００重量部に対して４０〜１００重量部、好ましくは５０〜８０重量部の割合で配合される。
【００３３】
パルプは、綿パルプまたは木材パルプ等の天然パルプが好ましい。天然パルプであれば特に限定されず、バージンパルプのみならず古紙からの再生パルプも使用できる。また木材パルプの場合、木材の組織からリグニンを化学的に取り除いた化学パルプ、木材を機械的に処理した機械パルプのいずれも使用できる。パルプは繊維長が０．０５〜１０ｍｍのものが好ましい。パルプは水硬性セメント１００重量部に対して１．０〜８０重量部、好ましくは２．０〜３０重量部の割合で配合される。１．０重量部より少ないと補強効果を発揮できず、また８０重量部より多いと分散不良となる。
【００３４】
水溶性セルロースとしては、メチルセルロース、エチルセルロース等のアルキルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルアルキルセルロース、カルボキシメチルセルロース等を例示することができる。水溶性セルロースは、後述する水硬性組成物の各成分を混合・混練し、押出成形する際に、混練物に粘性を付与し、成形性を向上させるものである。水溶性セルロースは水硬性セメント１００重量部に対して０．１〜１０重量部、好ましくは２〜７重量部の割合で配合される。０．１重量部より少ないと可塑性がなく成形できない。一方１０重量部より多い場合にはコストの上昇を招くだけであり、これ以上の効果の向上は期待できない。
【００３５】
本発明で用いる繊維補強水硬性組成物には、上記成分に加えて、必要に応じて鉱物繊維、軽量骨材を加えてもよい。鉱物繊維としては、セピオライト、ワラストナイト、タルク、アタパルジャイト、ロックウール等を例示することができる。鉱物繊維は水硬性セメント１００重量部に対して０〜４０重量部、好ましくは３〜２５重量部の割合で配合される。鉱物繊維が４０重量部より多いと強度が低下するので好ましくない。
【００３６】
軽量骨材としては、火山れきなどの天然軽量骨材、焼成フライアッシュバルーンなどの人工軽量骨材、真珠岩パーライト、黒曜石パーライト、バーミキュライトなどの超軽量骨材、膨張スラグなどの副産物軽量骨材を使用することができる。好ましくは、比重を０．０６〜０．５に設定できる真珠岩パーライト、黒曜石パーライト、バーミキュライトである。
【００３７】
本実施形態の鼻隠し材１の繊維補強水硬性組成物には、上記以外の添加剤として、必要に応じて、マイカ、アルミナ、炭酸カルシウム等のシリカ以外の無機質材料、減水剤、界面活性剤、増粘剤、養生促進剤等を配合することもできる。
【００３８】
本実施形態の鼻隠し材は、水硬性組成物を構成する上記成分の混合物に水を加え、硬化することによって得られる。水硬性組成物に加える水の配合量は一般に水硬性セメント１００重量部に対して４０〜９０重量部が好適である。
【００３９】
本実施形態の鼻隠し材は、上記の、水を配合した繊維補強水硬性組成物を押出成形機によって成形することによって製造することができる。押出成形は、通常のセメント系組成物用の押出成形機をいずれも使用することができる。例えば、１軸または２軸式のスクリュー式押出成形機から金型を通して押出成形することができる。成形体に含まれる気泡を極力少なくするために、真空式の押出機はより好ましいタイプである。建築用役物の場合、多くは異型断面形状であるため、一般には用途に応じた異型断面金型が使用される。押出成形された成形体はそのまま自然硬化させてもよいし、高温水蒸気中で促進硬化してもよい。また、成形体物性に問題が生じない範囲で高温高圧のオートクレーブ中で水熱硬化してもよい。
【００４０】
なお、鼻隠し材は屋根端部に用いられるものであり、その施工においては、鼻隠し材の重量も作業性に大きく影響する。鼻隠し材の強度及び作業性を考慮すれば、比重０．９〜１．５程度、特に１．０〜１．４程度のものが好ましい。
【００４１】
図２Ａ及び図２Ｂは、本実施形態にかかる軒先構造に用いられる鼻隠し材の外観構成を示す図である。鼻隠し材１は、上記の通り、例えば、長さ寸法が３０３０ｍｍであり、幅寸法が１５０〜３００ｍｍ程度、厚みが１６ｍｍ程度の長尺の部材である。なお、繊維補強水硬性組成物の構成例は、ポルトランドセメント１００重量部、珪石粉６０重量部、パーライト５０重量部、パルプ５重量部、ＰＶＡ繊維８．０重量部（アスペクト比：１５０、繊維長６ｍｍ）、水溶性セルロース６．０重量部に所望量の水を投入したものである。なお、得られた押出成形体の比重は１．２であり、ＰＶＡ繊維の体積混入率は３．０％である。また、得られた押出成形体の気乾条件におけるビス（コーススレッドφ４．２）引抜き荷重は、２０００Ｎを越えるものであった。
【００４２】
鼻隠し材１の表面１８には、垂木４にビス留めする場合に用いられるビス留め位置用の溝１０及び、野縁２を固定するためのビス留め位置を示すビス留め位置用の溝１１がその長手方向に沿って設けられている。また、裏面１９には、軒天井３の軒先側端部を嵌入させて、軒天井３の寸法誤差を吸収するための軒天井嵌入溝１２が設けられている。
【００４３】
次に、本実施形態にかかる鼻隠し材１を用いた軒先構造の施工方法について説明する。図３Ａは、図２Ａの鼻隠し材を垂木に固定する工程を示す図である。上記のように、鼻隠し材１は長尺の部材であり、１つの部材が必ずしも取り付け位置の幅寸法に一致しているとは限らない。したがって、図３Ａに示すように、施工現場において、鼻隠し材１の長さ寸法を調整するために、破線で示した不要な部分１ａを切断する。
【００４４】
長さ調整された鼻隠し材１は、所定ピッチで設けられている複数の垂木４の軒先側端面４ａを被覆するように割付される。割付を行う場合、図３Ｂに示すように鼻隠し材１の両端部１ｂは、垂木４の中心に到達しないように少しずらして割付することが好ましい。なお、この場合、鼻隠し材１の端部に隙間ができるが、当該隙間は、組み立て完了後にシーリング材で埋めておく。
【００４５】
割付を行った後、鼻隠し材１を垂木４にビス留めする。ビス留めにおいては、鼻隠し材１の溝１０に下孔２０を開け、図４Ａに示すように、当該下孔に下孔寸法に応じたビス３０を用いて、鼻隠し材１を垂木４に固定する。図４Ｂは、鼻隠し材１を垂木に固定させた状態を示す図である。この状態では、鼻隠し材１は、垂木４から下端部分が垂下された状態に保持される。なお、垂木に直接固定する場合は、図３Ｂに示すように鼻隠し材端部近くにビスを打つ必要があり、ビスの打ち込み方によっては、鼻隠し材に損傷を及ぼす恐れがあるが、本実施形態にかかる鼻隠し材１は、ビスの打ち込みによる不具合が少ないため、このような垂木に直接固定することが容易となる。
【００４６】
次に、鼻隠し材１の垂木４からの垂下部分に野縁２を固定する。野縁２は、鼻隠し材の裏面１９に鼻隠し材１の長手方向に沿って設けられる長尺の部材であり、軒天井材３を固定するために用いられる。
【００４７】
野縁２の鼻隠し材１の取り付け位置は、用いられる軒天井材３の厚み寸法によって異なるが、具体的には、野縁２の下端位置と軒天井嵌入溝１２下端との距離が、軒天井材３の厚み寸法に２，３ｍｍ加えた距離となるように配置することが好ましい。いずれの位置においても、鼻隠し材１の溝１１の対応位置に野縁２が位置するように野縁２の高さ寸法を決定する。
【００４８】
具体的には、図５Ａに示すように厚み寸法が大きい軒天井材３ａを用いる場合は、野縁２の下端は溝１２をほとんど被覆しないように配置される。一方、図５Ｂに示すように厚み寸法が小さい軒天井材３ｂを用いる場合は、野縁２の下端は軒天井嵌入溝１２の上側を被覆するように配置される。
【００４９】
このようにして位置決めされた野縁２は、鼻隠し材１にビス留めされる。ビス留めにおいては、鼻隠し材１の溝１１に下孔（図示なし）を開け、当該下孔に下孔寸法に応じたビス３０を用いて、鼻隠し材１に野縁２を固定する（図６参照）。なお、野縁２は構造設計の都合で梯子状に組まれたりする場合もあり、野縁２の他端は建物躯体側に固定されていることが多い。
【００５０】
次に、図６に示すように野縁２の下面に軒天井材３を固定する。軒天井材３は、溝１２に嵌入するように配置する。このように軒天井嵌入溝１２に軒天井材３を嵌め込むことにより、軒天井材固定時の仮固定が容易になり、また軒天井の寸法誤差をこの溝により吸収することができ、外観の乱れを目立たなくすることが可能となる。
【００５１】
次に、鼻隠し材１の表面に雨樋８を取り付ける。雨樋８の取り付けにおいては、樋取り付け用金具９を鼻隠し材１の表面にビス留めして固定し、当該樋取り付け用金具９に樋８を取り付ける。
【００５２】
上記のように本実施形態にかかる鼻隠し材１は、曲げ載荷に際して多重亀裂を生じて破壊する性質を示すため、ビス留めした部分にモーメントが加わったとしても、鼻隠し材１が割れることがない。したがって、下地材を設けることなく、鼻隠し材１に直接ビス留めすることができる。また、上記性質により鼻隠し材のビス保持強度が高いため、雨樋等を直接取り付けて保持することも可能となる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態にかかる鼻隠し材によれば、直接垂木に固定することが可能であるとともに、直接樋などを鼻隠し材に固定することができるため、従来鼻隠しの固定や樋の固定のために設けられていた下地材を省略することができる。よって、軒先の組み立て作業を軽減することができる。
【００５４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態にかかる軒先構造の例を示す図である。
【図２Ａ】本実施形態にかかる軒先構造に用いられる鼻隠し材の外観構成を示す正面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの鼻隠し材の断面図である。
【図３Ａ】図２Ａの鼻隠し材を垂木に固定する工程を示す図である。
【図３Ｂ】鼻隠し材と垂木の割付位置を示す図である。
【図４Ａ】鼻隠し材を垂木にビス留めする工程を示す図である。
【図４Ｂ】鼻隠し材を垂木に固定させた状態を示す図である。
【図５Ａ】厚み寸法が大きい軒天井材を用いる場合の野縁と鼻隠し材の位置関係を示す図である。
【図５Ｂ】厚み寸法が小さい軒天井材を用いる場合の野縁と鼻隠し材の位置関係を示す図である。
【図６】鼻隠し材及び野縁に軒天井材を固定する状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 鼻隠し材
２ 野縁
３ 軒天井材
４ 垂木
５ 野地板
６ 屋根化粧材
７ 水切り板
８ 樋
９ 樋取り付け用金具
１０、１１，１２ 溝
３０，３１ ビス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軒先構造の組み立てを簡易にすることができかつ強固な鼻隠し材及び当該鼻隠し材を用いた軒天井の軒先構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の軒天井の取り付け等に関する軒先構造としては、特許文献１（特開平６−３０７００２号公報）や特許文献２（特開昭６２−１８９２４９号公報）に開示されているような構造が公知であった。
【０００３】
例えば、特許文献１に示す軒先構造は垂木の軒先側端部に下地板材を取り付け、当該下地板材に鼻隠し材を固定する構成である。また、特許文献２に示す軒先構造は下側野縁に対して、上下方向に長い下地板材を取り付け、当該下地板材に鼻隠し材を固定していた。
【０００４】
このように鼻隠し材の固定に、下地板材を設け、当該下地板材に鼻隠し材を固定するという構成を採用する。このように、下地板材を設ける理由の一つとしては、鼻隠し材の外側に樋が配置されるということが挙げられる。樋は野地板の軒先側端部に沿って鼻隠し材の外側に雨水などを通すために勾配を付けて配置される。従来の軒先構造では、樋を鼻隠し材に直接ビス留めなどで固定することは強度的な問題から不可能であり、鼻隠し材を貫通して鼻隠し材の下に設けられている下地材にビス留めするという構成を採用していた。
【特許文献１】特開平６−３０７００２号公報
【特許文献２】特開昭６２−１８９２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、鼻隠し材の固定のために、長尺の下地材を取り付け、さらにその下地材に鼻隠しを固定するという作業は重複労力を有し、作業性に乏しいものであった。
【０００６】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、組立作業を簡略化できかつ強度的に優れた鼻隠し材及び当該鼻隠し材を用いた軒先構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の鼻隠し材を提供する。
【０００８】
本発明の第１態様によれば、繊維補強水硬性組成物が押出成形され、曲げ載荷に際して多重亀裂を生じて破壊する性質を示すことによって、ビス打ちにより表面に別部材を保持固定可能であること特徴とする鼻隠し材を提供する。
【０００９】
本発明の第２態様によれば、繊維補強水硬性組成物が押出成形され曲げ載荷に際して多重亀裂を生じて破壊する性質を示す鼻隠し材を用い、
前記鼻隠し材の上部が垂木の軒先側端部に直接固定され、前記鼻隠し材の下部裏面側に野縁が固定され、前記野縁に軒天井材が固定され、前記鼻隠し材の表面側に樋が固定されていることを特徴とする、軒先構造を提供する。
【００１０】
本発明の第３態様によれば、前記樋は、ビス留めにより前記鼻隠し材に固定されていることを特徴とする、第２態様の軒先構造を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の鼻隠し材によれば、垂木に固定するためにビス打ち等の取り付け方法を用いても、衝撃をよく吸収するため、ビスを強く叩いたとしても、またドリルで強く締めたとしても不具合が起こりにくい。また強度が高いため肉厚を薄くできるため軽量化できる。このような特徴を有するため、従来のセメント系またはセラミック系鼻隠し材と違って高所での作業性および施工の自由度が向上するという利点がある。
【００１２】
また、多重亀裂を生じて破壊する性質を示すことによってビス保持強度が非常に高くなり、表面にビス留めして別部材を固定することができるため、例えば、樋などの部材を直接鼻隠し材に固定することができる。したがって、従来の軒先構造にあるように、樋を固定するための下地材が不要となる。よって、軒先の組み立て作業を軽減することができる。
【００１３】
なお、鼻隠し材に固定される樋は、雨水などを流れやすくするために勾配を付けて取り付けられるため、鼻隠し材の取り付け高さが、その長手方向において異なることが多くなる。そこで、直接鼻隠し材にビス留めすることができるような軒先構造とすることにより、樋の取り付け作業を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係る鼻隠し材及び軒先構造について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態にかかる軒先構造の例を示す図である。本実施形態にかかる軒先構造においては、図１に示すように、繊維補強水硬性組成物が押出成形され、曲げ載荷に際して多重亀裂を生じて破壊する性質を示す鼻隠し材１の上部を垂木４にビス留めにより直接固定する。ビス３０は、予め鼻隠し材１に設けられた下孔を貫通して、垂木４に対して固定される結果、鼻隠し材を垂木４に強固に固定する。
【００１６】
また、鼻隠し材１の下部には、同様にビス３０を用いて野縁２をビス留めし、当該野縁２に軒天井材３を固定する。また、鼻隠し材１には、樋８が樋取り付け用金具９を介して取り付けられている。
【００１７】
垂木４の上には、野地板５を敷いて瓦などの屋根化粧材６を載せ、屋根化粧材６と野地板５の間に水切り板７の上限を挟み込む。
【００１８】
鼻隠し材１の表面には、樋取り付け用金具９をビス３１によって取り付ける。ビス３１は、鼻隠し材１の裏側に突出するように取り付けられており、上記繊維補強水硬性組成物により構成されることによって、ビス打ちにより表面に別部材を保持固定可能な性質を有する鼻隠し材に直接固定されている。なお、上記ビスは、裏面に突出しなくても問題はない。また、ビス３１の取付位置によっては上記ビス３１が垂木４にかかる場合があるが、何ら差し支えはない。
【００１９】
鼻隠し材１は、上記の通り、セメント系押出成形体からなり、曲げ載荷に際して、好ましくは引張応力の作用に対しても、多重亀裂を生じて破壊する高い靭性を有するものである。
【００２０】
ここで、「多重亀裂」とは次のことを意味する。曲げや引っ張り応力が印加されてセメント成形体に最初の亀裂が入った段階で、その亀裂部に応力が集中して、通常のセメント成形体ではそのまま破断に至る。すなわち応力−歪曲線が直線となる弾性変形の段階で破断に至る。そのためエネルギー吸収能が低く、脆性破壊を呈する。これに対して最初の亀裂が入ったのちも、直ちに材料全体の破断に至らず、最初の亀裂に続いて複数の亀裂が発生する現象が存在する。これを多重亀裂という。多重亀裂が発生すると、応力が分散されるため、最初の亀裂発生後も増加する荷重に耐えて大きな歪に至るまで破壊せず、高いエネルギー吸収能と高い靭性を示す。
【００２１】
なお、このような多重亀裂性能は、鼻隠し材から長さ５００ｍｍの試験片を採取し、支点間距離は４００ｍｍ、クロスヘッド速度は５ｍｍ／ｍｉｎの条件にて３点曲げ試験を行い、応力−撓み曲線を得ることで確認することができる。
【００２２】
このような多重亀裂が起こる本実施形態にかかる鼻隠し材は、少なくとも水硬性セメントを含むマトリックスに繊維を配合・補強してなる繊維補強水硬性組成物を押出成形してなるものである。マトリックスは好ましくは、シリカ質原料、パルプおよび水溶性セルロースを含み、また更に、減水剤などの混和剤、鉱物繊維および軽量骨材が配合されてもよい。
【００２３】
鼻隠し材に配合される繊維は、配合によってセメント成形体に、曲げ載荷時、好ましくは引張応力が加えられた場合にも、多重亀裂を起こさせ得る補強繊維であれば、特に制限されず、例えば、ポリビニルアルコール系繊維（ＰＶＡ繊維）、ポリプロピレン系繊維（ＰＰ繊維）、ポリエチレン系繊維（ＰＥ繊維）、アラミド繊維、アクリル繊維、炭素繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維等が挙げられる。製造コストを低減し、多重亀裂をより有効に起こす観点から好ましくはＰＥ繊維、ＰＰ繊維またはＰＶＡ繊維であり、特に、樋を保持するうえで有効な強度発現の観点からＰＶＡ繊維が好ましい。
【００２４】
これらの繊維は繊維長が３〜１００ｍｍ、繊維径が５〜２００μｍ、アスペクト比が１００〜１０００である。繊維長がより短い、繊維径がより大きい、またはアスペクト比がより小さい場合は、曲げ応力が負荷された状態において、最初に亀裂が生じたときに、繊維が架橋しても応力を負担することができず、すぐに引き抜け、多重亀裂を発生する前に破壊してしまう。一方、繊維長がより長い、繊維径がより小さい、またはアスペクト比がより大きい場合は、曲げ応力が負荷された状態において、繊維の引き抜けよりも先に、繊維自体が破断してしまうために多重亀裂が発生しない。
【００２５】
なお、繊維の「アスペクト比」とは、繊維長を繊維断面の面積と同面積を有する相当円の直径で除した値である。
【００２６】
ＰＰ繊維を使用する場合は、繊維長が３〜１５ｍｍ、好ましくは６〜１２ｍｍ、繊維径が５〜４０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍ、アスペクト比が１５０〜１０００、好ましくは２００〜７００であることが望ましい。
【００２７】
ＰＥ繊維を使用する場合は、繊維長が３〜１５ｍｍ、好ましくは６〜１２ｍｍ、繊維径が５〜４０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍ、アスペクト比が１５０〜１０００、好ましくは２００〜７００であることが望ましい。
【００２８】
ＰＶＡ繊維を使用する場合は、繊維長が３〜１００ｍｍ、好ましくは３〜５０ｍｍ、より好ましくは３〜１５ｍｍ、繊維径が５〜２００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍ、アスペクト比が１００〜１０００、好ましくは１５０〜４００であることが望ましい。
【００２９】
上記繊維は硬化後の成形体における体積混入率が１〜１０％、好ましくは２〜７％となるように配合される。繊維の体積混入率がより小さいと亀裂が入ったときにそこに集中する応力を支えることができず、架橋作用を発揮できない。また体積混入率がより大きいと繊維同士の接触部分が増加してセメントとの一体化を妨害するため十分な補強効果が得られなくなる。
【００３０】
繊維の「体積混入率」とは、以下の方法によって測定された値を用いている。セメント硬化体を押出方向に対して直角方向に裁断し、その裁断面を走査電子顕微鏡を用いて、加速電圧２５ｋＶで反射電子像を観察した。セメント硬化体中の繊維混入率Ｖｆは、顕微鏡の視野にある観察面の繊維の断面積の合計を、電子顕微鏡の視野の面積で除した値として求めた。繊維混入率Ｖｆは、試験片の裁断面中の異なる３つの視野について測定した値の平均値を採用した。
【００３１】
本実施形態にかかる鼻隠し材に使用される水硬性セメントは、水との反応により硬化体を形成できる限り、特に限定されず、例えば、各種ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、アルミナセメント、シリカセメント、マグネシアセメント、硫酸塩セメント等をすべて含む。
【００３２】
シリカ質原料としては、珪石粉、高炉スラグ、珪砂、フライアッシュ、珪藻土、シリカヒューム、非晶質シリカ等を使用することができる。好ましくは、建築用役物の強度向上および寸法安定性に寄与する点から、珪石粉、珪砂である。これらのシリカ質原料として好ましくは比表面積（ＪＩＳ Ｒ ５２０１に記載の方法による）が３０００〜１５０００ｃｍ２／ｇのものを使用する。シリカ質原料は水硬性セメント１００重量部に対して４０〜１００重量部、好ましくは５０〜８０重量部の割合で配合される。
【００３３】
パルプは、綿パルプまたは木材パルプ等の天然パルプが好ましい。天然パルプであれば特に限定されず、バージンパルプのみならず古紙からの再生パルプも使用できる。また木材パルプの場合、木材の組織からリグニンを化学的に取り除いた化学パルプ、木材を機械的に処理した機械パルプのいずれも使用できる。パルプは繊維長が０．０５〜１０ｍｍのものが好ましい。パルプは水硬性セメント１００重量部に対して１．０〜８０重量部、好ましくは２．０〜３０重量部の割合で配合される。１．０重量部より少ないと補強効果を発揮できず、また８０重量部より多いと分散不良となる。
【００３４】
水溶性セルロースとしては、メチルセルロース、エチルセルロース等のアルキルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルアルキルセルロース、カルボキシメチルセルロース等を例示することができる。水溶性セルロースは、後述する水硬性組成物の各成分を混合・混練し、押出成形する際に、混練物に粘性を付与し、成形性を向上させるものである。水溶性セルロースは水硬性セメント１００重量部に対して０．１〜１０重量部、好ましくは２〜７重量部の割合で配合される。０．１重量部より少ないと可塑性がなく成形できない。一方１０重量部より多い場合にはコストの上昇を招くだけであり、これ以上の効果の向上は期待できない。
【００３５】
本発明で用いる繊維補強水硬性組成物には、上記成分に加えて、必要に応じて鉱物繊維、軽量骨材を加えてもよい。鉱物繊維としては、セピオライト、ワラストナイト、タルク、アタパルジャイト、ロックウール等を例示することができる。鉱物繊維は水硬性セメント１００重量部に対して０〜４０重量部、好ましくは３〜２５重量部の割合で配合される。鉱物繊維が４０重量部より多いと強度が低下するので好ましくない。
【００３６】
軽量骨材としては、火山れきなどの天然軽量骨材、焼成フライアッシュバルーンなどの人工軽量骨材、真珠岩パーライト、黒曜石パーライト、バーミキュライトなどの超軽量骨材、膨張スラグなどの副産物軽量骨材を使用することができる。好ましくは、比重を０．０６〜０．５に設定できる真珠岩パーライト、黒曜石パーライト、バーミキュライトである。
【００３７】
本実施形態の鼻隠し材１の繊維補強水硬性組成物には、上記以外の添加剤として、必要に応じて、マイカ、アルミナ、炭酸カルシウム等のシリカ以外の無機質材料、減水剤、界面活性剤、増粘剤、養生促進剤等を配合することもできる。
【００３８】
本実施形態の鼻隠し材は、水硬性組成物を構成する上記成分の混合物に水を加え、硬化することによって得られる。水硬性組成物に加える水の配合量は一般に水硬性セメント１００重量部に対して４０〜９０重量部が好適である。
【００３９】
本実施形態の鼻隠し材は、上記の、水を配合した繊維補強水硬性組成物を押出成形機によって成形することによって製造することができる。押出成形は、通常のセメント系組成物用の押出成形機をいずれも使用することができる。例えば、１軸または２軸式のスクリュー式押出成形機から金型を通して押出成形することができる。成形体に含まれる気泡を極力少なくするために、真空式の押出機はより好ましいタイプである。建築用役物の場合、多くは異型断面形状であるため、一般には用途に応じた異型断面金型が使用される。押出成形された成形体はそのまま自然硬化させてもよいし、高温水蒸気中で促進硬化してもよい。また、成形体物性に問題が生じない範囲で高温高圧のオートクレーブ中で水熱硬化してもよい。
【００４０】
なお、鼻隠し材は屋根端部に用いられるものであり、その施工においては、鼻隠し材の重量も作業性に大きく影響する。鼻隠し材の強度及び作業性を考慮すれば、比重０．９〜１．５程度、特に１．０〜１．４程度のものが好ましい。
【００４１】
図２Ａ及び図２Ｂは、本実施形態にかかる軒先構造に用いられる鼻隠し材の外観構成を示す図である。鼻隠し材１は、上記の通り、例えば、長さ寸法が３０３０ｍｍであり、幅寸法が１５０〜３００ｍｍ程度、厚みが１６ｍｍ程度の長尺の部材である。なお、繊維補強水硬性組成物の構成例は、ポルトランドセメント１００重量部、珪石粉６０重量部、パーライト５０重量部、パルプ５重量部、ＰＶＡ繊維８．０重量部（アスペクト比：１５０、繊維長６ｍｍ）、水溶性セルロース６．０重量部に所望量の水を投入したものである。なお、得られた押出成形体の比重は１．２であり、ＰＶＡ繊維の体積混入率は３．０％である。また、得られた押出成形体の気乾条件におけるビス（コーススレッドφ４．２）引抜き荷重は、２０００Ｎを越えるものであった。
【００４２】
鼻隠し材１の表面１８には、垂木４にビス留めする場合に用いられるビス留め位置用の溝１０及び、野縁２を固定するためのビス留め位置を示すビス留め位置用の溝１１がその長手方向に沿って設けられている。また、裏面１９には、軒天井３の軒先側端部を嵌入させて、軒天井３の寸法誤差を吸収するための軒天井嵌入溝１２が設けられている。
【００４３】
次に、本実施形態にかかる鼻隠し材１を用いた軒先構造の施工方法について説明する。図３Ａは、図２Ａの鼻隠し材を垂木に固定する工程を示す図である。上記のように、鼻隠し材１は長尺の部材であり、１つの部材が必ずしも取り付け位置の幅寸法に一致しているとは限らない。したがって、図３Ａに示すように、施工現場において、鼻隠し材１の長さ寸法を調整するために、破線で示した不要な部分１ａを切断する。
【００４４】
長さ調整された鼻隠し材１は、所定ピッチで設けられている複数の垂木４の軒先側端面４ａを被覆するように割付される。割付を行う場合、図３Ｂに示すように鼻隠し材１の両端部１ｂは、垂木４の中心に到達しないように少しずらして割付することが好ましい。なお、この場合、鼻隠し材１の端部に隙間ができるが、当該隙間は、組み立て完了後にシーリング材で埋めておく。
【００４５】
割付を行った後、鼻隠し材１を垂木４にビス留めする。ビス留めにおいては、鼻隠し材１の溝１０に下孔２０を開け、図４Ａに示すように、当該下孔に下孔寸法に応じたビス３０を用いて、鼻隠し材１を垂木４に固定する。図４Ｂは、鼻隠し材１を垂木に固定させた状態を示す図である。この状態では、鼻隠し材１は、垂木４から下端部分が垂下された状態に保持される。なお、垂木に直接固定する場合は、図３Ｂに示すように鼻隠し材端部近くにビスを打つ必要があり、ビスの打ち込み方によっては、鼻隠し材に損傷を及ぼす恐れがあるが、本実施形態にかかる鼻隠し材１は、ビスの打ち込みによる不具合が少ないため、このような垂木に直接固定することが容易となる。
【００４６】
次に、鼻隠し材１の垂木４からの垂下部分に野縁２を固定する。野縁２は、鼻隠し材の裏面１９に鼻隠し材１の長手方向に沿って設けられる長尺の部材であり、軒天井材３を固定するために用いられる。
【００４７】
野縁２の鼻隠し材１の取り付け位置は、用いられる軒天井材３の厚み寸法によって異なるが、具体的には、野縁２の下端位置と軒天井嵌入溝１２下端との距離が、軒天井材３の厚み寸法に２，３ｍｍ加えた距離となるように配置することが好ましい。いずれの位置においても、鼻隠し材１の溝１１の対応位置に野縁２が位置するように野縁２の高さ寸法を決定する。
【００４８】
具体的には、図５Ａに示すように厚み寸法が大きい軒天井材３ａを用いる場合は、野縁２の下端は溝１２をほとんど被覆しないように配置される。一方、図５Ｂに示すように厚み寸法が小さい軒天井材３ｂを用いる場合は、野縁２の下端は軒天井嵌入溝１２の上側を被覆するように配置される。
【００４９】
このようにして位置決めされた野縁２は、鼻隠し材１にビス留めされる。ビス留めにおいては、鼻隠し材１の溝１１に下孔（図示なし）を開け、当該下孔に下孔寸法に応じたビス３０を用いて、鼻隠し材１に野縁２を固定する（図６参照）。なお、野縁２は構造設計の都合で梯子状に組まれたりする場合もあり、野縁２の他端は建物躯体側に固定されていることが多い。
【００５０】
次に、図６に示すように野縁２の下面に軒天井材３を固定する。軒天井材３は、溝１２に嵌入するように配置する。このように軒天井嵌入溝１２に軒天井材３を嵌め込むことにより、軒天井材固定時の仮固定が容易になり、また軒天井の寸法誤差をこの溝により吸収することができ、外観の乱れを目立たなくすることが可能となる。
【００５１】
次に、鼻隠し材１の表面に雨樋８を取り付ける。雨樋８の取り付けにおいては、樋取り付け用金具９を鼻隠し材１の表面にビス留めして固定し、当該樋取り付け用金具９に樋８を取り付ける。
【００５２】
上記のように本実施形態にかかる鼻隠し材１は、曲げ載荷に際して多重亀裂を生じて破壊する性質を示すため、ビス留めした部分にモーメントが加わったとしても、鼻隠し材１が割れることがない。したがって、下地材を設けることなく、鼻隠し材１に直接ビス留めすることができる。また、上記性質により鼻隠し材のビス保持強度が高いため、雨樋等を直接取り付けて保持することも可能となる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態にかかる鼻隠し材によれば、直接垂木に固定することが可能であるとともに、直接樋などを鼻隠し材に固定することができるため、従来鼻隠しの固定や樋の固定のために設けられていた下地材を省略することができる。よって、軒先の組み立て作業を軽減することができる。
【００５４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態にかかる軒先構造の例を示す図である。
【図２Ａ】本実施形態にかかる軒先構造に用いられる鼻隠し材の外観構成を示す正面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの鼻隠し材の断面図である。
【図３Ａ】図２Ａの鼻隠し材を垂木に固定する工程を示す図である。
【図３Ｂ】鼻隠し材と垂木の割付位置を示す図である。
【図４Ａ】鼻隠し材を垂木にビス留めする工程を示す図である。
【図４Ｂ】鼻隠し材を垂木に固定させた状態を示す図である。
【図５Ａ】厚み寸法が大きい軒天井材を用いる場合の野縁と鼻隠し材の位置関係を示す図である。
【図５Ｂ】厚み寸法が小さい軒天井材を用いる場合の野縁と鼻隠し材の位置関係を示す図である。
【図６】鼻隠し材及び野縁に軒天井材を固定する状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 鼻隠し材
２ 野縁
３ 軒天井材
４ 垂木
５ 野地板
６ 屋根化粧材
７ 水切り板
８ 樋
９ 樋取り付け用金具
１０、１１，１２ 溝
３０，３１ ビス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維補強水硬性組成物が押出成形され、曲げ載荷に際して多重亀裂を生じて破壊する性質を示すことによって、ビス打ちにより表面に別部材を保持固定可能であることを特徴とする鼻隠し材。
【請求項２】
繊維補強水硬性組成物が押出成形され曲げ載荷に際して多重亀裂を生じて破壊する性質を示す鼻隠し材を用い、
前記鼻隠し材の上部が垂木の軒先側端部に直接固定され、前記鼻隠し材の下部裏面側に野縁が固定され、前記野縁に軒天井材が固定され、前記鼻隠し材の表面側に樋が固定されていることを特徴とする、軒先構造。
【請求項３】
前記樋は、ビス留めにより前記鼻隠し材に固定されていることを特徴とする、請求項２に記載の軒先構造。
【請求項１】
繊維補強水硬性組成物が押出成形され、曲げ載荷に際して多重亀裂を生じて破壊する性質を示すことによって、ビス打ちにより表面に別部材を保持固定可能であることを特徴とする鼻隠し材。
【請求項２】
繊維補強水硬性組成物が押出成形され曲げ載荷に際して多重亀裂を生じて破壊する性質を示す鼻隠し材を用い、
前記鼻隠し材の上部が垂木の軒先側端部に直接固定され、前記鼻隠し材の下部裏面側に野縁が固定され、前記野縁に軒天井材が固定され、前記鼻隠し材の表面側に樋が固定されていることを特徴とする、軒先構造。
【請求項３】
前記樋は、ビス留めにより前記鼻隠し材に固定されていることを特徴とする、請求項２に記載の軒先構造。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−７３７１（Ｐ２０１０−７３７１Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６８７４１（Ｐ２００８−１６８７４１）
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（０００００１０９６）倉敷紡績株式会社 (296)
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（０００００１０９６）倉敷紡績株式会社 (296)
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