STATISCHE BERECHNUNG vom

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1 Projekt : Frank Blasek Beratender Ingenieur Heinestraße 1 D Büren Tel Fax Ingenieurbüro Frank Blasek Beratender Ingenieur Heinestraße 1 D Büren STATISCHE BERECHNUNG vom PROJEKT-NR.: HERSTELLER: Thijencamp Trading B.V. Postfach 158 NL-6900AD Zevenaar ANSPRECHPARTNER Herr Thierry Tiedink AUFTRAG VOM PROJEKT: GRUNDLAGEN VORSCHRIFTEN: (Lagerzelt) Zeichnung und Montageanleitung des Herstellers Allgemeine Bau- und DIN-Vorschriften DIN 1055 DIN 4112 Lastannahmen Fliegende Bauten / Zelte DIN Stahlhochbau DIN Stahlbauten Tragwerke aus Hohlprofile EN 729 Schweißtechnische Qualitätsanforderungen BAUSTAHL: S355 J0 Alle Anmerkungen in der Statik sind zu beachten.

2 Projekt : Seite: 1 1. Inhaltsverzeichnis Ingenieurbüro Frank Blasek Beratender Ingenieur Heinestraße 1 D Büren 1. Inhaltsverzeichnis 1 2. Allgemeine Anmerkungen 2 3. Karten für Windlastzonen und Schneelastzonen 3 4. Lastannahmen 5 POS. 1: 7 POS. 2: Befestigung der Fußplatten Zusammenfassung der Berechnungsergebnisse 62

3 Projekt : Seite: 2 2. Allgemeine Anmerkungen Der Auftraggeber bietet Lagerzelte in verschiedenen Ausführungen an. Die nachfolgende statische Berechnung beinhaltet die erforderlichen Nachweise für das Lagerzelt vom Typ (9x12 oder 9x20 m). Ingenieurbüro Frank Blasek Beratender Ingenieur Heinestraße 1 D Büren Das Lagerzelt besteht aus Stahlrahmen (Rundrohre 76,1 x 2,0 mm, Stützweite 9150 mm) im Abstand von 2000 mm. Die Halle 912 hat in Längsrichtung 6 Felder => Gesamtlänge mm. Die Halle 920 hat in Längsrichtung 10 Felder => Gesamtlänge mm. Im Rahmen einer Systemstatik soll ermittelt werden, ob das Lagerzelt für eine Windlast von 0,30 kn/m 2 (Windzone 3, Windlast für Zelte gemäß DIN 4112) und eine Schneelast von s i = 0,30 kn/m 2 ausreichend bemessen ist. Aufgrund der geringen Höhe von H < 5,00 m wird gemäß DIN mit einer Windlast von 0,30 kn/m 2 gerechnet. Die Zeltplane ist nicht Gegenstand dieses Standsicherheitsnachweises. Grundlagen: Vorschriften: DIN 1055 Lastannahmen DIN 4112 Fliegende Bauten / Zelte DIN Stahlbau, Bemessung und Konstruktion DIN Stahlbauten - Tragwerke aus Hohlprofile Baustoffe: S355 J0 Unterlagen: Zeichnung und Montageanleitung des Herstellers

4 Projekt : Seite: Windlastzonenkarte Ingenieurbüro Frank Blasek Beratender Ingenieur Heinestraße 1 D Büren

5 Projekt : Seite: Schneelastzonenkarte Ingenieurbüro Frank Blasek Beratender Ingenieur Heinestraße 1 D Büren

6 Projekt : Seite: 5 4. Lastannahmen 4.1 Eigengewicht Ingenieurbüro Frank Blasek Beratender Ingenieur Heinestraße 1 D Büren Das Eigengewicht der Tragkonstruktion wird vom Berechnungs-Programm RStab automatisch berücksichtigt! Zeltplane ca. 0,33 kg/m 2 g 1 = 0,0033 kn/m 2 Feldlänge 2,0 m => 0,0033 x 2,0 => g 1 = 0,007 kn/m => Gesamtgewicht der Dachkonstruktion => g = 0,007 kn/m 4.2 Windlasten gem. DIN / DIN Bild 1: DIN4112, Kap 4.5.2, H 5,00 m => q = 0,30 kn/m 2 Wind in Quer-Richtung (= X-Richtung, Beiwerte nach DIN4112, Bild 1) auf linke Wand (c pe = +0,80) 0,80 x 0,30 => w 1 = 0,240 kn/m 2 auf linkes Dach (c pe = 1,2 sin 62-0,4 = +0,659) 0,659 x 0,30 => w 2 = 0,198 kn/m 2 auf linkes Dach (c pe = 1,2 sin 51-0,4 = +0,533) 0,533 x 0,30 => w 3 = 0,160 kn/m 2 auf linkes Dach (c pe = 1,2 sin 39-0,4 = +0,355) 0,355 x 0,30 => w 4 = 0,106 kn/m 2 auf linkes Dach (c pe = 1,2 sin 28-0,4 = +0,163) 0,163 x 0,30 => w 5 = 0,049 kn/m 2 auf linkes Dach (c pe = 1,2 sin 17-0,4 = -0,049) 0,049 x 0,30 => w 6 = -0,015 kn/m 2 auf linkes Dach (c pe = 1,2 sin 6-0,4 = -0,275) 0,275 x 0,30 => w 7 = -0,083 kn/m 2 auf rechtes Dach (c pe = -0,40) 0,40 x 0,30 => w 8 = -0,120 kn/m 2 auf rechte Wand (c pe = -0,40) 0,40 x 0,30 => w 9 = 0,120 kn/m 2 auf Giebelwände (c pe = -0,40) 0,40 x 0,30 => w 10 = 0,120 kn/m 2 => auf linke Wand +0,240 x 2,00 => w 1 = +0,480 kn/m => auf linkes Dach (62 ) +0,198 x 2,00 => w 2 = +0,396 kn/m => auf linkes Dach (51 ) +0,160 x 2,00 => w 3 = +0,320 kn/m => auf linkes Dach (39 ) +0,106 x 2,00=> w 4 = +0,212 kn/m => auf linkes Dach (28 ) +0,049 x 2,00=> w 5 = +0,098 kn/m => auf linkes Dach (17 ) -0,015 x 2,00=> w 6 = -0,030 kn/m => auf linkes Dach ( 6 ) -0,083 x 2,00=> w 7 = -0,166 kn/m => auf rechtes Dach -0,120 x 2,00 => w 8 = -0,240 kn/m => auf rechte Wand -0,120 x 2,00 => w 9 = -0,240 kn/m

7 Projekt : Seite: 6 Ingenieurbüro Frank Blasek Beratender Ingenieur Heinestraße 1 D Büren Wind in Längs-Richtung (= Y-Richtung, Beiwerte nach DIN4112, Bild 1) auf vordere Giebelwand (c pe = +0,80) +0,80 x 0,30 => w 1 = 0,240 kn/m 2 auf Dach und Seitenwände (c pe = -0,40) -0,40 x 0,30 => w 2 = -0,120 kn/m 2 auf hintere Giebelwand (c pe = -0,40) -0,40 x 0,30 => w 3 = -0,120 kn/m 2 => auf Dach und Seitenwände -0,120 x 2,00 => w 2 = -0,240 kn/m Innendruck ohne vordere Giebelwand +0,80 x 0,30 => w = -0,240 kn/m 2 Innendruck ohne hintere Giebelwand -0,40 x 0,30 => w = 0,120 kn/m Schneelasten: Die maximal zulässige Schneelast beträgt s i = 0,30 kn/m Systembild 12: Achse G Achse F Achse E Achse C Achse B Achse A

8 Projekt : Seite: 7 POS. 1 a) Eigengewicht Dachhaut, Stützweite 2,00 m: Zeltplane 0,0033 kn/m 2 x 2,00 m g 1 = 0,007 kn/m => Gesamtgewicht Dachkonstruktion => g = 0,007 kn/m Ingenieurbüro Frank Blasek Beratender Ingenieur Heinestraße 1 D Büren b) Windlasten (in +X-Richtung), q = 0,30 kn/m 2, Stützweite 2,00 m: auf linke Wand +0,240 x 2,00 => w 1 = +0,480 kn/m auf linkes Dach (62 ) +0,198 x 2,00 => w 2 = +0,396 kn/m auf linkes Dach (51 ) +0,160 x 2,00 => w 3 = +0,320 kn/m auf linkes Dach (39 ) +0,106 x 2,00 => w 4 = +0,212 kn/m auf linkes Dach (28 ) +0,049 x 2,00 => w 5 = +0,098 kn/m auf linkes Dach (17 ) -0,015 x 2,00=> w 6 = -0,030 kn/m auf linkes Dach ( 6 ) -0,083 x 2,00=> w 7 = -0,166 kn/m auf rechtes Dach -0,120 x 2,00 => w 8 = -0,240 kn/m auf rechte Wand -0,120 x 2,00 => w 9 = -0,240 kn/m c) Windlasten (in +Y-Richtung), q = 0,50 kn/m 2 Stützweite 2,00 m: auf vordere Giebelwand 0,30 x +0,800 => w 1 = +0,240 kn/m 2 auf Dach und Seitenwände 0,30 x -0,40 x 2,00 => w 3 = -0,240 kn/m auf hintere Giebelwand 0,30 x -0,400 => w 4 = -0,120 kn/m 2 d) Gleichmäßige Schneelast, s i = 0,30 kn/m 2, Stützweite 2,00 m: auf gesamte Dachfläche 0,30 x 2,00 => s i1 = 0,600 kn/m e) Unsymmetrische Schneelast, s i = 0,30 kn/m 2, Stützweite 2,00 m: Dreieck auf linker Dachfläche 0,30 / 0,8 x 1,0 x 2,00 => s i2 = 0,750 kn/m Dreieck auf rechter Dachfläche 0,30 / 0,8 x 2,0 x 2,00 => s i3 = 1,500 kn/m Berechnung: Siehe nachfolgende Berechnung mit dem Programm RSTAB der Dlubal GmbH.

9 Seite: 8 INHALT Inhalt... 8 Basisangaben... 8 Grafik - Struktur... 9 Strukturdaten Knoten Materialien Querschnitte Stäbe Auflager Belastungen Basisangaben der Lastfälle LF 1 - Eigengewicht und Aufbau LF 2 - Schnee gleichmäßig s i =0,30 kn/m LF 3 - Schnee unsymmetrisch s i =0,30 kn/m LF 4 - Wind in +X q=0,30 kn/m LF 6 - Stabilisierungslast V/ LF-, LG-Ergebnisse LF-Gruppen Daten zur Theorie II. Ordnung Grafik - Belastung Schnittgrößen stabbezogen Auflagerkräfte und -momente STAHL STAHL1 - Spannungsanalyse Basisangaben Grenzspannungen Querschnitte Ergebnisse Max. Spannungen in Stäben Maßgebende Schnittgrößen - [Sigma-v] Grafik - SPANNUNGSAUSNUTZUNG BASISANGABEN BERECHNUNGSART Statik Theorie I. Ordnung Nachweis Theorie II. Ordnung Dynamik Seiltheorie Lastfälle Bemessungsfälle LF-Gruppen Dynamikfälle LF-Kombinationen Knickfiguren STRUKTURKENNWERTE 1D-Durchlaufträger 68 Knoten 81 Stäbe 2D-Stabwerk 2 Materialien 0 Seilstäbe 3D-Stabwerk 2 Querschnitte 0 Voutenstäbe Trägerrost 0 Stabendgelenke 0 El. gebet. Stäbe 0 Stabteilungen 0 Stabzüge

10 Seite: 9 STRUKTUR Isometrie Z Y X

11 Seite: 10 KNOTEN Koordinatensystem Bezugs- Knoten Knotenkoordinaten X Y Z 1 Kartesisch Gelagert 2 Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Gelagert 14 Kartesisch Gelagert 15 Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Gelagert 27 Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Gelagert 36 Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Gelagert 48 Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Gelagert 53 Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch

12 Seite: 11 KNOTEN Koordinatensystem Bezugs- Knoten Knotenkoordinaten X Y Z 59 Kartesisch 60 Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch Gelagert 65 Kartesisch Kartesisch Kartesisch Kartesisch MATERIALIEN Mater.- Material- Bezeichnung E-Modul [kn/mm2] Schubmodul [kn/mm2] Sp. Gewicht [kn/mm3] Wärmedehn. [1/ C] 1 S 355 J E E E E-05 2 S 235 JR 2.100E E E E-05 RO 76,1x2 RO 60,3x1,8 QUERSCHNITTE Quer.- Mater.- Querschnitts- Bezeichnung I TA I 2 A 2 I 3 [mm4] A 3 [mm2] 1 1 RO 76,1x RO 60,3x1, L o k a le s S ta b a c h se n s y ste m Y Z i X 3 b 3 β 1 1 b j 2 2 b β hier negativ STÄBE Knoten Anf. Ende Beta [ ] Querschnitt Anf. Ende Gelenk Anf. Ende Stabtyp Teil.- Länge 1 Balken ALLG 2 Balken ALLG 3 Balken ALLG 4 Balken ALLG 5 Balken ALLG 6 Balken ALLG 7 Balken ALLG 8 Balken ALLG 9 Balken ALLG 10 Balken ALLG 11 Balken ALLG 12 Balken ALLG 13 Balken ALLG 14 Balken ALLG 15 Balken ALLG 16 Balken ALLG 17 Balken ALLG 18 Balken ALLG 19 Balken ALLG 20 Balken ALLG 21 Balken ALLG 22 Balken ALLG 23 Balken ALLG 24 Balken ALLG 26 Fachwerk HORI 27 Fachwerk HORI 28 Fachwerk HORI 30 Fachwerk ALLG 39 Fachwerk ALLG 40 Balken ALLG 41 Balken ALLG Stablage

13 Seite: 12 STÄBE Knoten Anf. Ende Beta [ ] Querschnitt Anf. Ende Gelenk Anf. Ende Stabtyp Teil.- Länge 42 Balken 43 Balken ALLG ALLG 44 Balken ALLG 45 Balken ALLG 46 Balken ALLG 47 Balken ALLG 48 Fachwerk HORI 49 Fachwerk HORI 50 Balken ALLG 51 Balken ALLG 52 Balken ALLG 53 Balken ALLG 54 Balken ALLG 55 Balken ALLG 56 Balken ALLG 57 Balken ALLG 58 Balken ALLG 59 Balken ALLG 60 Balken ALLG 61 Balken ALLG 62 Fachwerk HORI 63 Fachwerk HORI 64 Fachwerk HORI 65 Balken ALLG 66 Balken ALLG 67 Balken ALLG 68 Balken ALLG 69 Fachwerk HORI 70 Fachwerk HORI 71 Balken ALLG 72 Balken ALLG 73 Balken ALLG 74 Balken ALLG 75 Balken ALLG 76 Balken ALLG 77 Balken ALLG 78 Balken ALLG 79 Balken ALLG 80 Balken ALLG 81 Balken ALLG 82 Balken ALLG 83 Fachwerk HORI 84 Fachwerk HORI 85 Fachwerk HORI 86 Balken ALLG 87 Balken ALLG 88 Balken ALLG 89 Balken ALLG 90 Fachwerk HORI 91 Fachwerk HORI AUFLAGER Stablage Lager- Gelagerte Knoten Drehung [ ] Alpha Beta Festes Auflager bzw. Feder [kn/m] [knm/rad] in X in Y in Z um X um Y um Z 1 1,13,14,26, Ja Ja Ja Ja 50 Ja 35,47,52,64

14 Seite: 13 BASISANGABEN DER LASTFÄLLE LF- LF-Bezeichnung Faktor Überlagerungsart Eigengewicht 1 Eigengewicht und Aufbau 1 Ständig Schnee gleichmäßig s i =0,30 kn/m 1 Veränderlich - 3 Schnee unsymmetrisch s i =0,30 kn/ 1 Veränderlich - 4 Wind in +X q=0,30 kn/m2 1 Veränderlich - 5 Wind in +Y q=0,30 kn/m2 1 Veränderlich - 6 Stabilisierungslast V/100 1 Veränderlich - G - In Z - R ic h tu n g a ls G e w ic h t STABLASTEN LF 1 Belastete Stäbe Lastart Last- Richtung , G ,44-47, G 066,65-68,71-82,86-89 Parameter [kn, knm, m, C, kn/m, knm/m] P 1 Z B e z u g s lä n g e Z - G lobal in Z-Richtung Z STABLASTEN LF 2 Belastete Stäbe Lastart Last- Richtung Z ,51-60, Z Parameter [kn, knm, m, C, kn/m, knm/m] P 1 Bezugslänge STABLASTEN LF 3 Belastete Stäbe Lastart Last- Richtung Parameter [kn, knm, m, C, kn/m, knm/m] P 1 P 2 A B G G G G G G G G G G ,51,72 4 G ,52,73 4 G ,53,74 4 G ,54,75 4 G ,55,76 4 G ,56,77 4 G ,57,78 4 G ,58,79 4 G ,59,80 4 G ,60,81 4 G STABLASTEN LF 4 Belastete Stäbe Lastart Last- Richtung Parameter [kn, knm, m, C, kn/m, knm/m] P 1

15 Seite: Lo ka l in 3 -R ich tu ng 1 3 B e zu g slä n ge STABLASTEN LF 4 Belastete Stäbe Lastart Last- Richtung ,42, ,50, ,65, ,66, ,51, ,52, ,53, ,54, ,55, ,46,47, ,67,68,77-82,88,89 Parameter [kn, knm, m, C, kn/m, knm/m] P 1 Y - G lobal in Y-Richtung Y Bezugslänge STABLASTEN LF 5 Belastete Stäbe Lastart Last- Richtung , ,44-47, ,65-68,71-82, ,43 1 Y ,42 1 Y ,41 1 Y ,11 1 Y ,10 1 Y ,9 1 Y ,8 1 Y ,7 1 Y Parameter [kn, knm, m, C, kn/m, knm/m] P 1 KNOTENKRÄFTE LF 6 Belastete Knoten Knotenkräfte P X [kn] P Y [kn] P Z [kn] 1 7, E

16 Seite: 15 LF-GRUPPEN LG- LG-Bezeichnung Faktor Beiwert γ M Lastfälle in LG 1 Eigengewicht + Schnee *LF *LF2 + LF6 gleichm. 2 Eigengewicht + Wind in *LF *LF4 + LF6 +X 3 Eigengewicht + Schnee *LF *LF *LF4 gleichm + 0,6 x Wind + LF6 in +X 4 Eigengewicht + Wind in *LF *LF *LF4 +X + 0,5 x Schnee + LF6 gleichm 5 Eigengewicht + Wind in *LF *LF5 + LF6 +Y 6 Eigengewicht + Schnee *LF *LF *LF5 gleichm + 0,6 x Wind + LF6 in +Y 7 Eigengewicht + Wind in *LF *LF *LF5 +Y + 0,5 x Schnee + LF6 gleichm 11 Eigengewicht + Schnee *LF *LF3 + LF6 unsymmetr 13 Eigengewicht + Schnee *LF *LF *LF4 unsymmetr + 0,6 x + LF6 Wind in +X 14 Eigengewicht + Wind in *LF *LF *LF4 +X + 0,5 x Schnee + LF6 unsymmetr 16 Eigengewicht + Schnee *LF *LF *LF5 unsymmetr + 0,6 x + LF6 Wind in +Y 17 Eigengewicht + Wind in *LF *LF *LF5 +Y + 0,5 x Schnee + LF6 unsymmetr DATEN ZUR THEORIE II. ORDNUNG LG- Faktor Ny Anzahl Iterationen Eps-Konvergenz vorhanden gewollt Ny-fache Ergebnisse Entlastung durch Zugkräfte LG E Ja Nein LG E Ja Nein LG E Ja Nein LG E Ja Nein LG E Ja Nein LG E Ja Nein LG E Ja Nein LG E Ja Nein LG E Ja Nein LG E Ja Nein LG E Ja Nein LG E Ja Nein

17 Seite: 16 BELASTUNG LF 2 - Schnee gleichmäßig s i =0,30 kn/m2 [kn/m] Isometrie Z Y X LF 3 - Schnee unsymmetrisch s i =0,30 kn/m2 [kn/m] Isometrie Z Y X LF 4 - Wind in +X q=0,30 kn/m2 [kn/m] Z Y X 0.12 Isometrie LF 5 - Wind in +Y q=0,30 kn/m2 [kn/m] Z Y X Isometrie

18 Seite: 17 SCHNITTGRÖSSEN STABBEZOGEN x N Q 2 Q 3 T M 2 M 3 1 LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG

19 Seite: 18 SCHNITTGRÖSSEN STABBEZOGEN x N Q 2 Q 3 T M 2 M 3 3 LG13 LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG

20 Seite: 19 SCHNITTGRÖSSEN STABBEZOGEN x N Q 2 Q 3 T M 2 M 3 6 LG6 LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG

21 Seite: 20 SCHNITTGRÖSSEN STABBEZOGEN x N Q 2 Q 3 T M 2 M 3 9 LG3 LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG

22 Seite: 21 SCHNITTGRÖSSEN STABBEZOGEN x N Q 2 Q 3 T M 2 M 3 11 LG17 12 LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG

23 Seite: 22 SCHNITTGRÖSSEN STABBEZOGEN x N Q 2 Q 3 T M 2 M 3 14 LG13 LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG

24 Seite: 23 SCHNITTGRÖSSEN STABBEZOGEN x N Q 2 Q 3 T M 2 M 3 17 LG6 LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG

25 Seite: 24 SCHNITTGRÖSSEN STABBEZOGEN x N Q 2 Q 3 T M 2 M 3 20 LG3 LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG

26 Seite: 25 SCHNITTGRÖSSEN STABBEZOGEN x N Q 2 Q 3 T M 2 M 3 22 LG17 23 LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG

27 Seite: 26 SCHNITTGRÖSSEN STABBEZOGEN x 26 LG13 LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG N Q 2 Q 3 T M 2 M 3

28 Seite: 27 SCHNITTGRÖSSEN STABBEZOGEN x N Q 2 Q 3 T M 2 M 3 30 LG6 LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG

29 Seite: 28 SCHNITTGRÖSSEN STABBEZOGEN x N Q 2 Q 3 T M 2 M 3 41 LG3 LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG LG

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