砌体结构毕业设计---学生公寓楼.doc

8. 楼梯设计计算
目 录

1.建筑设计说明 1
1.1 工程概况 1
1.2 建筑设计依据 1
1.3 建筑要求 1
1.4 设计技术要求 1
1.5 设计标高 1
1.6 墙体设计 1
2. 结构设计 3
2.1 结构设计基本资料 3
2.1.1 气象条件 3
2.1.2 工程地质条件 3
2.2 确定计算方案 3
2.3 选择材料及结构尺寸 4
2.3.1选择材料 4
2.3.2结构尺寸 4
3. 重力荷载代表值计算 5
3.1 板恒荷载标准值计算 5
3.1.1 屋面恒荷载计算 5
3.1.2 楼面（有防水）恒荷载计算 5
3.1.3 楼面（无防水）恒荷载计算 6
3.2 板活荷载标准值计算 6
3.1.1屋面活荷载标准值 6
3.3 墙体荷载标准值计算 6
3.3.1 外墙荷载标准值 6
3.3.2 内墙荷载标准值 6
3.4 门窗荷载标准值计算 7
3.4.1 铝合金玻璃窗 7
3.4.2木门 7
3.5风荷载 7
4. 墙体高厚比验算 8
4.1一层墙体高厚比验算 8
4.1.1 纵墙的高厚比验算 8
4.1.2 承重横墙的高厚比验算 8
4.2二层墙体高厚比验算 9
4.2.1 纵墙的高厚比验算 9
(2) 内纵墙高厚比验算 9
4.1.2 承重横墙的高厚比验算 9
5. 荷载组合及内力计算 10
5.1纵墙内力计算及截面承载力计算 10
5.1.1 计算单元 10
5.1.2控制截面 10
5.1.3各层墙体内力标准值计算（顶层取层高为） 10
5.1.4 内力组合 11
5.1.5截面承载力验算 12
5.2横墙内力计算及截面承载力计算 12
5.2.1 计算单元 12
5.2.2 控制截面 12
5.2.3各层墙体内力标准值计算 12
5.2.4内力组合 13
5.3计算结果 14
6. 抗震验算 15
6.1楼梯间荷载计算 15
6.1.1楼梯板 15
6.1.2休息平台 15
6.1.3休息平台 15
6.2墙体自重计算 15
6.2.1屋面 15
6.2.2圈梁 15
6.2.3各层墙体自重 15
6.2.4楼面 16
6.2.5楼梯 16
6.3水平地震作用计算 16
6.3.1各层重力荷载代表值 16
6.3.2结构总水平地震作用标准值 16
6.3.3各层水平地震作用和地震剪力标准值计算 16
6.4横墙截面抗剪承载力验算 17
6.4.1建筑面积和不利墙段截面面积 17
6.4.2横墙地震剪力分配及强度验算 17
6.5纵墙截面抗剪承载力验算 18
6.5.1各层纵墙截面积 18
6.5.2各层纵墙地震剪力分配 19
6.5.3不利墙段地震剪力分配 19
7. 板的配筋计算 22
7.1荷载设计值 22
7.1.1活荷载 22
7.1.2恒荷载 22
7.2板的弯矩计算 23
7.2.1计算跨度 23
7.2.2弯矩计算 23
7.3板的配筋计算 24
8. 楼梯设计计算 26
8.1楼梯斜板计算 26
8.1.1荷载计算 26
8.1.2截面设计 27
8.2平台板的设计计算 27
8.2.1荷载计算 27
8.2.2配筋计算 28
8.3平台梁的设计计算 28
8.3.1荷载及内力计算 28
8.3.2配筋计算 29

III

1.建筑设计说明
1.1 工程概况
1.1.1本建筑为西宁市城北区青海大学博华学生公寓楼。
1.1.2基地地势平坦，基地内水、电、暖、道路等公用条件已具备。
1.2 建筑设计依据
1.2.1总建筑面积为：，层数6层。
1.2.2结构类型：砖混结构。
1.2.3大学校区内，地形位置(图1)
1.3 建筑要求
1.3.1层高：层高，女儿墙高。
1.3.2门窗：70系列铝塑复合单框双玻平开窗（中空玻璃）。
所有的门窗洞口处均做1：3水泥砂浆护角。
1.4 设计技术要求
1.4.1青海省西宁市地区建筑抗震设防烈度：七度，建筑场地类别属类，近震，设计地震分组为第二组。
1.4.2设计使用年限：50年。
1.5 设计标高
1.5.1所对应的绝对标高由甲方自定。
1.5.2建筑物室内外高差为。
1.6 墙体设计
1.6.1墙体均采用蒸压粉煤灰砖，外墙厚，内墙厚。
1.6.2屋面女儿墙采用现浇钢筋混凝土墙，厚。
1.6.3墙体均由混合砂浆砌筑。

2. 结构设计
2.1 结构设计基本资料
2.1.1 气象条件
（1）温度：冬季采暖计算温度为-13℃；夏季通风计算温度为22℃；夏季平均气温度为16.3℃；冬季平均气温为-8.6℃；极端最高气温32℃；极端最低气温为-20.6℃。；
（2）主导风向：主导风向夏季为南偏东；冬季为北偏西；最大风力8级；平均风速为1.6m/s；基本风压0.35kN/m2。；
（3）雨雪条件：：最大积雪深度为120 mm；年总降雨量1203 mm ；设计降雨量为125～156 mm/h基本雪压0.25kN /m2；标准冻深-1.16m；最大冻深-1.34m。‌
2.1.2 工程地质条件
场地位于青海省西宁市北川河西岸二级阶地前缘，地形较平坦，场地最大高差±0.350m，平均高程为2150.50 m。经探井揭露，地基土自上而下由杂填土、耕土、卵石层、泥岩风化层组成，特征如下：
（1）杂填土：浅黄色，粉土组成 ,结构松散，稍湿，厚度1.72 m。
（2）耕土：浅黄色粉土组成，含有大量植物根，稍湿、稍密，厚度0.5。
（3）卵石层：稍密、杂色，变质岩为主要成分，含量在55%左右，卵石间充填以圆砾及砂，含少量土。该层埋深在2.5～6.60 m，厚约4.0 m。
（4）泥岩风化层：宗色，湿，中密，泥岩风化较强，工程特性为一般粘性土，该层厚度约3.00 m。
2.2 确定计算方案
本公寓楼工程采用纵横墙承重方案。根据方案横墙最大间距：

根据《砌体结构设计设计规范》
刚性和刚弹性方案房屋的横墙应符合要求：
（1）本工程横墙中开洞口，洞口的水平截面面积不超过。
（2）横墙厚度：
（3）横墙长度：
故确定按刚性方案设计。
2.3 选择材料及结构尺寸
2.3.1选择材料
（1）墙体
一层采用的蒸压粉煤灰砖；二～六层采用蒸压粉煤灰砖
（2）砂浆
一层采用砂浆；二～六层采用。
2.3.2结构尺寸
（1）墙体
外纵墙采用砖，内墙墙厚采用砖。
（2）圈梁
混凝土采用，外墙圈梁截面尺寸为，内墙圈梁截面尺寸为。
（3）过梁
混凝土采用，外墙采用窗过梁和圈梁合并梁；内墙过梁截面尺寸。
（4）楼板
采用现浇钢筋混凝土楼板，板厚。局部（卫生间）采用现浇板。
（5）构造柱
在本次设计中四角构造柱截面尺寸为，纵向钢筋为，其余构造柱截面尺寸为，纵向钢筋，箍筋采用；在柱与圈梁相交的节点处要加密，加密区在圈梁上下，箍筋间距。墙与构造柱连接处应砌成马牙槎，每一个马牙槎，并应沿墙高每隔设拉结筋，且每边深入墙内。
3. 重力荷载代表值计算
3.1 板恒荷载标准值计算
3.1.1 屋面恒荷载计算
屋面做法为：青02J01-173-屋Ⅱ4（不上人）
① 4厚高聚物改性沥青防水卷材（带保护层一道）
② 3厚高聚物改性沥青防水卷材
③ 25厚1:3水泥砂浆找平层
④ 保温层100厚聚苯乙烯泡沫塑料
⑤ 1:6水泥焦渣找坡最薄处30厚
⑥ 钢筋混凝土屋面板120厚
⑦ 15厚天棚抹灰
合计：
3.1.2 楼面（有防水）恒荷载计算
楼面做法为：青02J01-73-楼41
① 铺8～10厚地砖楼面
② 撒素水泥面（洒适量清水）
③ 30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层
④ 1.5厚合成高分子涂膜防水层，四周翻起150高
⑤ 1:3水泥砂浆找坡层，最薄处20厚，坡向地漏，一次抹平
⑥ 钢筋混凝土楼板120厚
⑦ 15厚天棚抹灰
合计：
3.1.3 楼面（无防水）恒荷载计算
① 瓷砖地面
② 素水泥面
③ 20厚1：3干硬性水泥砂浆
④ 水泥浆结合层一道
⑤钢筋混凝土楼板120厚
⑥15厚天棚抹灰
合计：
3.2 板活荷载标准值计算
3.1.1屋面活荷载标准值
3.2.1.1屋面均布活荷载
3.2.1.2 楼面均布活荷载
3.3 墙体荷载标准值计算
3.3.1 外墙荷载标准值
厚蒸压粉煤灰砖
15厚双面抹灰
合计
3.3.2 内墙荷载标准值
厚蒸压粉煤灰砖
15厚双面抹灰
合计：
3.4 门窗荷载标准值计算
3.4.1 铝合金玻璃窗
3.4.2木门
3.5风荷载
基本风压，外墙高度，层高，根据《砌体结构设计规范》外墙不考虑风荷载。

4. 墙体高厚比验算
4.1一层墙体高厚比验算
4.1.1 纵墙的高厚比验算
（1）外纵墙高厚比验算
承重墙（基础埋深，算至大放脚顶）
最大横墙间距，
查表
外墙厚，采用砂浆，查表，

满足要求。
(2) 内纵墙高厚比验算
，
查表

满足要求
4.1.2 承重横墙的高厚比验算
，
查表

满足要求
4.2二层墙体高厚比验算
4.2.1 纵墙的高厚比验算
（1）外纵墙高厚比验算
最大横墙间距，,
外墙厚，采用砂浆，查表，
查表
外墙厚，采用砂浆，查表，

满足要求。
(2) 内纵墙高厚比验算
，,
查表

满足要求
4.1.2 承重横墙的高厚比验算
，
查表

满足要求
因为2～6层墙体高度，内外纵墙间距相等，墙厚等条件完全相同，所以2～6层高厚比验算均同2层。
5. 荷载组合及内力计算
5.1纵墙内力计算及截面承载力计算
5.1.1 计算单元
外纵墙取一个开间为计算单元，根据图取斜线、虚线部分为纵墙计算单元的受荷面积，窗间墙为计算截面，纵墙承载力外纵墙由A、D轴线控制，内纵墙由于洞口面积较小，不起控制作用，因此不计算。
5.1.2控制截面
由于一层、二～六层砂浆等级不同，需要验算一层、二层墙体承载力，每层取两个控制截面，Ⅰ－Ⅰ，II－II
一层墙体
二～六层墙体
每层墙体的计算面积为 ：
5.1.3各层墙体内力标准值计算（顶层取层高为）
女儿墙采用现浇钢筋混凝土，高度。

圈梁自重：
二～六层墙体自重
一层墙体自重
屋面荷载
恒载
活载

楼面荷载
恒载
活载
5.1.4 内力组合
5.1.4.1 二层墙体截面（考虑活载折减，取4～5层楼面活荷载折减系数为）
A 第一种组合（）

B 第二种组合（）

5.1.4.2 二层墙体II－II截面
A第一种组合

B 第二种组合

5.1.4.3 一层墙体截面（考虑活载折减，取4～5层楼面活荷载折减系数为）
A 第一种组合（）
B 第二种组合

5.1.4.4 一层墙体II－II截面
A第一种组合

B 第二种组合

5.1.5截面承载力验算
此截面没有梁支撑在上面。故各层近似按轴心受压计算，一层与二～六层所采用砖和砂浆强度不同，所以要验算二层截面和一层截面，因为轴心受压下截面II-II截面受力最大，所以只验算一层和二层II-II截面即可。
二层截面II-II截面（）

满足要求.
一层截面II-II截面（）

满足要求.
5.2横墙内力计算及截面承载力计算
5.2.1 计算单元
取1宽墙体作为计算单元，沿纵向取为受荷宽度，计算简图为每层横墙视为不动铰接的竖向构件
5.2.2 控制截面
由于一层、二～六层砂浆等级不同，需要验算一层、二层墙体承载力，每层取两个控制截面，Ⅰ－Ⅰ，II－II
一层墙体
二～六层墙体
每层墙体的计算面积为 ：
5.2.3各层墙体内力标准值计算
圈梁自重：
二～六层墙体自重

一层墙体自重

屋面荷载
恒载
活载

楼面荷载
恒载
活载

5.2.4内力组合
5.2.4.1 二层墙体截面（考虑活载折减，取4～5层楼面活荷载折减系数为）
A 第一种组合（）

B 第二种组合（）

查表
查表：

满足要求。
5.2.4.2 一层墙体II－II截面
A 第一种组合（）

B 第二种组合（）

所以取

查表
查表：

满足要求。
5.3计算结果
通过计算可知该公寓楼工程一层采用蒸压粉煤灰转，砂浆，二～六层采用蒸压粉煤灰转，砂浆，满足要求。

6. 抗震验算
6.1楼梯间荷载计算
6.1.1楼梯板
板厚
厚砂浆板底抹灰
合计：
6.1.2休息平台
砂浆找平层
厚现浇钢筋混凝土
厚砂浆板底抹灰
合计：
6.1.3休息平台
砂浆找平层（踏面）
砂浆找平层（踏面）

合计：
6.2墙体自重计算
6.2.1屋面

6.2.2圈梁
计算墙体自重是合并在一起计算
6.2.3各层墙体自重
二～六层墙体自重
墙体

墙体

门窗
合计：
一层墙体自重（算法同上）

6.2.4楼面

6.2.5楼梯

6.3水平地震作用计算
6.3.1各层重力荷载代表值

6.3.2结构总水平地震作用标准值
水平地震影响系数： （7度区）
底部总水平地震作用：
6.3.3各层水平地震作用和地震剪力标准值计算
层
数
层高
（）

6
3.3

5
3.3

4
3.3

3
3.3

2
3.3

1
3.3

55947.5

各层水平地震作用代表值和所受的水平地震剪力如图：
6.4横墙截面抗剪承载力验算
⑥轴线墙段的横墙为最不利墙段，应进行抗震承载力验算。
6.4.1建筑面积和不利墙段截面面积
各层建筑面积

各层⑥轴线横墙承担的重力荷载面积

各层横墙面积：

各层⑥轴线横墙面积：
一层 ：
二～六层：
6.4.2横墙地震剪力分配及强度验算
由⑥轴线一层与二～六层横墙截面尺寸及墙体材料强度不相同，所以一层和二层的轴线墙为最不利墙，故对一层和二层的轴线墙进行验算。
（1） 二层横墙地震承载力验算
二层所受地震剪力：

蒸压粉煤灰转 砂浆
⑥轴线墙每米长度上承担的竖向荷载为：
楼板传来重力荷载：
墙自重：

查表得

满足要求。
（2） 一层横墙地震承载力验算
第一层所受地震剪力：

蒸压粉煤灰转 砂浆
⑥轴线墙每米长度上承担的竖向荷载为：
楼板传来重力荷载：
墙自重：

查表得

满足要求。
6.5纵墙截面抗剪承载力验算
6.5.1各层纵墙截面积
A轴：
B轴：
C轴：一层
二～六层
D轴：一层
二～六层
各层纵墙总面积：

6.5.2各层纵墙地震剪力分配
A轴线纵墙：

6.5.3不利墙段地震剪力分配
A、D轴纵墙由于是外纵墙，开洞较多，故为不利墙段，本设计方案较规则，故只需对A轴外纵墙
进行抗震验算。
（1） A轴线纵墙抗震验算
编号
h
b
个数

一层
二层
1

2

2

8

3

2

（2）各层墙片承受的竖向荷载：
墙片①：

墙片②：

墙片③：

(3)抗震承载力验算
墙片①抗震承载力验算：

第二层墙体承受的竖向压应力：

查表得

满足要求。
第一层墙体承受的竖向压应力：

查表得

满足要求。
墙片②抗震承载力验算：

第二层墙体承受的竖向压应力：

查表得

满足要求。
第一层墙体承受的竖向压应力：

查表得

满足要求。
墙片③抗震承载力验算：

第二层墙体承受的竖向压应力：

查表得

满足要求。
第一层墙体承受的竖向压应力：

查表得

满足要求。
7. 板的配筋计算
本公寓楼工程采用全部现浇钢筋混凝土楼板，板厚。
7.1荷载设计值
7.1.1活荷载
7.1.2恒荷载
有防水楼板的恒荷载标准值：
无防水楼板的恒荷载标准值：
第一种组合：

第二种组合：

取
有防水楼板：

无防水楼板：

7.2板的弯矩计算
跨中最大正弯矩发生在活荷载为棋盘式布置时，它可以简化为内支座固支时作用下的跨中弯矩值与当内支座铰支时作用下的跨中弯矩值两者之和。支座最大负弯矩可近似按活荷载满布置求的，即内支座固支时作用下的支座弯矩。本设计中，楼盖边梁对板的作用视为固定支座。
所有区格板按其位置与尺寸分为1，2，3类，计算弯矩时，考虑泊松比的影响，取
7.2.1计算跨度
内跨 为轴线间距离
边跨 ， 为净跨，b为梁宽
7.2.2弯矩计算
1区格板：

2区格，3区格计算过程同1区格类似，各区格的弯矩计算列与表

区格
A
B
C

7.3板的配筋计算
截面有效高度：选用钢筋作为受力主筋。
（短跨）方向：
（长跨）方向：
其中 h—板厚()
配筋计算
由单位宽度的截面弯矩设计值，按下式计算受拉钢筋截面积：

截面配筋计算结果及实际配筋列与下表
表 楼板配筋
截面

配筋
实配面积

跨
中
A区格
方向
100
8.619
432

503
方向
90
3.897
229

251
B区格
方向
100
6.184
327

335
方向
90
1.952
115

251
C区格
方向
100
1.906
101

251
方向
90
0.698
37

251
支
座
1-2
100

789

838
1-3
100

634

670
2-2
100

584

586
2-3
100

405

503
1边支座
100

634

754
2边支座
100

584

754
2边支座
100

405

503
3边支座
100

129

251

8. 楼梯设计计算
楼梯上的均布活荷载标准值 ，混凝土采用，，
受力钢筋采用级钢筋，，箍筋采用级钢筋，，
取宽板带进行计算，板厚。
板倾斜度

8.1楼梯斜板计算
8.1.1荷载计算
恒荷载：
三角形踏步自重
斜板自重
（砂浆找平 踏面，踢面）
板底粉刷
合计：
活荷载：
荷载组合：
第一种组合：
第二种组合：
8.1.2截面设计
板水平计算跨度：
计算跨度：
斜板双端均与平台梁整体现浇，考虑梁对板的弹性嵌固作用，斜板的跨中和支座弯矩近似值：

，

跨中、支座均选用，另外每踏步配一根分布钢筋
8.2平台板的设计计算
8.2.1荷载计算
板厚取，板计算跨度，取宽板带为计算单元。
横荷载：
砂浆找平层：
厚混凝土板：
板底抹灰：
 合计：
活荷载：
荷载设计值：
板两端与梁整浇：
8.2.2配筋计算

，

跨中、支座均选用，分布钢筋。
8.3平台梁的设计计算
平台梁截面尺寸为，承受平台板和梯段板的均布反力，为承受均布荷载的简支梁。
8.3.1荷载及内力计算
恒载：斜板传来：
平台板传来：
平台梁自重：
平台梁抹灰：
合计：
活载：斜板传来：
平台板传来：
合计：
荷载设计值：
内力计算：平台梁净跨度：
计算跨度：
跨中弯矩：
梁端剪力：
8.3.2配筋计算
正截面承载力计算（近似按矩形截面计算）

，

选
斜截面承载力计算：
，梁截面尺寸符合要求。

故，按构造配置箍筋，双肢箍。

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38. 基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究
39. 单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制
40. 基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪
41. 基于单片机的电机运动控制系统设计
42. Pico专用单片机核的可测性设计研究
43. 基于MCS-51单片机的热量计
44. 基于双单片机的智能遥测微型气象站
45. MCS-51单片机构建机器人的实践研究
46. 基于单片机的轮轨力检测
47. 基于单片机的GPS定位仪的研究与实现
48. 基于单片机的电液伺服控制系统
49. 用于单片机系统的MMC卡文件系统研制
50. 基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究
51. 基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究
52. 单片机控制的后备式方波UPS
53. 提升高职学生单片机应用能力的探究
54. 基于单片机控制的自动低频减载装置研究
55. 基于单片机控制的水下焊接电源的研究
56. 基于单片机的多通道数据采集系统
57. 基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制
58. 基于单片机的红外测油仪的研究
59. 96系列单片机仿真器研究与设计
60. 基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造
61. 基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现
62. 基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制
63. 基于单片机的气体测漏仪的研究
64. 基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器
65. 基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究
66. 基于单片机的膛壁温度报警系统设计
67. 基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计
68. 基于单片机船舶电力推进电机监测系统
69. 基于单片机网络的振动信号的采集系统
70. 基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究
71. 基于单片机的叠图机研究与教学方法实践
72. 基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现
73. 基于AT89S52单片机的通用数据采集系统
74. 基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究
75. 机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统
76. 基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究
77. 基于单片机系统的网络通信研究与应用
78. 基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究
79. 基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究
80. 基于双单片机冲床数控系统的研究与开发
81. 基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究
82. 基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究
83. 基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现
84. 变频调速液压电梯单片机控制器的研究
85. 基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现
86. 基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现
87. 单片机嵌入式以太网防盗报警系统
88. 基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现
89. 单片机监测系统在挤压机上的应用
90. MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用
91. 基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用
92. 单片机在高楼恒压供水系统中的应用
93. 基于ATmega16单片机的流量控制器的开发
94. 基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计
95. 基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计
96. 基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发
97. 锅炉的单片机控制系统
98. 基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计
99. 基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制
100. 一种RISC结构8位单片机的设计与实现
101. 基于单片机的公寓用电智能管理系统设计
102. 基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现
103. 基于MSP430单片机的数字化超声电源的研制
104. 基于ADμC841单片机的防爆软起动综合控制器的研究
105. 基于单片机控制的井下低爆综合保护系统的设计
106. 基于单片机的空调器故障诊断系统的设计研究
107. 单片机实现的寻呼机编码器
108. 单片机实现的鲁棒MRACS及其在液压系统中的应用研究
109. 自适应控制的单片机实现方法及基上隅角瓦斯积聚处理中的应用研究
110. 基于单片机的锅炉智能控制器的设计与研究
111. 超精密机床床身隔振的单片机主动控制
112. PIC单片机在空调中的应用
113. 单片机控制力矩加载控制系统的研究
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建筑工程系