EXPEDIENTE PERMISO
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JUAN.MENARES@UG.UCHILE.CL
WHATSAPP +56941055309
J U A N – L U I S M E N A R E S ARQUITECTO CALCULISTA U.T.F.S.M.
MEMORIA DE CÁLCULO
VIVIENDA UNIFAMILIAR ROL 3826-49
STA. MARIA DE LOS QUILLAYES S/N PC 49, LO OROZCO
QUILPUÉ REGIÓN DE VALPARAÍSO
ÍNDICE 1.- INTRODUCCIÓN 3 2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA 3 3.- NORMAS CONSIDERADAS 3 4.- ACCIONES CONSIDERADAS 3 4.1.- Gravitatorias 3 4.2.- Viento 3 4.3.- Sismo 4 4.3.1.- Datos generales de sismo 4 4.4.- Hipótesis de carga 5 5.- ESTADOS LÍMITE 5 6.- SITUACIONES DE PROYECTO 5 6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ) 7 6.2.- Combinaciones 9 7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS 11 8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS 12 8.1.- Columnas 12 9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA 13 10.- LOSAS Y ELEMENTOS DE FUNDACIÓN 13 11.- MATERIALES UTILIZADOS 14 11.1.- Hormigones 14 11.2.- Aceros por elemento y posición 14 11.2.1.- Aceros en barras 14 11.2.2.- Aceros en perfiles 14 12.- CONCLUSIÓN Y ALCANCES 14 1411414
1.- INTRODUCCIÓN
Se ha solicitado realizar el cálculo estructural vivienda unifamiliar. Este bajo los trámites de regularización de obras de arquitectura.. Categoría de uso general. Suelo de tipo arcilloso altamente cohesionado.
2.- DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA
La obra se estructura principalmente en marcos rígidos de hormigón armado, losa colaborante y paneles ASTM Steel Frame de tipo Metalcom en segundo piso
3.- NORMAS CONSIDERADAS
NCh427 Estructuras de acero - diseño y cálculo - laminados metálicos.
NCh430 Of2008 Hormigón armado - Requisitos de diseño y cálculo. INN, Chile.
NCh431 Of1977 Construcción – Sobrecargas de nieve. INN, Chile.
NCh432 Of1971 Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones. INN, Chile.
NCh433 Of1996 Diseño sísmico de edificios. INN, Chile. NCh433 Of1996 modificada en 2009. Decreto N°61, 2011.
NCh1198 Of2006 Madera – Construcciones en madera – Cálculo. INN, Chile.
NCh1537 Of2009 Diseño estructural de edificios – Cargas permanentes y sobrecargas de Uso. INN, Chile.
NCh1928 Of1993 Albañilería Armada – Requisitos para el diseño y cálculo. INN, Chile. NCh1928 Of1993 modificada en 2003.
NCh3171 Of2010 Diseño estructural – Disposiciones generales y combinaciones de carga. INN, Chile.
ACI 318-08 Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary.
AISC 2005 Specification for structural steel buildings. American Institute of Steel Construction.
4.- ACCIONES CONSIDERADAS
4.1.- Gravitatorias Planta S.C.U (t/m²) Cargas permanentes (t/m²) piso 2 0.20 0.20 radier 0.20 0.20 Fundación 0.00 0.00 Página 3
4.2.- Viento
NCh432-2010
Diseño estructural. Cargas de viento
Categoría del terreno: Categoría C
Velocidad básica del viento: 67.00 m/s
Categoría de uso: Categoría II
Tipo de terreno: Llano
No se realiza análisis de los efectos de 2º orden
Coeficientes de Cargas
+X: 1.00 -X:1.00
+Y: 1.00 -Y:1.00 Cargas
4.3.- Sismo
Norma utilizada: NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011)
Norma Chilena Oficial
Diseño Sísmico de Edificios
(Incluye modificaciones del decreto nº 61 (V. y U.) de 2011)
Método de cálculo: Análisis modal espectral (NCh433.Of1996 Mod.2009 (Dº nº61, de 2011), 6.3)
4.3.1.- Datos generales de sismo
Caracterización del emplazamiento
Zona sísmica (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.1): 3
Clase de suelo (Dº nº61 de 2011, Artículo 6): B
Sistema estructural
R 0X : Factor de modificación de respuesta (X) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7)
R 0Y : Factor de modificación de respuesta (Y) (NCh433.Of1996 Mod.2009, 5.7)
Categoría del edificio (NCh433.Of1996 Mod.2009, 4.3): Categoría II
R 0X : 11.00
R 0Y : 11.00
Página 4
Anchos de banda Plantas Ancho de banda Y (m) Ancho de banda X (m) En todas las plantas 13.00 13.00
de
Planta Viento X (t) Viento Y (t) piso 2 4.509 4.509 radier 5.035 5.035
viento
Parámetros de cálculo
Número de modos de vibración que intervienen en el análisis: Según norma
Fracción de sobrecarga de uso : 0.50
Fracción de sobrecarga de nieve : 0.50
Factor multiplicador del espectro : 1.00
Verificación de la condición de cortante basal: Según norma
No se realiza análisis de los efectos de 2º orden
Criterio de armado a aplicar por ductilidad: Según NCh430.Of2008, Capítulo 21
Direcciones de análisis
Acción sísmica según X
Acción sísmica según Y
Proyección en planta de la obra
4.4.- Hipótesis de carga
Automáticas Peso propio
Cargas permanentes
Sobrecarga de uso
Sismo X
Sismo Y
Viento +X exc.+
Viento +X exc.-
Viento -X exc.+
Viento -X exc.-
Viento +Y exc.+
Viento +Y exc.-
Viento -Y exc.+
Viento -Y exc.-
5.- ESTADOS LÍMITE
E.L.U. de rotura. Hormigón
E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones
Tensiones sobre el terreno Desplazamientos
NCh430.Of2008, Dº60:2011
Acciones características Página
5
6.- SITUACIONES DE PROYECTO
Para las distintas situaciones de proyecto, las combinaciones de acciones se definirán de acuerdo con los siguientes criterios:
- Situaciones persistentes o transitorias
- Situaciones sísmicas
- Donde:
G k Acción permanente
P k Acción de pretensado
Q k Acción variable
A E Acción sísmica
γ G Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes
γ P Coeficiente parcial de seguridad de la acción de pretensado
γ Q,1 Coeficiente parcial de seguridad de la acción variable principal
γ Q,i Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables de acompañamiento
γ AE Coeficiente parcial de seguridad de la acción sísmica
6.1.- Coeficientes parciales de seguridad (γ) y coeficientes de combinación (ψ)
Para cada situación de proyecto y estado límite los coeficientes a utilizar serán:
E.L.U. de rotura. Hormigón: NCh430.Of2008, Dº60:2011
E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones: NCh430.Of2008, Dº60:2011
(9-1)
Coeficientes parciales de seguridad (γ)
(9-2 Lr)
Coeficientes parciales de seguridad (γ)
Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.400 1.400 Sobrecarga (Q)
(Q)
Viento
Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.200 1.200 Sobrecarga (Q) 0.000 1.600 Viento (Q) ≥≥ γ+γ+γ ∑∑GjkjPkQiki j1i1 GPQ ≥≥ γ+γ+γ+γ ∑∑ E GjkjPkAEQiki j1i1 GPAQ Página 6
(9-2
parciales de seguridad (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.200 1.200 Sobrecarga (Q) 0.000 1.600 Viento (Q)
Lr, L) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.200 1.200 Sobrecarga (Q) 0.000 0.500 Viento (Q) (9-3 S, L) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.200 1.200 Sobrecarga (Q) 0.000 0.500 Viento (Q)
parciales de seguridad (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.200 1.200 Sobrecarga (Q) Viento (Q) 0.000 0.800 (9-3
Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.200 1.200 Sobrecarga (Q) Viento (Q) 0.000 0.800
parciales de seguridad (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.200 1.200 Sobrecarga (Q) 0.000 0.500 Página 7
S) Coeficientes
(9-3
(9-3 Lr, W) Coeficientes
S, W)
(9-4 Lr) Coeficientes
Acciones
(9-4 Lr) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable Desfavorable Viento (Q) 1.600 1.600 (9-4 S) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.200 1.200 Sobrecarga (Q) 0.000 0.500 Viento (Q) 1.600 1.600 (9-5) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.200 1.200 Sobrecarga (Q) 0.000 0.500 Viento (Q) Sismo (E) -1.400 1.400 (9-6) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 0.900 0.900 Sobrecarga (Q) Viento (Q) 0.000 1.600 (9-7) Coeficientes parciales de seguridad (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 0.900 0.900 Sobrecarga (Q) Viento (Q) Sismo (E) -1.400 1.400 Tensiones sobre el terreno
variables sin sismo
parciales de seguridad (γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.000 1.000 Sobrecarga (Q) 0.000 1.000 Viento (Q) 0.000 1.000 Página 8
Coeficientes
Desplazamientos
Coeficientes
Acciones variables sin sismo
Coeficientes parciales de seguridad (γ)
Sísmica
Coeficientes
6.2.- Combinaciones
Nombres de las hipótesis
PP Peso propio
CM Cargas permanentes
Qa Sobrecarga de uso
V(+X exc.+) Viento +X exc.+
V(+X exc.-) Viento +X exc.-
V(-X exc.+) Viento -X exc.+
V(-X exc.-) Viento -X exc.-
V(+Y exc.+) Viento +Y exc.+
V(+Y exc.-) Viento +Y exc.-
V(-Y exc.+) Viento -Y exc.+
V(-Y exc.-) Viento -Y exc.-
SX Sismo X
SY Sismo Y
E.L.U. de rotura. Hormigón
Sísmica
(γ) Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.000 1.000 Sobrecarga (Q) 0.000 1.000 Viento (Q) Sismo (E) -1.000 1.000
parciales de seguridad
Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.000 1.000 Sobrecarga (Q) 0.000 1.000 Viento (Q) 0.000 1.000
Favorable Desfavorable Carga permanente (G) 1.000 1.000 Sobrecarga (Q) 0.000 1.000 Viento (Q) Sismo (E) -1.000 1.000
parciales de seguridad (γ)
Página 9
Comb. PP CM Qa V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-) SX SY 1 1.400 1.400 2 1.200 1.200 3 1.200 1.200 1.600 4 1.200 1.200 1.600 5 1.200 1.200 0.500 1.600 6 1.200 1.200 1.600 7 1.200 1.200 0.500 1.600 8 1.200 1.200 1.600 9 1.200 1.200 0.500 1.600 10 1.200 1.200 1.600 11 1.200 1.200 0.500 1.600 12 1.200 1.200 1.600 13 1.200 1.200 0.500 1.600 14 1.200 1.200 1.600 15 1.200 1.200 0.500 1.600 16 1.200 1.200 1.600 17 1.200 1.200 0.500 1.600 18 1.200 1.200 1.600 19 1.200 1.200 0.500 1.600 20 1.200 1.200 -1.400 21 1.200 1.200 0.500 -1.400 22 1.200 1.200 1.400 23 1.200 1.200 0.500 1.400 24 1.200 1.200 -1.400 25 1.200 1.200 0.500 -1.400 26 1.200 1.200 1.400 27 1.200 1.200 0.500 1.400 28 0.900 0.900 29 0.900 0.900 1.600 30 0.900 0.900 1.600 31 0.900 0.900 1.600 32 0.900 0.900 1.600 33 0.900 0.900 1.600 34 0.900 0.900 1.600 35 0.900 0.900 1.600 36 0.900 0.900 1.600 37 0.900 0.900 -1.400 38 0.900 0.900 1.400 39 0.900 0.900 -1.400 40 0.900 0.900 1.400 Tensiones
el terreno Desplazamientos Comb. PP CM Qa V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-) SX SY 1 1.000 1.000 2 1.000 1.000 1.000 3 1.000 1.000 1.000 4 1.000 1.000 1.000 1.000 5 1.000 1.000 1.000 6 1.000 1.000 1.000 1.000 7 1.000 1.000 1.000 Página 10
E.L.U. de rotura. Hormigón en cimentaciones
sobre
7.- DATOS GEOMÉTRICOS DE GRUPOS Y PLANTAS
8.- DATOS GEOMÉTRICOS DE COLUMNAS, TABIQUES Y MUROS
8.1.- Columnas
GI: grupo inicial
GF: grupo final
Ang: ángulo de la columna en grados sexagesimales
Datos de las columnas
fijo
C1 ( 5.60, -1.50) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.
C2 ( 10.25, -1.50) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.
C3 ( -0.30, 9.65) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.
C4 ( 1.10, 11.39) 0-2 Sin vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
C5 ( 0.90, 0.00) 0-2 Sin vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
C6 ( 7.87, -1.50) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.
C7 ( 7.87, 3.27) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.
C8 ( 0.90, 1.69) 0-2 Sin vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
C9 ( 3.12, 1.69) 0-2 Sin vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
C10 ( 5.60, 2.97) 0-2 Sin vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
C11 ( 10.25, 2.97) 0-2 Sin vinculación exterior 90.0 Esq. sup. izq.
C12 ( 7.82, 11.40) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.
C13 ( 10.25, 1.49) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.
Comb. PP CM Qa V(+X exc.+) V(+X exc.-) V(-X exc.+) V(-X exc.-) V(+Y exc.+) V(+Y exc.-) V(-Y exc.+) V(-Y exc.-) SX SY 8 1.000 1.000 1.000 1.000 9 1.000 1.000 1.000 10 1.000 1.000 1.000 1.000 11 1.000 1.000 1.000 12 1.000 1.000 1.000 1.000 13 1.000 1.000 1.000 14 1.000 1.000 1.000 1.000 15 1.000 1.000 1.000 16 1.000 1.000 1.000 1.000 17 1.000 1.000 1.000 18 1.000 1.000 1.000 1.000 19 1.000 1.000 -1.000 20 1.000 1.000 1.000 -1.000 21 1.000 1.000 1.000 22 1.000 1.000 1.000 1.000 23 1.000 1.000 -1.000 24 1.000 1.000 1.000 -1.000 25 1.000 1.000 1.000 26 1.000 1.000 1.000 1.000
Grupo Nombre del grupo Planta Nombre planta Altura Cota 2 piso 2 2 piso 2 3.00 3.35 1 radier 1 radier 0.35 0.35 0 Fundación 0.00
Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto
11
Página
9.- DIMENSIONES, COEFICIENTES DE EMPOTRAMIENTO Y COEFICIENTES DE PANDEO PARA CADA PLANTA
Referencia Coord(P.Fijo) GI- GF Vinculación exterior Ang. Punto fijo C14 ( 12.32, 8.77) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C15 ( 10.25, 6.09) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C16 ( 12.32, 6.40) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C17 ( 10.85, 11.19) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C18 ( 8.17, 7.74) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C19 ( 4.88, 8.20) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C20 ( 4.88, 11.19) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C21 ( 10.85, 7.74) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C22 ( 10.85, 8.77) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C23 ( 3.12, 6.40) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C24 ( 1.50, 8.20) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C25 ( -0.30, 6.59) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C26 ( 3.12, 0.00) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C27 ( 5.60, 0.00) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C28 ( 5.60, 1.69) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C29 ( 0.91, 3.71) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C30 ( 0.90, 6.40) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C31 ( 5.60, 6.40) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C32 ( -0.30, 8.00) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C33 ( 12.34, -1.20) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C34 ( 12.34, 2.31) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq. C35 ( 12.34, 5.82) 0-2 Sin vinculación exterior 0.0 Esq. inf. izq.
Columna Planta Dimensiones (cm) Coeficiente de empotramiento Coeficiente de pandeo Coeficiente de rigidez axil Cabeza Pie X Y C1, C2, C3, C4, C5 2 20x60 0.30 1.00 1.00 1.00 2.00 1 20x60 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 C8, C9, C22, C23, C24, C25, C26, C27, C28 2 20x20 0.30 1.00 1.00 1.00 2.00 1 20x20 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 C6, C7, C10, C11, C16, C14 2 50x20 0.30 1.00 1.00 1.00 2.00 1 50x20 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 C12 2 60x20 0.30 1.00 1.00 1.00 2.00 1 60x20 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 C13, C17, C18, C19, C20, C21, C29, C30, C32 2 20x40 0.30 1.00 1.00 1.00 2.00 1 20x40 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 C15 2 20x50 0.30 1.00 1.00 1.00 2.00 1 20x50 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 C31 2 40x20 0.30 1.00 1.00 1.00 2.00 1 40x20 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 C33, C34, C35 2 30x30 0.30 1.00 1.00 1.00 2.00 1 30x30 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 Página 12
10.- LISTADO DE PAÑOS
Losas mixtas consideradas
Nombre
Descripción de la chapa
HLM-60/220 HIASA - GRUPO GONVARRI
Espesor: 60 mm
Intereje: 220 mm
Ancho panel: 880 mm
Ancho superior: 93 mm
Ancho inferior: 60 mm
Tipo de empalme lateral: Inferior
Límite elástico: 2446.48 kp/cm²
Perfil: 0.70mm
Peso superficial: 7.21 kg/m²
Sección útil: 9.19 cm²/m
Momento de inercia: 59.74 cm4/m
Módulo resistente: 16.71 cm³/m
Perfil: 0.80mm
Peso superficial: 8.25 kg/m²
Sección útil: 10.51 cm²/m
Momento de inercia: 62.63 cm4/m
Módulo resistente: 18.71 cm³/m
Perfil: 1.20mm
Peso superficial: 12.36 kg/m²
Sección útil: 15.75 cm²/m
Momento de inercia: 94.01 cm4/m
Módulo resistente: 27.95 cm³/m
En la columna 'Apuntalamientos' se indica la distancia máxima entre apuntalamientos.
piso 2 HLM-60/220, 0.70mm, h=100mm(60+40) 11.42, 0.71 6.99, -0.65 9.31, -0.65 4.46, 0.94 2.11, 0.94 2.11, 2.58 4.46, 2.58 11.42, 4.48 6.63, 9.67 9.61, 9.67 11.84, 7.68 2.25 0.17 HLM-60/220, 0.80mm, h=100mm(60+40) 9.61, 7.17 2.40 0.17 HLM-60/220, 1.20mm, h=100mm(60+40) 6.99, 1.73 9.31, 4.93 4.46, 4.93 9.31, 1.73 6.99, 4.93 2.11, 4.93 3.29, 9.90 0.70, 9.89 6.63, 7.17 2.95 0.17 Página 13
Grupo Losa mixta Coordenadas del centro de la losa Apuntalamientos(m) Peso propio(t/m²)
11.- MATERIALES UTILIZADOS
11.1.- Hormigones
11.2.-
Aceros por elemento y posición
11.2.1.- Aceros en barras
11.2.2.- Aceros en perfiles
Tipo de acero para perfiles
Acero
12.- Conclusión y alcances
Para el análisis y diseño se utilizó el método estático que estipula la norma NCh 433 vigente, obteniendo los resultados reflejados en los planos estructurales. Se ha realizado el estudio dinámico y los análisis de desempeño mecánico en base a categorías de suelo y factores definidos para la región y uso, además de informaciones previas extendidas por el mandante. La inspección de obras idónea será subcontratada por el propietario a terceros.
La obra posee estructuras previamente ejecutadas en base a proyectos carentes de memoria de cálculo estructural, realizándose la presente considerando antecedentes extendidos por el mandante. El correcto desempeño de estructuras se delega a los profesionales actuantes que corresponden a cada etapa. El proyecto de estructuras y memoria son del tipo regularización.
JUAN-LUIS MENARES RODRIGUEZ
ARQUITECTO ICA 10867
Página
Elemento Hormigón f ck (kp/cm²) γ c Tamaño máximo del árido (mm) E c (kp/cm²) Todos H25 200 1.00 15 212132
Elemento Acero f yk (kp/cm²) γ s Todos A-63-42H 4200 1.00
Acero Límite elástico (kp/cm²) Módulo de elasticidad (kp/cm²)
conformado A37-24ES 2400 2100000 Acero laminado A42-27ES 2700 2100000
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