摘要：绳结自人类生产活动中产生，被不断改进、完善和创新，由此产生了结绳技术。它是一种特殊的技术，很多书籍记载了打绳结的图片、方法和应用。绳结种类很多，应用广泛，为人类生产生活提供了方便，在工程施工中常有应用。现以我对绳结的爱好与使用经验谈谈绳结技术及其应用，希望与众多绳结爱好者分享。
关键词：绳结起源；强度与功能；结绳技术；绳结应用
1 绳结的起源和发展
人类历史上曾流传着一个著名的关于绳结的故事：公元前三世纪，马其顿王子亚历山大率军入侵波斯领地阿拉伯半岛，占领了古代伦帝那王国的首都戈尔迪奥斯。在供奉天空之神宙斯的神殿中摆放的一辆古老战车上绑着一个十分著名的绳结——“戈尔迪奥斯绳结”，传说谁解开这个绳结谁就是亚洲的统治者，但是经历了很多年无人能解。在亚历山大造访这座神殿并经一番努力仍无法解开此绳结时，他拔出宝剑一剑将其劈为两半，保留了数百年的难解之结，就这样轻易的被解开了。这个故事并非吹嘘亚历山大如何聪明能耐，而是体现了一种绳结的美。
1.1 绳结的起源
绳结是一种古老的艺术，起源于人类生活，在文字产生之前的远古时期，人们用打绳结记事的方法帮助记忆，记录日期、事件和宗谱等。绳结应用非常广泛，从日常生活、户外运动、工农业生产到航海运输等，无不存在各种绳结的影子：最早人们用树藤拧成绳索来制成悬索桥梁和记录货币、货物等，古埃及人甚至用绳子打结的方法解决了直角三角形问题；绳结也为登山运动、起重安装和航海运输等提供了技术和安全保障。
1.2 绳结的发展
绳结与人类的生产生活息息相关，早期人们用绳结来简单的记录数量、事件和货物的多少等，随着人类文明的进步这种功能逐渐消失，而不断创造出更加科学、适合于生产生活需要的绳结，比如适合在航海船舶、起重吊装和登山运动等领域应用的绳结。考古学家们在对埃及古建筑进行考察研究时发现，古埃及人利用在绳子上打结的方法解决工程施工中的三角几何问题，并取得了难以置信的效果，这是古埃及文明的重大体现。有记载的绳结多达几千种，为人们生产活动提供了方便，也在工程建设中发挥了重要的作用。
2 绳结的种类和用途
2.1 绳索的种类
按照绳索制造材料不同，可分为天然纤维材质、化学纤维材质和钢性材质的绳索三种。
天然纤维材质（如植物麻之类）的绳索包括白棕绳和各种麻绳，具有质量轻、柔软、耐磨和强度较高等特点。在安装施工作业中，白棕绳和麻绳应用较多。白棕绳主要用作受力不大的缆风绳、防溜绳和轻型物件、工机具的起吊作业，而麻绳常用于跳板、物件捆绑等。
化学纤维材质的绳索包括尼龙绳及合成纤维绳索。它比天然纤维材质所制成的绳索具有更高的强度、质量轻、柔韧性和耐久性好。在捆绑悬挂重物时，有伸展性大、易于滑动的特征，但也有耐热、耐磨擦性和防紫外线性能较差的缺点。
在工作和户外活动锁使用的绳索几乎都是以上两种材质制作的绳索，户外活动多使用尼龙材料的绳索。
钢性材质的绳索包括钢丝绳。刚性材质的绳索强度高、承载能力大、耐热耐磨擦性能好，但是不够柔软且重量较大，携带和使用操作不方便，打结很困难，实际应用受到限制。主要用在机械设备、构件和物资材料吊装转运作为吊具使用。
2.2 绳结的种类、功能和用途
绳结的种类有几千种之多，每一种绳结都有其功能和用途。按照绳结的功能用途不同可以分为固定绳结、接绳绳结、保护绳结和操作绳结四种类型。
1）、固定绳结，是为生活或工作需要而使物件或者人身捆绑和固定的结绳方法。如布林结（滑子扣）用于高处向上吊物，也可在起吊重物时拴绑在被吊物体上做缆风绳用；牵引结用于绳索一端在树干或其它自然物上的固定拉紧；通过结用于通过铁锁作中间环节的各种连结和固定，这种结有简单通过结和“8”字形通过结；双套结用于特定攀登技术中的一种结，也可用于捆绑动物或物体；车夫结用于车辆运输货物的捆绑固定等等。
2）、接绳绳结，是将短绳接成长绳使用的蝇结，如最常用的平结和渔人结用于直径相同绳索之间的连接，还可加打一个单结作为保险。“8”字结用于直径相同绳索之间的连结。混合结用于不同直径绳索之间的连接。水结适用于扁平型尼龙等材料制成的绳索连接设计的绳结。缩短结是一个比较特殊的接绳结，用于在不切断绳索情况下将长绳缩短长度的结。
3）、保护绳结，这是使绳索之间或绳索与铁索之间能够产生摩擦和滑动的连接方法。如悬空作业时采用的坐板结就用于保护作业人员的腿和腰部，并方便作业。普鲁士抓结、克氏抓结、巴克曼抓结等抓结等起着垂直攀登行进中防止下滑的作用。缆风绳结（布林结）用于起吊大重构件或货物时防止晃动摇摆的安全保护等。
4）、操作绳结，这是用于攀登和吊物下降技术中所采用的特殊结法。如阿尔卑斯套结和意大利下降结用于沿绳索下降时的速度控制，使用时控制绳使绳环（或绳索）受力挤压而作用产生较大的摩擦力限制绳索的相对滑动速度，以此来控制人体或重物的下降速度。
3 绳结的功能和技术性能
绳结必须具有某种功能并在使用时发挥作用，才能展现它的实用价值。绳结应具有安全适用、结构简单、设计科学和易结易解的性能特点，以方便高效、安全可靠地使用。
3.1 绳结的安全适用性
安全适用是绳结最基本的要求，是保证设备和人员安全的根本。绳结只有符合实际需要、安全可靠的工作，才能确保设备物资不被损坏，人身安全才有保障。例如常用的吊钩结，既要使被吊设备物资安全，还要确保工作范围内所有人员和起重设备的安全。缆风绳结是用于较大尺寸的设备构件物资起吊时防止其旋转碰撞，损伤被吊物、起吊设备和其他人员、设备的绳结。对于登山运动来说，绳结的安全性能尤为重要：称人结是用于登山爬高时起吊人员并起到辅助保险功能以及向高空起吊滑子等工具的绳结；西班牙称人结（坐板结）用于作业人员进行高空作业时的起吊固定，具有使作业人员安全、相对舒适和方便工作的特点。凡此种种，都是以安全可靠，使用方便为前提。
3.2 绳结的简单快速性
易结易解也是绳结必要的基本要求。生产生活中所使用的绳结必须结构合理，打结方便，操作简单，才能有利于发挥绳结的作用和实效。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆打结的目的在于能够及时发挥其独有的功能和作用，提高作业效率，如果不能够快速成结，既反映出打结技术较差，绳结安全可靠性也值得怀疑，如若发生紧急情况时将耽误救援工作，要知道时间就是生命啊！
3.3 绳结的结构科学性
绳结除了以上性能要求外，还应具备构造简单、设计科学的特点。其结构科学性表现在设计合理、构造科学、简单美观、作用原理符合实际使用要求。如车夫结、牧童结和抓结等。如杠杆结，一个简单的绳结就具有杠杆的功能，经常用于安装拆除工作中结构件和管件的旋转。抓结利用绳股多次缠绕的勒紧摩擦作用就可以牢牢的抓握在另一根绳索上不致下滑。
4 结绳技术与绳结的应用
4.1结绳技术
利用打结使绳索之间、绳索与其它装备之间相互连接并能够起到一定功能作用的方法，称为结绳技术。不论户外登山运动、航海运输还是工程施工上使用的绳结，结绳技术是打好绳结、保证安全和使用功能的关键，结绳技术也是登山运动员必须掌握的基本技术。结绳技术是一项说起来简单做起来难的技术，往往难以掌握成结技巧和要领，包括绳索选择、绳结选择、受力方向和成结方法等，必须经过专门的学习和经常练习才能掌握其诀窍，彻底地了解各种绳结的特征，一旦遇到状况，脑中就能立即浮现出适合的绳结供你使用。
关于绳结的学习和应用，《The Century Guide To Knots》的作者马里奥•宾果曾说：“学习一种绳结用在十个地方，而不是学习十种绳结用在一个地方”，舍弃多而浅，秉持少而精，熟练理解和掌握几种基本绳结如单结、8字结、接绳结、平结和称人结等的性能特点、用途及其变化，将有助于现实生活工作中绳结选择、应用和实际操作，为你的工作带来益处，增添生活乐趣。
4.2 绳结强度
绳结的强度与绳索的弯曲有关，当绳索笔直时它的强度最大，绳索的任何弯曲都会使得绳索的内芯和表皮的纤维受力不均、强度变弱，绳环越小弯曲越紧，绳索强度的降低也越大。绳索的种类以及绳结的种类与使用部位有关，使用部位特殊、安全性要求高，则强度要求也高。绳结是由绳索通过一定的方法构成的，绳索是绳结最基本的组成部分，绳索的强度和承载能力以及绳结种类决定了绳结的强度和使用。绳索破断拉力经验计算公式：
P＝K1d2
式中：P——绳索破断拉力，N或Kg。d——绳索直径，mm。K1——绳索经验计算系数，天然纤维、化学合成纤维和钢丝绳的K1值分别为：10、12～15和50。
绳索安全许用拉力计算公式：
S＝P/ K2＝K1d2/ K2
式中：S——绳索安全许用拉力，N或Kg。P——绳索破断拉力，N或Kg。K2——安全系数，缆风用绳取3，起吊物体取5，登山、载人取12～14。
打结就是将原来平直的绳索作弯曲缠绕形成所期望的绳结。经过弯曲缠绕将使绳结在受力的同时产生应力集中，影响绳索绳结强度。绳索弯折半径愈小、次数愈多，绳结受力状况愈差，承载能力和绳索整体强度下降，对绳结的安全使用影响很大。绳结受力拉紧时会有滑脱的趋势，受到外力作用时有些绳结会受到破坏，这与绳索材料和绳结种类、特性有关，滑脱性能影响绳结使用的可靠性。
选用绳结时单纯追求绳结的强度是不科学的，强度很高的绳结也有可能滑脱、散开或出现损坏，应根据用途、强度及性能特点综合考虑。
4.3 绳结成结原理与打结要点
一根绳子是没有生命力的，只有用它打成绳结才变得无所不能。按照一定的方式方法和绳结受力方向，将绳索弯曲、缠绕、穿过、调整固定和保险，利用所形成绳结的绳股间相互挤压、勒紧和摩擦作用制成具有某种特殊功能的相对稳定的绳结。绳索只有通过与人体、物体和绳索本身相互连接和固定，才能起到捆绑固定、辅助作业、保证安全和绳索连接的作用。
结绳方法是否正确，直接影响绳结的质量和使用效果，也关系到物体、设备和人身的安全。因此绳结应该具有结构简单、科学实用、结实可靠、易结易解的特点。
结绳使用要求：1、明确绳结使用部位和用途。2、选择合适材料、直径和尺寸的绳索。根据绳索种类选择合适的绳结并确定绳结受力方向。3、仔细打结，确保绳结完好，否则拆开重新打结。4、承受载荷要稳定，留意绳索和绳结受力和磨损情况，必要时及时处理或更换。5、禁止间歇性猛拉冲击、重复摇晃、损伤以及不合理使用。
4.4 绳结的应用举例
绳结的应用范围广泛，包括起重吊装、交通运输、航海船舶、工程建设以及户外登山运动等。人们根据各行业的工作性质特点，发明和总结了很多适合本行业的绳结，并随着科学技术的发展、施工生产的进步而演化提升。下面列举几个在生活和施工生产中应用的绳结例子：
1、例如运输车辆捆绑时采用车夫结，利用在捆绑车辆时形成的绳环组成滑轮组，改善了绳索受力状况，使每道绳索受力更大，捆绑更结实，此结最大的优点是仅用一根绳索完成车辆捆绑工作并使捆绑操作轻松省力。绳索来回捆绑车辆形成多道相互独立的捆绑绳股，即使其中一道松脱也不会影响其他绳股的张紧状态，使车辆货物捆绑依然牢靠紧固，捆绑效果好。
2、例如某工程D85型推土机后桥驱动大齿轮损伤，修理工采用150t液压拉马拆除时多次损坏连杆仍无法拆除，又怕损伤驱动半轴而不能采用动火加热膨胀的方法，陷入拆除困境。知道这种状况后我查看并立即决定采取由本人发明的用钢丝绳打瓶口结的方法轻松拆除。
3、在施工架线或者登山时，利用在绳索上打绳圈即工程蝴蝶结（中间结或架线工结），其牢固与安全性都很优秀，几乎不必担心是否会松散，而且容易解开。也可在一根绳索上打很多个中间结多功能使用，方便一次性起吊多个物件等。
5结束语
绳索和绳结因工作性能和用途而异，为确保使用安全和工作便利，除选择符合性能和强度要求的绳索外，选择符合需要、易于操作、方便拆解又安全可靠的绳结至关重要。只有真正理解和熟练掌握绳结的性能用途、打结方法和技巧，才能在实际操作使用过程中体会它的精致、巧妙和科学性，进一步提升结绳能力和技术，以便在工作中正确应用，为工程建设服务。
参考资料：
[1]【The Complete Book of Knots Ropework】，Geoffrey•Budworth（杰佛里•布德沃斯）。
[2]【The Ashley Book of Knots】，Clifford W•Ashley（克利福德 沃伦•阿什利）。
[3]【The Century Guide To Knots】，Mario•Bigon（马里奥•宾果）。
[4]【Knots and Ropes for Climbers】，Duane•Raleigh（杜安•罗利）。
论文作者:党等成
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/2/3
标签：绳结论文; 绳索论文; 强度论文; 技术论文; 作业论文; 受力论文; 方法论文; 《基层建设》2017年第33期论文;