繩結與繩索強度

　　以下這篇文章是我寫給光合作用作為閱讀的文章，不過我想或許會有其他朋友也有興趣吧，所以分享出來，如果有任何意見也可以一起討論囉！！





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繩結與繩索強度

　　我第一次看到繩索會因為我們所使用的繩結，而降低繩索強度的數據（在繩結處），似乎是好幾年前從登山聖經的書上得知，無論如何，這是千真萬確的事情；不過，難道我們會因為擔心繩索強度被降低而不去使用繩結嗎？

　　本篇文章跟繩結技術沒有絕對相關，主要是想要跟大家分享一下我對繩結的想法與目前接觸到的經驗，文章內容對於接觸繩索不多的引導員來說，或許能讓大家更了解繩結的特性。

為何繩結會脆弱

從人們用麻繩綁個overhand knot攀登的年代，到bowline knot的年代，或許可以責怪麻繩不夠強壯而造成斷裂；不過現在的技術來說，能怪罪繩索品質不好而造成斷裂的情況，已經不太可能了。不過，為何打個繩結卻會造成繩索強度降低呢？以繩結的歷史來看，這問題是直到近幾年才受到重視。

　　主要有三種原因，第一、繩結底下的部份，會因為摩擦而產生熱；這問題主要發生在於一些移動式的繩結（例如autobloc knot），當繩結在移動時，會產生些許高溫，除非是在繩結高速的移動下，否則溫度當然不至於熔斷繩索。第二、繩索遭到擠壓變形；當繩索遭到擠壓變形時，就有可能會降低繩索的強度，這種情況常常可以在拆開使用雙漁人結（double fisherman’s bend）連接的普魯士繩，發現繩索變形的狀況。第三、繩索被彎曲；這是最最最重要的一項原因。當繩索被彎曲的時候，會造成外皮（sheath）與繩芯（cord）的受力不平均，而造成外皮受力比繩芯多（有時甚至繩芯沒有受力），導致外皮首先撕裂（雖然目前繩索幾乎都是Kernmantel rope，外皮強度都比過去強很多）；另外在被彎曲的繩芯部份，常常最外圈繩芯受力比，在內圈的繩芯多，造成受力不平均，可能會造成連鎖的斷裂（就像是固定點受力不平均，會造成連鎖失效）。

Kernmantel rope說明：Kern指的是cord，mantel指的是sheath。這種編織法的繩索是上千條平行的繩芯所組成，而外皮是用X型交叉編織法，裡面的繩芯是主要承受力量的部份。依照不同的繩索特性，製造廠商會將繩芯做不同的編織法，例如想要編織成具有一點點彈性的半靜力繩，廠商就會將繩芯做纏繞編織的方式，在編織上外皮；如果是要做出動力繩，廠商就會將繩芯纏繞的更多圈，讓繩芯在受力時，能夠有足夠的繩芯做延展。

如何打好繩結

無論你是要打上哪一種繩結，請記得下面兩項原則。

First Rule of Knot：A knot is not a knot until it is tied off.

　　無論你時間有多趕，你都必須要將結的步驟完整做完，並且養成用多餘繩尾打上safety knot的習慣，除非有兩種例外：繩結是打在繩索中段、或是在普魯士繩上的雙漁人結。

＊ Safety knot的打法是用多餘繩尾在主繩上做單獨一個Double Fisherman Knot。

Second Rule of Knot：A neat knot is a happy knot.

　　這步驟又稱為dressing knot，意思是說繩結必須要被整理乾淨。這裡的乾淨指的是繩子間沒有交叉、壓繩的狀況，整個結形柔順漂亮，乾淨的繩結才能讓繩索強度較強，並且也容易檢查。

常用名詞與繩結介紹

中文繩結常常會造成混淆，所以文章中我都會以英文繩結名稱為主，為了幫助大家以後閱讀相關原文書籍，我將一些名詞與常用的基本繩結整理出來。 名詞整理：Bight、Loop、Bend、Hitch。

　　　　　

　　　　　　Bight　　　　　　　　　　　　　　Loop

　　如上圖所示，當繩索沒有交叉時，稱為Bight，繩索有交叉時，稱為Loop。像我們常常直接將繩索對折後，打一個雙八字結，這就叫做Figure 8 Loop，或叫 Figure 8 on a Bight。

　　

　　　　　　　　Bend　　　　　　　　　　　　　Hitch

將兩條主繩做連結時，稱為Bend；將主繩依附在其他東西上（可能是柱子、另外一條繩子等），稱為Hitch。例如最常見的普魯士繩結，就是Prusik Hitch。

　　至於我們常常看到的”Knot”一詞，是廣泛的繩結總稱，像是Prusik Hitch也可以稱為Prusik Kont；另外，當繩結不是Bend與Hitch的狀態時，都稱為Knot。事實上，繩結會被稱為Bend的很少，叫Knot和Hitch的比較多，像是接繩時使用雙漁人結，大家都習慣說Double Fisherman Knot，沒有人說Double Fisherman Bend，這是習慣性問題。

常用繩結：

　　　　　　　

Figure 8 with a bight　Figure 8 follow through　　　　　Bowline

Figure 8 with a bight剛剛已經有提到，而Figure 8 follow through就是我們在攀岩時，連接在安全吊帶上的雙八字結，打法是：先打一個單八字結，穿過安全吊帶之後，順著反穿單八字結，最後再用繩尾做一個safety knot（上圖並不是正確的safety knot）。

　　Bowline就是指最基本的稱人結（沒有做任何變化的稱人結）。至於Overhand knot就是最基本的單結。

　　　

　　　　　　　Fisherman Knot　　　　　　　　Double Fisherman Knot

如果你只是兩邊打個單結的，稱為Fisherman Knot；上右圖的才稱為雙漁人結Double Fisherman Knot。

　　如果你對以上繩結有任何問題，請找Michael打一次給你看。

繩結與強度

　　我們已經知道，無論是在主繩上打上任何的繩結，都一定會造成主繩的強度受到一定程度的減少，以下是美國繩索救援單位CMC所作的測試結果：

繩結	繩索強度損失百分比
Figure 8 with a bight	20 %
Figure 8 follow through	19 %
Double Figure 8 Loop	18 %
Inline Figure 8 Loop	25 %
Butterfly Knot	25 %
Bowline	33 %
Overhand with a bight	15 %

這些數據有其一定的重要性，但你不需要去背它，但你現在可以了解，為何雙八字結會如此廣泛的被大家所使用，無論是從事攀岩、溯溪、救援、甚至是我們平常綁鞋帶...?!

　　但雙八字結也不是絕對完美的，在於某一些狀況下，我們必須要使用別的繩結來取代雙八字結，不過這是另外一個話題了。