摘 要 文章在對現有圓竹家具及圓竹建筑的各種連接方式進行廣泛而深入研究的基礎上，提出新型連接件的設計原則，并嘗試設計出新型的圓竹連接結構，以期推動圓竹家具的開發和發展，實現更大的經濟效益。
關鍵詞 圓竹 家具 建筑 連接
中圖分類號：TS664 文獻標識碼：A
Exploration on the Connection Structure of Round Bamboo Furniture
ZHOU Yang, SHANG Jingyu, LIU Qingchun
(Zhejiang A & F University, Lin'an, Zhejiang 311300)
Abstract This article has an extensive and in-depth study on round bamboo furniture and round bamboo building connections, proposed design principles for new connections, and try to design new round bamboo connection structure in order to promote the round bamboodevelopment and development of the furniture, to achieve greater economic benefits.
Key words round bamboo; furniture; building; connection
圓竹作為一種生長周期短、可再生能力強、繁殖速度快的綠色資源，在建筑、家具等行業已得到了廣泛的應用，在家具方面有替代木質的巨大潛力。但由于在現有的制造工藝和傳統連接方式等方面的限制，傳統圓竹家具至今無法實現大批量標準化的工業化生產。通過對現有圓竹家具及圓竹建筑的各種連接方式進行廣泛而深入的研究之后，嘗試設計新型的圓竹連接結構，以進一步推動圓竹家具的開發和發展，降低生產成本。
1 圓竹家具基本連接方式
1.1 包接
1.1.1 方折包接
方折包接（如圖1圓竹家具基本連接方式中A所示）連接結構主要有箍和頭兩部分組成。彎曲的是箍，被包的是頭，兩部分組成部件后，部件是幾邊形就稱之為幾方折，方折一般為單頭方折，但一方折例外，一方折可以有二頭或多頭形式。
1.1.2 嵌接
選擇一根首尾直徑基本相同的竹竿，在首尾的位置采用正劈或者斜削的方式切去一部分，使兩端可以相切合，再將竹材彎曲成圈，將原本切去一部分的兩頭相嵌合，再用竹銷釘固定。（如圖1B）
這種兩種方法工藝簡單、加工方便、綠色環保，但適用范圍有限，僅適用于丁字或一字形連接，對于其他結構則不適用。
1.2 槜接
槜接分為暗槜接合和明槜接合（如圖1C），主要通過槜頭是否貫穿來進行區別。暗槜接合指槜頭部貫穿，隱藏在竹壁內，采用竹銷釘固定，而明槜接合則與其剛好相反，槜頭貫穿，且有十字接和斜接之分。
1.3 圓木芯接
1.3.1 端接
將事先制作好的圓木芯涂上膠水，然后塞在兩個需要被連接的竹竿的連接端，兩根竹竿的連接端必須直徑基本一致。（如圖1D）
1.3.2 丁字接
將兩根竹竿成一定角度相連接稱之為丁字接。（如圖1E）
1.3.3 十字接
根據兩根要連接的竹材的直徑，在另一根較粗竹材上開孔，再將兩根竹材穿過孔后通過圓木芯粘接。（如圖1F）
1.3.4 L字接
將兩根直徑基本一致的竹材削成需要的角度，對切削后的竹斷進行處理，保持端面的平滑完整，再將事先按照需要角度處理好的圓木芯涂上膠水塞在兩根處理好的竹竿的連接端，完成連接。（如圖1G）
1.4 并接
選擇直徑較小的竹材，將竹材的接觸面處的竹節削平整，以此來使竹材平行連接時減少縫隙，將處理好的竹材緊密平行擺放在一起，在合適的位置打孔，再將木螺釘打入打好的孔中使他們連接在一起。
1.5 纏接
在竹材的結合處利用藤皮、塑料帶、竹篾等進行纏繞以此來增加竹材結合的牢固的程度。這一傳統連接方法的不足之處在于工藝過程繁瑣，不適用于機械化、批量化生產。（如圖1H）
以上幾種連接方法一般不能單獨使用，常需要幾種方法搭配使用或以其他方法加以輔助，工藝復雜，以手工生產為主。
1.6 竹銷釘連接
用竹材制作成一端為圓錐狀的竹銷釘，在竹材的結合處打孔，將竹銷釘打入孔中，削去多余的部分，以此來加強竹材的連接強度。這是目前竹家具最常用的連接方法之一，但竹材在打孔后表面容易產生裂紋，并且木銷釘在使用過程中會產生濕脹干縮、霉變等現象，易引起接合部位開裂、松動，影響家具的穩定性。（如圖1I）
1.7 連接件連接
木螺釘常用于固定直徑較小的竹材，為了增加結合的強度，在實際操作過程中人們時常將在竹腔內塞入木頭，這樣可以增加螺釘與基材的接觸面積，進而增大螺釘與孔壁之間的摩擦力。
螺栓連接常用于直徑比較大的竹材連接和需要高強度連接的部件，這類連接件與竹材的結合不是通過螺紋與竹材直接作用，而是靠對基材的間接作用，一般表現為對竹材的剪切、拉伸和壓縮，主要靠連接件螺紋的強度，也就是靠連接本身的強度來完成連接，因而具有較大的結合強度。
除此之外，還有一些專用的五金件連接，多用于某些特定的竹材連接，這要根據具體竹材的竹壁厚度、竹竿直徑等具體進行加工制作，生產效率不高。在根據古老竹家具的結構進行改進后，出現了一些新的連接如內置式連接件和套接式連接件以及金屬片連接件，但這些連接雖然可以滿足可拆卸化，但在生產中，由于竹材的直徑不定，在連接前還是必須根據每根竹材的直徑進行挖槽、圓整等，工藝過程仍然比較繁瑣，無法實現大規模生產。在新型竹連接結構研究開發過程中，國外也有在竹材內注入水泥，或是在主材內塞入金屬圓管，再填入特殊膠水的方式，使圓竹的端口形成標準件的方法。
圖1 圓竹家具基本連接方式
2 圓竹在建筑行業應用中的連接方式
在現代的竹材應用之中，竹建筑也是竹材被有效利用的一種形式。在一些竹子生長茂盛、竹材資源豐富的地區，竹子作為一種可再生的、美觀的和結構性能優良的天然材質，具有木纖維長、密度大、韌性好的特點，所以時常用來作為一種建筑材料使用，以替代磚瓦、鋼筋、水泥等通用建材。現有的竹建筑的搭建及竹連接基本方式如下。
2.1 纏接
在竹材需要連接的部分，在較粗的竹材上根據另外一個竹材的直徑做出需要開槽的大小，然后將竹材插入其中，根據需要的角度，利用藤皮、竹篾、塑料帶等進行固定。與竹家具中的纏接相似。
2.2 包接
選擇兩根直徑不同的竹材，在較粗的竹材的上根據較細的竹材的結合端的直徑切去一部分，形成一個半圓形的槽和一部分條狀部分。再將較細的竹材的結合端卡入半圓槽內，在將條狀部分彎曲包在較細竹材結合端的槽外部分，用繩或藤皮等固定。（如圖2圓竹建筑連接方式中A）
2.3 螺栓連接
在竹材的連接端打符合螺栓直徑大小的通孔，將螺栓一端穿過通孔，然后擰上螺帽。這種連接方式目前手機到的有兩種，一種是將竹材直接疊在一起，在固定的位置用鉆頭打出通孔，穿上螺栓，另一種則是在竹材內壁套入連接件，通過螺栓將連接件和竹壁連接起，再通過連接件連接。（如圖2B）
2.4 套接
通過金屬套連接。金屬連接件形狀由兩個金屬圓管相交接合而成，金屬連接件分成對稱的兩部分，再通過螺栓固定夾緊。（如圖2C）
2.5 其他連接方式
（1）在竹材的連接端根據縮小后的直徑所需切出方形的槽，采用鋼絲將竹材開好槽的連接端扎成圓臺狀，并在內壁中填入填充物，放入帶螺紋的金屬桿螺紋作為與其他連接件連接，再通過多向連接件互相連接。（如圖2D）
（2）先將竹材切成長條行竹片，然后編織成墻，在竹墻的外側涂上石灰、粘土等材質，制成支撐墻。（如圖2E）
圖2 圓竹建筑連接方式
3 新型連接件的設計
圖3 金屬環連接件
根據上面的分析，目前的圓竹家具和建筑的連接方式主要有包接、纏接、竹銷釘等方式，除此之外也有一些專用的五金件，但這些連接件在生產制造過程中傳統的手工生產方式占的比重較大，難以實現規模化大批量生產。因此，新的連接件的設計方向應該著重從以下方面來實現：（1）可反復拆卸，容易組裝，最好可以制成各個模塊，方便在使用和維修中零件的更換；（2）能夠制作成標準件，在生產中可以更多的使用機械設備進行加工，提高生產效率，擴大生產規模。（3）避免過多的連接件外露，盡量保持圓竹天然的紋理結構。（4）在保證家具的安全性和穩定性的前提下，盡量使連接件部分簡（下轉第211頁）（上接第193頁）潔、美觀。
在這樣的原則下，我們嘗試設計了一套金屬環連接件，主要解決了圓竹縱向的連接和延伸，并為其多向與其它金屬件連接打下了基礎，如圖3所示。
4 結語
本文試圖通過對現有圓竹家具及圓竹建筑的各種連接方式進行廣泛而深入的分析，發現相關連接件的優缺點，在此基礎上提出新的連接件的設計原則，并嘗試設計新型的圓竹連接結構，以進一步推動圓竹家具的開發和發展，以此來提高圓竹家具的生產效率和安裝便捷性，實現標準化和批量化的工業化生產，實現更大的經濟效益。
項目基金：校大學生科技創新活動項目（2011100406），浙江省高校優秀青年教師資助計劃（2035160001）
注釋
① 劉青春為通訊作者.
參考文獻
[1] 吳智慧,李慶吉,袁哲.竹藤家具制造工藝[M].北京:中國林業出版社,2009.
[2] 朱新民,范道正.竹工技術[M].上海:上海科學技術出版社,1988.
[3] 唐開軍,史向利.竹家具的結構特征.林產工業,2001(28).
關鍵詞 圓竹 家具 建筑 連接
中圖分類號：TS664 文獻標識碼：A
Exploration on the Connection Structure of Round Bamboo Furniture
ZHOU Yang, SHANG Jingyu, LIU Qingchun
(Zhejiang A & F University, Lin'an, Zhejiang 311300)
Abstract This article has an extensive and in-depth study on round bamboo furniture and round bamboo building connections, proposed design principles for new connections, and try to design new round bamboo connection structure in order to promote the round bamboodevelopment and development of the furniture, to achieve greater economic benefits.
Key words round bamboo; furniture; building; connection
圓竹作為一種生長周期短、可再生能力強、繁殖速度快的綠色資源，在建筑、家具等行業已得到了廣泛的應用，在家具方面有替代木質的巨大潛力。但由于在現有的制造工藝和傳統連接方式等方面的限制，傳統圓竹家具至今無法實現大批量標準化的工業化生產。通過對現有圓竹家具及圓竹建筑的各種連接方式進行廣泛而深入的研究之后，嘗試設計新型的圓竹連接結構，以進一步推動圓竹家具的開發和發展，降低生產成本。
1 圓竹家具基本連接方式
1.1 包接
1.1.1 方折包接
方折包接（如圖1圓竹家具基本連接方式中A所示）連接結構主要有箍和頭兩部分組成。彎曲的是箍，被包的是頭，兩部分組成部件后，部件是幾邊形就稱之為幾方折，方折一般為單頭方折，但一方折例外，一方折可以有二頭或多頭形式。
1.1.2 嵌接
選擇一根首尾直徑基本相同的竹竿，在首尾的位置采用正劈或者斜削的方式切去一部分，使兩端可以相切合，再將竹材彎曲成圈，將原本切去一部分的兩頭相嵌合，再用竹銷釘固定。（如圖1B）
這種兩種方法工藝簡單、加工方便、綠色環保，但適用范圍有限，僅適用于丁字或一字形連接，對于其他結構則不適用。
1.2 槜接
槜接分為暗槜接合和明槜接合（如圖1C），主要通過槜頭是否貫穿來進行區別。暗槜接合指槜頭部貫穿，隱藏在竹壁內，采用竹銷釘固定，而明槜接合則與其剛好相反，槜頭貫穿，且有十字接和斜接之分。
1.3 圓木芯接
1.3.1 端接
將事先制作好的圓木芯涂上膠水，然后塞在兩個需要被連接的竹竿的連接端，兩根竹竿的連接端必須直徑基本一致。（如圖1D）
1.3.2 丁字接
將兩根竹竿成一定角度相連接稱之為丁字接。（如圖1E）
1.3.3 十字接
根據兩根要連接的竹材的直徑，在另一根較粗竹材上開孔，再將兩根竹材穿過孔后通過圓木芯粘接。（如圖1F）
1.3.4 L字接
將兩根直徑基本一致的竹材削成需要的角度，對切削后的竹斷進行處理，保持端面的平滑完整，再將事先按照需要角度處理好的圓木芯涂上膠水塞在兩根處理好的竹竿的連接端，完成連接。（如圖1G）
1.4 并接
選擇直徑較小的竹材，將竹材的接觸面處的竹節削平整，以此來使竹材平行連接時減少縫隙，將處理好的竹材緊密平行擺放在一起，在合適的位置打孔，再將木螺釘打入打好的孔中使他們連接在一起。
1.5 纏接
在竹材的結合處利用藤皮、塑料帶、竹篾等進行纏繞以此來增加竹材結合的牢固的程度。這一傳統連接方法的不足之處在于工藝過程繁瑣，不適用于機械化、批量化生產。（如圖1H）
以上幾種連接方法一般不能單獨使用，常需要幾種方法搭配使用或以其他方法加以輔助，工藝復雜，以手工生產為主。
1.6 竹銷釘連接
用竹材制作成一端為圓錐狀的竹銷釘，在竹材的結合處打孔，將竹銷釘打入孔中，削去多余的部分，以此來加強竹材的連接強度。這是目前竹家具最常用的連接方法之一，但竹材在打孔后表面容易產生裂紋，并且木銷釘在使用過程中會產生濕脹干縮、霉變等現象，易引起接合部位開裂、松動，影響家具的穩定性。（如圖1I）
1.7 連接件連接
木螺釘常用于固定直徑較小的竹材，為了增加結合的強度，在實際操作過程中人們時常將在竹腔內塞入木頭，這樣可以增加螺釘與基材的接觸面積，進而增大螺釘與孔壁之間的摩擦力。
螺栓連接常用于直徑比較大的竹材連接和需要高強度連接的部件，這類連接件與竹材的結合不是通過螺紋與竹材直接作用，而是靠對基材的間接作用，一般表現為對竹材的剪切、拉伸和壓縮，主要靠連接件螺紋的強度，也就是靠連接本身的強度來完成連接，因而具有較大的結合強度。
除此之外，還有一些專用的五金件連接，多用于某些特定的竹材連接，這要根據具體竹材的竹壁厚度、竹竿直徑等具體進行加工制作，生產效率不高。在根據古老竹家具的結構進行改進后，出現了一些新的連接如內置式連接件和套接式連接件以及金屬片連接件，但這些連接雖然可以滿足可拆卸化，但在生產中，由于竹材的直徑不定，在連接前還是必須根據每根竹材的直徑進行挖槽、圓整等，工藝過程仍然比較繁瑣，無法實現大規模生產。在新型竹連接結構研究開發過程中，國外也有在竹材內注入水泥，或是在主材內塞入金屬圓管，再填入特殊膠水的方式，使圓竹的端口形成標準件的方法。
圖1 圓竹家具基本連接方式
2 圓竹在建筑行業應用中的連接方式
在現代的竹材應用之中，竹建筑也是竹材被有效利用的一種形式。在一些竹子生長茂盛、竹材資源豐富的地區，竹子作為一種可再生的、美觀的和結構性能優良的天然材質，具有木纖維長、密度大、韌性好的特點，所以時常用來作為一種建筑材料使用，以替代磚瓦、鋼筋、水泥等通用建材。現有的竹建筑的搭建及竹連接基本方式如下。
2.1 纏接
在竹材需要連接的部分，在較粗的竹材上根據另外一個竹材的直徑做出需要開槽的大小，然后將竹材插入其中，根據需要的角度，利用藤皮、竹篾、塑料帶等進行固定。與竹家具中的纏接相似。
2.2 包接
選擇兩根直徑不同的竹材，在較粗的竹材的上根據較細的竹材的結合端的直徑切去一部分，形成一個半圓形的槽和一部分條狀部分。再將較細的竹材的結合端卡入半圓槽內，在將條狀部分彎曲包在較細竹材結合端的槽外部分，用繩或藤皮等固定。（如圖2圓竹建筑連接方式中A）
2.3 螺栓連接
在竹材的連接端打符合螺栓直徑大小的通孔，將螺栓一端穿過通孔，然后擰上螺帽。這種連接方式目前手機到的有兩種，一種是將竹材直接疊在一起，在固定的位置用鉆頭打出通孔，穿上螺栓，另一種則是在竹材內壁套入連接件，通過螺栓將連接件和竹壁連接起，再通過連接件連接。（如圖2B）
2.4 套接
通過金屬套連接。金屬連接件形狀由兩個金屬圓管相交接合而成，金屬連接件分成對稱的兩部分，再通過螺栓固定夾緊。（如圖2C）
2.5 其他連接方式
（1）在竹材的連接端根據縮小后的直徑所需切出方形的槽，采用鋼絲將竹材開好槽的連接端扎成圓臺狀，并在內壁中填入填充物，放入帶螺紋的金屬桿螺紋作為與其他連接件連接，再通過多向連接件互相連接。（如圖2D）
（2）先將竹材切成長條行竹片，然后編織成墻，在竹墻的外側涂上石灰、粘土等材質，制成支撐墻。（如圖2E）
圖2 圓竹建筑連接方式
3 新型連接件的設計
圖3 金屬環連接件
根據上面的分析，目前的圓竹家具和建筑的連接方式主要有包接、纏接、竹銷釘等方式，除此之外也有一些專用的五金件，但這些連接件在生產制造過程中傳統的手工生產方式占的比重較大，難以實現規模化大批量生產。因此，新的連接件的設計方向應該著重從以下方面來實現：（1）可反復拆卸，容易組裝，最好可以制成各個模塊，方便在使用和維修中零件的更換；（2）能夠制作成標準件，在生產中可以更多的使用機械設備進行加工，提高生產效率，擴大生產規模。（3）避免過多的連接件外露，盡量保持圓竹天然的紋理結構。（4）在保證家具的安全性和穩定性的前提下，盡量使連接件部分簡（下轉第211頁）（上接第193頁）潔、美觀。
在這樣的原則下，我們嘗試設計了一套金屬環連接件，主要解決了圓竹縱向的連接和延伸，并為其多向與其它金屬件連接打下了基礎，如圖3所示。
4 結語
本文試圖通過對現有圓竹家具及圓竹建筑的各種連接方式進行廣泛而深入的分析，發現相關連接件的優缺點，在此基礎上提出新的連接件的設計原則，并嘗試設計新型的圓竹連接結構，以進一步推動圓竹家具的開發和發展，以此來提高圓竹家具的生產效率和安裝便捷性，實現標準化和批量化的工業化生產，實現更大的經濟效益。
項目基金：校大學生科技創新活動項目（2011100406），浙江省高校優秀青年教師資助計劃（2035160001）
注釋
① 劉青春為通訊作者.
參考文獻
[1] 吳智慧,李慶吉,袁哲.竹藤家具制造工藝[M].北京:中國林業出版社,2009.
[2] 朱新民,范道正.竹工技術[M].上海:上海科學技術出版社,1988.
[3] 唐開軍,史向利.竹家具的結構特征.林產工業,2001(28).
