式中：Rt為自攻螺釘抗拉拔承載力許用值;Ks取值見式7;D為螺釘公稱直徑，ST5.5取5.486mm;鋁合金型材為6063-T6時取Fty2為170MPa，取Ftu2為205MPa。

　　2.3 計算結果對比

　　采用ST5.5自攻螺釘和6063-T6鋁合金型材，分別對螺釘名義入槽深度為11mm、12mm、13mm、14mm采用上述兩種計算方法進行計算，其抗拉拔承載力計算結果見表1。

　　表1 自攻螺釘抗拉拔承載力許用值計算結果

　　由表1可知：計算方法一所得計算結果明顯小于計算方法二的結果，較為保守。

　　3 試驗研究

　　3.1 試驗概況

　　為驗證自攻螺釘抗拉拔承載力，特選取ST5.5自攻螺釘和6063-T6鋁合金型材，名義入槽深度為11mm、12mm、13mm、14mm的試驗樣本各10個，試驗加載示意圖見圖4，

　　試驗現場見圖5。

　　利用江河創建集團股份有限公司檢測中心的電子萬能實驗機采用規范標準試驗方法對試驗樣本進行拉拔，記錄螺釘從槽口拔出的試驗驗值。

　　3.2 試驗結果

　　所有試驗樣本均為螺釘從型材釘槽槽口拔出，型材上的內螺紋剪切破壞。試驗數據分析見下表2。

表2 試驗數據數理統計結果

　　理論計算結果與試驗結果對比分析分別見表3及圖6。

表3 試驗結果與理論計算結果對比

　　由表2、3和圖6可知：(1)隨著自攻螺釘入槽深度的增加，其抗拉拔承載力亦有序增大;(2)對應95%的置信區間的樣本破壞承載力較為穩定;(3)試驗結果與計算結果相差較小;(4)自攻螺釘槽口抗拉拔承載力試驗結果大于計算方法一所得結果，小于計算方法二所得結果。

　　該計算結果與試驗結果符合較好，可用于實際工程中自攻螺釘抗拔承載力的計算。

　　4 其它相關問題

　　4.1 隔熱條

　　在S60框架幕墻系統推廣應用過程中，顧問曾提出槽口內放置隔熱條會降低槽口的抗拉承載力的問題。我司特委托中國建筑科學研究院進行相關測試，測試示意圖見圖7。發現放置隔熱條后槽口的承載力不僅不會降低，反而會有所提高，但提高有限。經分析，應是由于放置隔熱條使摩擦力增大所致。

　　在實際施工過程中，通過對實際工程送樣的抽查檢測發現個別工程此處自攻螺釘連接的承載力較低，經分析是由于自攻螺釘安裝不對中，螺釘攻入后偏向一側太大，使得另一側螺紋咬合壁厚太薄。因此，實際工程中，自攻螺釘的安裝務必保證對中，發現攻釘困難應及時換位重新攻釘，以使自攻螺釘和兩側型材咬合相對均勻。

　　4.2 槽口側向剛度

　　在實際工程應用中，顧問曾提出槽口側向剛度的問題，認為螺釘受拉時會由于槽口側向剛度不足而變形，導致實際的螺紋參與面積無法達到計算值，從而降低螺釘的抗拉拔承載力。

　　筆者通過Ansys數值模擬方法進行簡化分析。假設幕墻分格為2m，承受5.0kPa風壓，螺釘間距為300mm，將力完全加載到第一扣螺紋上，計算出來槽口側向位移為0.014mm(見圖8)，由于螺紋小徑到型材槽口內側距離為0.094mm，此時螺紋參與面積仍是完整的，可以認為槽口的側向剛度能夠滿足使用需要。

　　5 結論

　　通過上述試驗研究和理論分析，可以得出如下結論：

　　(1)自攻螺釘槽口抗拉拔承載力試驗結果大于計算方法一所得結果，小于計算方法二所得結果，但均相差不大。鑒于安全需要，建議采用計算方法一的計算公式，即公式(5)。

　　(2)美國鋁合金設計手冊規定當螺紋有效長度超過8mm以后，隨著螺紋入槽長度的增加，自攻螺釘抗拉拔承載力許用值增加不明顯，這與試驗過程中遇到的情況是一致的;而且自攻螺釘第一扣螺紋受到的力最大，往后依次遞減，因此，在實際工程設計中，不應為了滿足結構計算而盲目加大型材厚度，造成不必要的浪費。

　　(3)本文的研究成果安全可靠，可指導實際工程設計。

　　(4)S60框架幕墻系統中自攻螺釘受力較為復雜，仍有問題尚未解決，如自攻螺釘槽口疲勞破壞、螺釘兩邊玻璃幕墻分格不一致導致槽口受扭等問題，尚需加大研究力度。

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